E-Commerce &
E-Business
Pengertian E-Commerce
Electronic
Commerce (E-Commerce) didefinisikan sebagai proses pembelian dan penjualan
produk, jasa dan informasi yang dilakukan secara elektronik dengan memanfaatkan
jaringan komputer. Salah satu jaringan yang digunakan adalah internet.
Sementara
itu Kalakota dan Whinston mendefinisikan E-Commerce dari beberapa perspektif,
yaitu:
1. Dari
perspektif komunikasi, E-Commerce adalah pengiriman informasi, produk/jasa,
atau pembayaran melalui jaringan telepon, atau jalur komunikasi lainnya;
2. Dari
perspektif proses bisnis, E-Commerce adalah aplikasi teknologi menuju
otomatisasi transaksi bisnis dan work flow;
3. Dari
perspektif pelayanan, E-Commerce adalah alat yang digunakan untuk mengurangi
biaya dalam pemesanan dan pengiriman barang; dan
4. Dari
perspektif online, E-Commerce menyediakan kemampuan untuk menjual dan membeli
produk serta informasi melalui internet dan jaringan jasa online lainnya.
Selanjutnya
Yuan Gao dalam Encyclopedia of Information Science and Technology (2005),
menyatakan E-Commerce adalah penggunaan jaringan komputer untuk melakukan
komunikasi bisnis dan transksaksi komersial. Kemudian di website E-Commerce
Net, E-Commerce didefinisikan sebagai kegiatan menjual barang dagangan dan/atau
jasa melalui internet. Seluruh komponen yang terlibat dalam bisnis praktis
diaplikasikan disini, seperti customer service, produk yang tersedia, cara
pembayaran, jaminan atas produk yang dijual, cara promosi dan sebagainya.
Seluruh
definisi yang dijelaskan di atas pada dasarnya memiliki kesamaan yang mencakup
komponen transaksi (pembeli, penjual, barang, jasa dan informasi), subyek dan
obyek yang terlibat, serta media yang digunakan (dalam hal ini adalah
internet).
Perkembangan
teknologi informasi terutama internet, merupakan faktor pendorong perkembangan
e-commerce. Internet merupakan jaringan global yang menyatukan jaringan
komputer di seluruh dunia, sehingga memungkinkan terjalinnya komunikasi dan
interaksi antara satu dengan yang lain diseluruh dunia. Dengan menghubungkan
jaringan komputer perusahaan dengan internet, perusahaan dapat menjalin
hubungan bisnis dengan rekan bisnis atau konsumen secara lebih efisien. Sampai
saat ini internet merupakan infrastruktur yang ideal untuk menjalankan
e-commerce, sehingga istilah E-Commerce pun menjadi identik dengan menjalankan
bisnis di internet.
Pertukaran
informasi dalam E-Commerce dilakukan dalam format dijital sehingga kebutuhan
akan pengiriman data dalam bentuk cetak dapat dihilangkan. Dengan menggunakan
sistem komputer yang saling terhubung melalui jaringan telekomunikasi,
transaksi bisnis dapat dilakukan secara otomatis dan dalam waktu yang singkat.
Akibatnya informasi yang dibutuhkan untuk keperluan transaksi bisnis tersedia
pada saat diperlukan. Dengan melakukan bisnis secara elektronik, perusahaan
dapat menekan biaya yang harus dikeluarkan untuk keperluan pengiriman
informasi. Proses transaksi yang berlangsung secara cepat juga mengakibatkan
meningkatnya produktifitas perusahaan.
Dengan
menggunakan teknologi informasi, E-Commerce dapat dijadikan sebagai solusi
untuk membantu perusahaan dalam mengembangkan perusahaan dan menghadapi tekanan
bisnis. Tingginya tekanan bisnis yang muncul akibat tingginya tingkat
persaingan mengharuskan perusahaan untuk dapat memberikan respon. Penggunaan
E-Commerce dapat meningkatkan efisiensi biaya dan produktifitas perusahaan,
sehingga dapat meningkatkan kemampuan perusahaan dalam bersaing.
Tipe dan macam- macam Aplikasi
Aplikasi
internet sangat berkembang sesuai dengan perkembangan teknologi yang
mendukungnya, antara lain seperti: e-mail, file transfer, Bulletin Board
System, online banking, video broadcasting, radio broadcasting, internet
telephony, dan World Wide Web (web).
·
E-mail
E-mail adalah aplikasi yang memungkinkan seseorang
mengirimkan surat elektronik ke orang lain yang berada di lokasi yang berjauhan
dengannya, dengan syarat keduanya memiliki koneksi ke internet. Diperkirakan
lebih dari 100 juta orang telah memiliki alamat e-mail, dan setiap bulan lebih
1 terabyte (TB) telah melintasi jaringan internet. Agar seseorang bisa memiliki
alamat surat internet (e-mail) maka dia harus mendaftarkan diri pada satu
penyedia layanan, baik secara offline maupun secara online. Alamat surat
elektronik biasanya dalam format: user@penyedia, cotohnya:
asus_design@yahoo.co.id atau 8kreasi@gmail.com. Surat-surat yang dikirim ke
seseorang akan ditampung pada suatu server (mail server) di komputer penyedia
layanan, kemudian secara otomatis di-download ketika user membuka kotak
suratnya (mailbox) pada saat koneksi ke internet.
·
File
Transfer
File Transfer adalah aplikasi yang memungkinkan
seseorang men-transfer file data-nya dari satu komputer ke komputer lain dalam
jaringan internet. Misalnya mengambil file dari suatu lokasi (download) atau
mengirim file kesuatu lokasi (upload). Suatu protokol internet yaitu FTP (file
transfer protocol) melayani proses pemindahan ini. File-file besar biasanya
dikompress dulu sebelum disediakan dalam suatu FTP server, dalam format zip,
tar.gz, atau hqx.
·
Bulletin
Board
Bulletin Board System (BBS) adalah layanan bulletin
online yang dibagi menurut bidang ilmu pengetahuan, atau bidang-bidang minat
lainnya. Network News dan Usenet News adalah dua contoh BBS yang menyajikan
lebih dari 6000 bidang minat. Bidang ilmu pengetahuan atau bidang minat dibagi
dalam beberapa kategori, antara lain sbb:
·
com bidang Komputer, termasuk teknologi
jaringan LAN
·
biz bidang bisnis
·
K12 bidang pendidikan dasar dan menengah
·
rec bidang rekreasi
·
sci bidang sains (biologi, kimia, fisika)
·
soc bidang sosial
·
Online
Banking
Beberapa bank kini menyajikan layanan
online melalui internet, di mana nasabah dapat mendapatkan informasi tentang
berbagai urusan perbankan, dan juga bisa untuk memeriksa rekening tanpa perlu
ke bank. Masalah utama adalah masalah keamanan data, di mana rekening seseorang
bisa dibobol, dsb.
·
Radio
Broadcasting
Berbagai stasiun radio menyebarkan siaran-nya melalui
internet sehingga pendengar tidak memerlukan antena khusus untuk menangkap
siaran radio favorit-nya. Teknologi audio streaming digunakan untuk menyalurkan
suara ke internet, walaupun reliabilitas-nya kurang, mengingat teknologi
streaming adalah teknologi packet-switching, sehingga bisa terjadi penundaan
waktu yang menyebabkan suara terputus-putus, bahkan beberapa paket suara
mungkin hilang dalam media transmisi. Tetapi karena pada umumnya siaran radio
internet ini gratis, maka para pendