Thursday, June 15, 2006

Jurnal Protein Engineering Design & Selection Vol. 18 Nomor 1 - 6 2005

PROTEIN ENGINEERING DESIGN AND SELECTION -- TABLE OF CONTENT VOLUME 18 NO. 1-9 ( FULL TEXT)

ORIGINAL ARTICLES: NO.1

Kin-Ming Lo, Jinyang Zhang, Yaping Sun, Bo Morelli, Yan Lan, Scott Lauder, Beatrice Brunkhorst, Gordon Webster, Sophie Hallakou-Bozec, Lilliane Doaré, and Stephen D. Gillies
Engineering a pharmacologically superior form of leptin for the treatment of obesity
PEDS Advance Access published on March 14, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 1-10; doi:10.1093/protein/gzh102

Ozlem Keskin and Ruth Nussinov
Favorable scaffolds: proteins with different sequence, structure and function may associate in similar ways
PEDS Advance Access published on February 24, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 11-24; doi:10.1093/protein/gzh095

S. Shulga-Morskoy and B.E. Rich
Bioactive IL7-diphtheria fusion toxin secreted by mammalian cells
PEDS Advance Access published on March 14, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 25-31; doi:10.1093/protein/gzi007

Johannes Müllegger, Michael Jahn, Hong-Ming Chen, R.Antony J. Warren, and Stephen G. Withers
Engineering of a thioglycoligase: randomized mutagenesis of the acid–base residue leads to the identification of improved catalysts
PEDS Advance Access published on March 14, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 33-40; doi:10.1093/protein/gzi003

Susanne Cranz-Mileva, Claire T. Friel, and Sheena E. Radford
Helix stability and hydrophobicity in the folding mechanism of the bacterial immunity protein Im9
PEDS Advance Access published on March 15, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 41-50; doi:10.1093/protein/gzi002

C. Roodveldt and D.S. Tawfik
Directed evolution of phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta for heterologous expression in Escherichia coli results in stabilization of the metal-free state
PEDS Advance Access published on March 15, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 51-58; doi:10.1093/protein/gzi005


ORIGINAL ARTICLES: NO.2

H. Liao, W. Yeh, D. Chiang, R.L. Jernigan, and B. Lustig
Protein sequence entropy is closely related to packing density and hydrophobicity
PEDS Advance Access published on March 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 59-64; doi:10.1093/protein/gzi009

Ting Guo, Yanxin Shi, and Zhirong Sun
A novel statistical ligand-binding site predictor: application to ATP-binding sites
PEDS Advance Access published on March 30, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 65-70; doi:10.1093/protein/gzi006

M.Nurul Islam, Shinji Sueda, and Hiroki Kondo
Construction of new forms of pyruvate carboxylase to assess the allosteric regulation by acetyl-CoA
PEDS Advance Access published on March 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 71-78; doi:10.1093/protein/gzi011

Tarmo P. Roosild and Senyon Choe
Redesigning an integral membrane K+ channel into a soluble protein
PEDS Advance Access published on March 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 79-84; doi:10.1093/protein/gzi010

Catherine Paradis-Bleau, François Sanschagrin, and Roger C. Levesque
Peptide inhibitors of the essential cell division protein FtsA
PEDS Advance Access published on March 24, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 85-91; doi:10.1093/protein/gzi008

Ryota Fujii, Yuichi Nakagawa, Jun Hiratake, Atsushi Sogabe, and Kanzo Sakata
Directed evolution of Pseudomonas aeruginosa lipase for improved amide-hydrolyzing activity
PEDS Advance Access published on March 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 93-101; doi:10.1093/protein/gzi001

Veli-Pekka Jaakola, Jaime Prilusky, Joel L. Sussman, and Adrian Goldman
G protein-coupled receptors show unusual patterns of intrinsic unfolding
PEDS Advance Access published on March 24, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 103-110; doi:10.1093/protein/gzi004


ORIGINAL ARTICLES: NO. 3

Jeffrey C. Way, Scott Lauder, Beatrice Brunkhorst, Su-Ming Kong, An Qi, Gordon Webster, Islay Campbell, Sue McKenzie, Yan Lan, Bo Marelli, Lieu Anh Nguyen, Steven Degon, Kin-Ming Lo, and Stephen D. Gillies
Improvement of Fc–erythropoietin structure and pharmacokinetics by modification at a disulfide bond
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 111-118; doi:10.1093/protein/gzi021

Thijs Beuming and Harel Weinstein
Modeling membrane proteins based on low-resolution electron microscopy maps: a template for the TM domains of the oxalate transporter OxlT
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 119-125; doi:10.1093/protein/gzi013

A. Pandini and L. Bonati
Conservation and specialization in PAS domain dynamics
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 127-137; doi:10.1093/protein/gzi017

Mihoko Saito, Takuji Oyama, and Tsuyoshi Shirai
Detection of subunit interfacial modifications by tracing the evolution of clamp–loader complex
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 139-145; doi:10.1093/protein/gzi016

Brian Albarran, Richard To, and Patrick S. Stayton
A TAT–streptavidin fusion protein directs uptake of biotinylated cargo into mammalian cells
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 147-152; doi:10.1093/protein/gzi014

David Ott, Yvonne Neldner, Régis Cèbe, Igor Dodevski, and Andreas Plückthun
Engineering and functional immobilization of opioid receptors
PEDS Advance Access published on March 24, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 153-160; doi:10.1093/protein/gzi012


ORIGINAL ARTICLES: NO. 4

Susan Idicula-Thomas and Petety V. Balaji
Understanding the relationship between the primary structure of proteins and their amyloidogenic propensity: clues from inclusion body formation
PEDS Advance Access published on April 22, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 175-180; doi:10.1093/protein/gzi022

Agnieszka A. Chmiel, Monika Radlinska, Sebastian D. Pawlak, Daniel Krowarsch, Janusz M. Bujnicki, and Krzysztof J. Skowronek
A theoretical model of restriction endonuclease NlaIV in complex with DNA, predicted by fold recognition and validated by site-directed mutagenesis and circular dichroism spectroscopy
PEDS Advance Access published on April 22, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 181-189; doi:10.1093/protein/gzi019

Zhimou Wen, Jerome Baudry, May R. Berenbaum, and Mary A. Schuler
Ile115Leu mutation in the SRS1 region of an insect cytochrome P450 (CYP6B1) compromises substrate turnover via changes in a predicted product release channel
PEDS Advance Access published on April 18, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 191-199; doi:10.1093/protein/gzi023

Luke H. Bradley, Ralph E. Kleiner, Anna F. Wang, Michael H. Hecht, and David W. Wood
An intein-based genetic selection allows the construction of a high-quality library of binary patterned de novo protein sequences
PEDS Advance Access published on April 22, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 201-207; doi:10.1093/protein/gzi020


ORIGINAL ARTICLES: NO. 5

Wenjun Zheng and Sebastian Doniach
Fold recognition aided by constraints from small angle X-ray scattering data
PEDS Advance Access published on April 21, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 209-219; doi:10.1093/protein/gzi026

Jonathan S. Oakhill, Brian J. Sutton, Andrew R. Gorringe, and Robert W. Evans
Homology modelling of transferrin-binding protein A from Neisseria meningitidis
PEDS Advance Access published on April 8, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 221-228; doi:10.1093/protein/gzi024

Heather M. Went and Sophie E. Jackson
Ubiquitin folds through a highly polarized transition state
PEDS Advance Access published on April 27, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 229-237; doi:10.1093/protein/gzi025

G.J. Williams, T. Woodhall, A. Nelson, and A. Berry
Structure-guided saturation mutagenesis of N-acetylneuraminic acid lyase for the synthesis of sialic acid mimetics
PEDS Advance Access published on May 16, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 239-246; doi:10.1093/protein/gzi027

Orly Noivirt, Miriam Eisenstein, and Amnon Horovitz
Detection and reduction of evolutionary noise in correlated mutation analysis
PEDS Advance Access published on May 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 247-253; doi:10.1093/protein/gzi029


ORIGINAL ARTICLES: NO. 6

S.-H. Hong, Q. Hao, and W. Maret
Domain-specific fluorescence resonance energy transfer (FRET) sensors of metallothionein/thionein
PEDS Advance Access published on May 23, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 255-263; doi:10.1093/protein/gzi031

Norio Hamamatsu, Takuyo Aita, Yukiko Nomiya, Hidefumi Uchiyama, Motowo Nakajima, Yuzuru Husimi, and Yasuhiko Shibanaka
Biased mutation-assembling: an efficient method for rapid directed evolution through simultaneous mutation accumulation
PEDS Advance Access published on May 31, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 265-271; doi:10.1093/protein/gzi028

Daisuke Kajihara, Takahiro Hohsaka, and Masahiko Sisido
Synthesis and sequence optimization of GFP mutants containing aromatic non-natural amino acids at the Tyr66 position
PEDS Advance Access published on May 31, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 273-278; doi:10.1093/protein/gzi033

Nobuhide Doi, Koichi Kakukawa, Yuko Oishi, and Hiroshi Yanagawa
High solubility of random-sequence proteins consisting of five kinds of primitive amino acids
PEDS Advance Access published on May 31, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 279-284; doi:10.1093/protein/gzi034

Bernhard Schimmele, Nico Gräfe, and Andreas Plückthun
Ribosome display of mammalian receptor domains
PEDS Advance Access published on June 2, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 285-294; doi:10.1093/protein/gzi030

Jonathan M. Cuthbertson, Declan A. Doyle, and Mark S.P. Sansom
Transmembrane helix prediction: a comparative evaluation and analysis
PEDS Advance Access published on June 2, 2005
Protein Engineering, Design and Selection 2005 18: 295-308; doi:10.1093/protein/gzi032


Jika anda berminat mendapatkan fulltext dari artikel artikel di atas silahkan menghubungi Perpustakaan Puslit Bioteknologi - LIPI
Telp. 021 8751527
email bioteklib@yahoo.com

Thursday, March 10, 2005

PRESS RELEASE : Kerjasama LIPI - Fraunhofer - PT Kimia Farma, Tbk untuk Pengembangan biofarmasetik dengan molecular farming

PRESS RELEASE : Kerjasama LIPI - Fraunhofer - PT Kimia Farma, Tbk untuk Pengembangan biofarmasetik dengan molecular farming
Selasa, 8 Maret 2005


Penandatanganan MOU di LIPI, Jalan Gatot Subroto, Jakarta, Senin, 7 Maret 2005.

Biofarmasetik adalah produk farmasi yang berbentuk protein dan dikembangkan dengan bioteknologi untuk digunakan sebagai obat, perangkat diagnosa penyakit dan vaksin. Kebutuhan biofarmasetik semakin meningkat karena efek samping yang rendah dan potensi serta akurasi yang tinggi. Sayangnya harga produk farmasi ini masih sangat mahal karena biaya produksi tinggi sehingga belum bisa dimanfaatkan oleh penduduk negara berkembang.

Molecular farming adalah usaha produksi protein bernilai tinggi, khususnya biofarmasetik menggunakan tanaman. Teknologi molecular farming adalah terobosan yang dapat menurunkan biaya produksi sampai 1/10 dari cara konvensional yang menggunakan mikroba, sel hewan, dll. Karena menggunakan tanaman, teknologi ini sangat sesuai dengan iklim tropis yang kaya sinar matahari dan tanah subur. Dikembangkan pertama kali tahun 1980-an, molecular farming adalah teknologi frontier yang intensif dikembangkan di negara-negara maju di Eropa dan Amerika oleh lembaga penelitian serta industri.

LIPI sejak tahun 2003 telah memulai penelitian molecular farming dengan fokus pada produksi protein untuk pengobatan yaitu human erythropoietin (hEPO) untuk penyakit anemia dan protein untuk diagnosa yaitu sialidase untuk penyakit kanker, menggunakan tanaman tembakau. Selain itu ada juga upaya untuk mengembangkan vaksin edible/yang bisa dimakan, menggunakan tanaman pisang. Berbekal dari hasil-hasil yang telah dicapai itu, kali ini LIPI menjalin kerjasama dengan Fraunhofer Institute dari Jerman, salah satu pusat riset unggulan di dunia dalam teknologi molecular farming, untuk mengembangkan teknologi ini di negara tropis. Tim dari LIPI dipimpin oleh DR. Arief Budi Witarto dan dari Fraunhofer oleh DR. Stefan Schillberg. PT Kimia Farma, Tbk turut bergabung sebagai mitra industri.

Ada tiga protein utama yang akan dikembangkan dalam kerjasama ini yaitu human serum albumin (HSA), human interferon-alfa (IFN-alpha 2) dan antibodi M12. Penggunaan HSA di dunia mencapai 550 ton/tahun, termasuk yang terbesar dan digunakan untuk pengobatan penyakit sirosis hati, luka bakar, dll. IFN-alpha 2 digunakan sebagai obat anti-virus dan banyak dipakai untuk pengobatan HIV, Hepatitis, dsb. Sementara antibodi M12 adalah antibodi yang mengenali antigen MUC-1 yang banyak terdapat pada permukaan sel kanker seperti kanker payudara, kanker hati, dll. Menggunakan antibodi M12, sel kanker dapat didiagnosa secara akurat dan dibunuh secara tepat. Selain 3 protein utama ini, akan dilakukan pula molecular farming terhadap protein inhibitor helicase yang akan dicari dari mikroba isolat Indonesia. Protein inhibitor helicase dapat menjadi obat anti virus seperti virus Dengue penyebab penyakit demam berdarah, karena mencegah replikasi/pertumbuhan virus dalam sel yang diinfeksi.

Protein-protein tersebut di atas akan diproduksi menggunakan kloroplast yaitu organela sel tanaman yang berfungsi melakukan fotosintesa di daun. Keuntungan menggunakan kloroplast dibandingkan inti sel yang lazim digunakan saat ini adalah tingkat produksi yang jauh lebih tinggi serta kemungkinan trasfer gen ke tanaman lain yang jauh lebih rendah. Tanaman yang digunakan adalah tembakau karena pertumbuhannya yang cepat, teknologi yang sudah mapan dan produksi biomassa (daun) yang besar. Menggunakan teknologi DNA rekombinan, gen penyandi protein disisipkan dalam genom tanaman di kloroplast sehingga tanaman tembakau transgenik yang dihasilkan dapat memproduksi protein obat yang bermanfaat. Dari daun tembakau yang dipanen, protein-protein biofarmasetik itu akan diekstraksi dan dimurnikan untuk diperoleh protein murninya sehingga molecular farming ini dapat diibaratkan dengan "bertani protein". Pengembangan teknologi-teknologi di atas akan dilakukan secara bersama oleh LIPI dan Fraunhofer. Sementara penanaman tembakau transgenik dilakukan di lahan luas Cibinong Science Center yang dikontrol dengan ketat. Dalam waktu tiga tahun, direncanakan sudah diperoleh hasil yang dapat dilanjutkan untuk produksi tingkat industri oleh PT Kimia Farma, Tbk. Melalui hasil penelitian ini diharapkan harga obat-obat biofarmasetik yang penting, dapat lebih dijangkau masyarakat luas.

Friday, March 04, 2005

Bioinformatika Menjelma Jadi Bisnis Besar

Kini, perpaduan antara bioteknologi dan teknologiinformasi (bioinfomatika) menjelma menjadi bisnisbesar. Produk-produk bioinformatika telah dipatenkan olehperusahaan-perusahaan biotek ternama di AS, Eropa, danAsia. Lalu dari mana Indonesia seharusnya mengembangkannya? Teknologichip DNA (deoxyrebase nucleic acid) semakinmempercepat ledakan informasi dari kemajuan bioteknologi seperti datasekuen DNA dari pembacaan genom, data sekuen danstruktur protein, sampai kepada data transkripsi RNA (ribonucleic acid).

Perkawinan antara teknologi informasi dan bioteknologimendorong lahirnya bioinformatika yang digunakan untuk mengorganisasi dan menganalisa data-data tersebutmenjadi sebuah informasi biologis yang bermakna. Takbisa disangkal lagi, teknologi informasi (TI) saat ini telah menjadimesin penggerak ekonomi sekaligus tren gaya hidupmanusia modern. Bahkan pencipta Mirosoft, Bill Gatesmengatakan bahwa penguasaan TI adalah cara bagi duniaketiga untuk melakukan lompatan mengejar kemajuan dari negara maju.

Di samping TI, bioteknologi juga diyakini telahmenjadi lokomotif penggerak ekonomi masa depan. Dengankata lain siapa yang menguasai keduanya, maka dia akan menguasaiekonomi dunia. Bioteknologi modern ditandai dengankemampuan manusia untuk memanipulasi kode genetik DNA, "cetak birukehidupan". Berbagai aplikasinya telah merambahberbagai sektor antara lain kedokteran, pangan, dan lingkungan.

Rahasia Genom

Aplikasi TI telah mempercepat pembacaan sekuen genommanusia seperti yang dilakukan perusahaan bioteknologiAS, Celera Genomics. Dalam waktu singkat (beberapa tahun)perusahaan tersebut mampu menghasilkan temuan-temuanbaru tentang rahasia genom manusia dibanding usaha konsorsiumlembaga riset publik Eropa dan AS lainnya yang lebihdari 10 tahun. Menurut pakar bioteknologi dari Lembaga IlmuPengetahuan Indonesia (LIPI), Dr Arief B Witarto,kontribusi TI (perangkat keras maupun lunak) telah melahirkan bidangbioinformatika yang kian penting di masa depan. "Tidakhanya mengakselerasi kemajuan bioteknologi namun jugamenjembatani dua gelombang ekonomi baru yaitu TI danbioteknologi," ujarnya.

Bioteknologi modern yang lahir pada tahun 1970-andiawali dengan inovasi ilmuwan AS mengembangkanteknologi DNA rekombinan. Perusahaan bioteknologi pertama di dunia,Genentech di AS, memanfaatkan temuan itu denganmemproduksi protein hormon, insulin yang dibutuhkan penderitadiabetes dalam bakteri. Selama ini insulin hanya bisadidapatkan dalam jumlah sangat terbatas dari organ pankreas sapi.Dalam perkembangan selanjutnya produk bioteknologitelah merambah ke berbagai kebutuhan hidup sehari-hariseperti pangan dan kosmetika, tutur Arief.

Aplikasi TI, menurut Arief, terutama didasari desakankebutuhan untuk mengumpulkan, menyimpan, danmenganalisis data-data biologis dari database DNA, RNA, maupun protein.Keberadaan database adalah syarat utama dalam analisa bioinformatika dan database informasi dasar telahtersedia saat ini. Pemilik database DNA terkemukaadalah GenBank di AS, sementara database protein dapat ditemukan diSwiss-Prot, Swiss (untuk sekuen asam aminonya) dan diProtein Data Bank (PDB), AS (untuk struktur 3D-nya).

Data dalam database itu hanya kumpulan/arsip data yangbiasanya dikoleksi secara sukarela oleh para peneliti,namun saat ini banyak jurnal atau lembaga pemberi danapenelitian mewajibkan penyimpanan dalam database.Menurut Arief, trend pembuatan database saat ini adalah isinya yangmakin spesialis. Arief menyontohkan untuk proteinstruktur ada SCOP dan CATH yang mengklasifikasikan proteinberdasarkan struktur 3D-nya. Selain itu ada PROSITE,dan Blocks yang berdasar pada motif struktur sekunder protein.

Tak kalah penting dari data eksperimen tersebut adalahkeberadaan database paper yang terletak di Medline.Link terhadap publikasi asli biasanya selalu tercantumdalam data asli sekuen. Perkembangan Pubmed terakhiryang penting adalah tersedianya fungsi mencari paper dengan topiksejenis dan link kepada situs jurnal on-line sehinggadapat membaca keseluruhan isi paper tersebut.

Pencarian Database

Setelah informasi terkumpul dalam database, langkahberikutnya adalah menganalisa data. Pencarian databaseumumnya berdasar hasil alignment (penyejajaran sekuen), baiksekuen DNA maupun protein. Metode ini digunakanberdasar kenyataan bahwa sekuen DNA/protein bisa berbedasedikit tetapi memiliki fungsi yang sama. Misalnyaprotein hemoglobin dari manusia hanya sedikit berbeda dengan ikan paus.

Kegunaan dari pencarian ini adalah ketika mendapatkansuatu sekuen DNA/protein yang belum diketahuifungsinya maka dengan membandingkannya dengan yang ada dalam databasebisa diperkirakan fungsi dari padanya. Algoritma untukpattern recognition seperti Neural Network dan GeneticAlgorithm telah dipakai dengan sukses untuk pencariandatabase ini. Salah satu perangkat lunak pencari database yangpaling berhasil dan bisa dikatakan menjadi standarsekarang adalah BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). Perangkatlunak ini telah diadaptasi untuk melakukan alignmentterhadap berbagai sekuen seperti DNA (blastn) dan protein(blastp). Baru-baru ini versi yang fleksibel untukdapat beradaptasi dengan database yang lebih variatif telah dikembangkandan disebut Gapped BLAST serta PSI (Position Specific Iterated)-BLAST.

Data yang memerlukan analisa bioinformatika dan cukupmendapat banyak perhatian saat ini adalah data hasilchip DNA. Menggunakan perangkat ini dapat diketahui kuantitasmaupun kualitas transkripsi satu gen sehingga bisamenunjukkan gen-gen apa saja yang aktif terhadap perlakuantertentu, misalnyatimbulnya kanker. mRNA (messenger)yang diisolasi dari sampel dikembalikan dulu dalam bentuk DNAmenggunakan reaksi reverse transcription. Selanjutnyamelalui proses hibridisasi, hanya DNA yang komplementer saja yangakan berikatan dengan DNA di atas chip. DNA yang telah diberi label warna berbeda ini akanmenunjukkan pattern yang unik. Berbagai algoritmapattern recognition telah digunakan untuk mengenali gen-genyang aktif dari eksperimen DNA chip ini. Salah satunyayang paling ampuh adalah Support Vect or Machine (SVM).

Saat ini bioinformatika telah menjelma menjadi bisnisbesar. Perusahaan bioteknologi yang menghasilkan databesar seperti perusahaan sekuen genom senantiasa memerlukanbagian analisa bioinformatika. Produk bioinformatikapun sudah dipatenkan baik di AS, Eropa, maupun Asia. MenurutArief, berdasar jenisnya produk paten terdiri dariperangkat lunak bioinformatika. Termasuk di antaranya adalah perangkatlunak pencarian database. Paten selanjutnya, menurut Arief, adalah metodebioinformatika yang menganalogikan metode bisnisseperti pada kasus pematenan Amazon.com. Sedangkan yang terakhir adalahproduk bioinformatika itu sendiri yaitu informasibiologis hasil analisisnya.

Mulai dari Mana?

Di Indonesia bioinformatika masih belum dikenal olehmasyarakat luas. Di kalangan peneliti sendiri, mungkinhanya para peneliti biologi molekuler yang sedikit banyakmengikuti perkembangannya karena keharusan. Sementaraitu di kalangan TI masih kurang mendapat perhatian. Ketersediaandatabase dasar (DNA, protein) yang bersifatterbuka/gratis merupakan peluang besar untuk menggali informasi berhargadaripadanya. Sudah disepakati, database genom manusiamisalnya akan bersifat terbuka untuk seluruh kalangan. Dari situbisa digali kandidat-kandidat gen yang memilikipotensi kedokteran/farmasi.

Menurut Arief, dari sinilah Indonesia dapat ikutberperan mengembangkan bioinformatika. Kerjasamaantara peneliti bioteknologi yang memahami makna biologis datatersebut dengan praktisi IT seperti programmer akansangat berperan dalam kemajuan bioinformatika Indonesia nantinya. (SE/B-12)

Sumber : Suara Pembaruan (19 Mei 2003)

Bioinformatika Menjelma Jadi Bisnis Besar

Kamis, 3 Maret 2005

Kini, perpaduan antara bioteknologi dan teknologiinformasi (bioinfomatika) menjelma menjadi bisnisbesar. Produk-produk bioinformatika telah dipatenkan olehperusahaan-perusahaan biotek ternama di AS, Eropa, danAsia. Lalu dari mana Indonesia seharusnya mengembangkannya? Teknologichip DNA (deoxyrebase nucleic acid) semakinmempercepat ledakan informasi dari kemajuan bioteknologi seperti datasekuen DNA dari pembacaan genom, data sekuen danstruktur protein, sampai kepada data transkripsi RNA (ribonucleic acid).

Perkawinan antara teknologi informasi dan bioteknologimendorong lahirnya bioinformatika yang digunakan untuk mengorganisasi dan menganalisa data-data tersebutmenjadi sebuah informasi biologis yang bermakna. Takbisa disangkal lagi, teknologi informasi (TI) saat ini telah menjadimesin penggerak ekonomi sekaligus tren gaya hidupmanusia modern. Bahkan pencipta Mirosoft, Bill Gatesmengatakan bahwa penguasaan TI adalah cara bagi duniaketiga untuk melakukan lompatan mengejar kemajuan dari negara maju.

Di samping TI, bioteknologi juga diyakini telahmenjadi lokomotif penggerak ekonomi masa depan. Dengankata lain siapa yang menguasai keduanya, maka dia akan menguasaiekonomi dunia. Bioteknologi modern ditandai dengankemampuan manusia untuk memanipulasi kode genetik DNA, "cetak birukehidupan". Berbagai aplikasinya telah merambahberbagai sektor antara lain kedokteran, pangan, dan lingkungan.

Rahasia Genom

Aplikasi TI telah mempercepat pembacaan sekuen genommanusia seperti yang dilakukan perusahaan bioteknologiAS, Celera Genomics. Dalam waktu singkat (beberapa tahun)perusahaan tersebut mampu menghasilkan temuan-temuanbaru tentang rahasia genom manusia dibanding usaha konsorsiumlembaga riset publik Eropa dan AS lainnya yang lebihdari 10 tahun. Menurut pakar bioteknologi dari Lembaga IlmuPengetahuan Indonesia (LIPI), Dr Arief B Witarto,kontribusi TI (perangkat keras maupun lunak) telah melahirkan bidangbioinformatika yang kian penting di masa depan. "Tidakhanya mengakselerasi kemajuan bioteknologi namun jugamenjembatani dua gelombang ekonomi baru yaitu TI danbioteknologi," ujarnya.

Bioteknologi modern yang lahir pada tahun 1970-andiawali dengan inovasi ilmuwan AS mengembangkanteknologi DNA rekombinan. Perusahaan bioteknologi pertama di dunia,Genentech di AS, memanfaatkan temuan itu denganmemproduksi protein hormon, insulin yang dibutuhkan penderitadiabetes dalam bakteri. Selama ini insulin hanya bisadidapatkan dalam jumlah sangat terbatas dari organ pankreas sapi.Dalam perkembangan selanjutnya produk bioteknologitelah merambah ke berbagai kebutuhan hidup sehari-hariseperti pangan dan kosmetika, tutur Arief.

Aplikasi TI, menurut Arief, terutama didasari desakankebutuhan untuk mengumpulkan, menyimpan, danmenganalisis data-data biologis dari database DNA, RNA, maupun protein.Keberadaan database adalah syarat utama dalam analisa bioinformatika dan database informasi dasar telahtersedia saat ini. Pemilik database DNA terkemukaadalah GenBank di AS, sementara database protein dapat ditemukan diSwiss-Prot, Swiss (untuk sekuen asam aminonya) dan diProtein Data Bank (PDB), AS (untuk struktur 3D-nya).

Data dalam database itu hanya kumpulan/arsip data yangbiasanya dikoleksi secara sukarela oleh para peneliti,namun saat ini banyak jurnal atau lembaga pemberi danapenelitian mewajibkan penyimpanan dalam database.Menurut Arief, trend pembuatan database saat ini adalah isinya yangmakin spesialis. Arief menyontohkan untuk proteinstruktur ada SCOP dan CATH yang mengklasifikasikan proteinberdasarkan struktur 3D-nya. Selain itu ada PROSITE,dan Blocks yang berdasar pada motif struktur sekunder protein.

Tak kalah penting dari data eksperimen tersebut adalahkeberadaan database paper yang terletak di Medline.Link terhadap publikasi asli biasanya selalu tercantumdalam data asli sekuen. Perkembangan Pubmed terakhiryang penting adalah tersedianya fungsi mencari paper dengan topiksejenis dan link kepada situs jurnal on-line sehinggadapat membaca keseluruhan isi paper tersebut.

Pencarian Database

Setelah informasi terkumpul dalam database, langkahberikutnya adalah menganalisa data. Pencarian databaseumumnya berdasar hasil alignment (penyejajaran sekuen), baiksekuen DNA maupun protein. Metode ini digunakanberdasar kenyataan bahwa sekuen DNA/protein bisa berbedasedikit tetapi memiliki fungsi yang sama. Misalnyaprotein hemoglobin dari manusia hanya sedikit berbeda dengan ikan paus.

Kegunaan dari pencarian ini adalah ketika mendapatkansuatu sekuen DNA/protein yang belum diketahuifungsinya maka dengan membandingkannya dengan yang ada dalam databasebisa diperkirakan fungsi dari padanya. Algoritma untukpattern recognition seperti Neural Network dan GeneticAlgorithm telah dipakai dengan sukses untuk pencariandatabase ini. Salah satu perangkat lunak pencari database yangpaling berhasil dan bisa dikatakan menjadi standarsekarang adalah BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). Perangkatlunak ini telah diadaptasi untuk melakukan alignmentterhadap berbagai sekuen seperti DNA (blastn) dan protein(blastp). Baru-baru ini versi yang fleksibel untukdapat beradaptasi dengan database yang lebih variatif telah dikembangkandan disebut Gapped BLAST serta PSI (Position Specific Iterated)-BLAST.

Data yang memerlukan analisa bioinformatika dan cukupmendapat banyak perhatian saat ini adalah data hasilchip DNA. Menggunakan perangkat ini dapat diketahui kuantitasmaupun kualitas transkripsi satu gen sehingga bisamenunjukkan gen-gen apa saja yang aktif terhadap perlakuantertentu, misalnyatimbulnya kanker. mRNA (messenger)yang diisolasi dari sampel dikembalikan dulu dalam bentuk DNAmenggunakan reaksi reverse transcription. Selanjutnyamelalui proses hibridisasi, hanya DNA yang komplementer saja yangakan berikatan dengan DNA di atas chip. DNA yang telah diberi label warna berbeda ini akanmenunjukkan pattern yang unik. Berbagai algoritmapattern recognition telah digunakan untuk mengenali gen-genyang aktif dari eksperimen DNA chip ini. Salah satunyayang paling ampuh adalah Support Vect or Machine (SVM).

Saat ini bioinformatika telah menjelma menjadi bisnisbesar. Perusahaan bioteknologi yang menghasilkan databesar seperti perusahaan sekuen genom senantiasa memerlukanbagian analisa bioinformatika. Produk bioinformatikapun sudah dipatenkan baik di AS, Eropa, maupun Asia. MenurutArief, berdasar jenisnya produk paten terdiri dariperangkat lunak bioinformatika. Termasuk di antaranya adalah perangkatlunak pencarian database. Paten selanjutnya, menurut Arief, adalah metodebioinformatika yang menganalogikan metode bisnisseperti pada kasus pematenan Amazon.com. Sedangkan yang terakhir adalahproduk bioinformatika itu sendiri yaitu informasibiologis hasil analisisnya.

Mulai dari Mana?

Di Indonesia bioinformatika masih belum dikenal olehmasyarakat luas. Di kalangan peneliti sendiri, mungkinhanya para peneliti biologi molekuler yang sedikit banyakmengikuti perkembangannya karena keharusan. Sementaraitu di kalangan TI masih kurang mendapat perhatian. Ketersediaandatabase dasar (DNA, protein) yang bersifatterbuka/gratis merupakan peluang besar untuk menggali informasi berhargadaripadanya. Sudah disepakati, database genom manusiamisalnya akan bersifat terbuka untuk seluruh kalangan. Dari situbisa digali kandidat-kandidat gen yang memilikipotensi kedokteran/farmasi.

Menurut Arief, dari sinilah Indonesia dapat ikutberperan mengembangkan bioinformatika. Kerjasamaantara peneliti bioteknologi yang memahami makna biologis datatersebut dengan praktisi IT seperti programmer akansangat berperan dalam kemajuan bioinformatika Indonesia nantinya. (SE/B-12)


Sumber : Suara Pembaruan (19 Mei 2003)

Monday, February 28, 2005

inviting contributors to submit drafts for scientific papers to be published in our June 2005 edition

Dear All,

We are inviting contributors to submit drafts for scientific papers to be published in our June 2005 edition of Annales Bogorienses (Volume 10, Number 1, 2005). The draft should be submitted to the editors by 30 April 2005 following the attached guidelines for authors.


Annales Bogorienses (ISSN: 0517-8452) is a six-monthly peer-reviewed scientific journal published by the Research Centre for Biotechnology, the Indonesian Institute of Sciences (LIPI) in collaboration with LIPI Press.




Editor in Chief

Dr. M. Ahkam Subroto



Associate Editors

Dr. Bambang Sunarko

Dr. Adi Santoso

Dr. Wien Kusharyoto

Dr. Satya Nugroho



Editor Office: Gedung Perpustakaan, Research Centre for Biotechnology, Indonesian Institute of Sciences (LIPI), Jl. Raya Bogor Km 46, Cibinong 16911, Kabupaten Bogor, Indonesia, Phone: 62-21-8751527, Fax: 62-21-8754588, E-mail: annales@lipi.go.id.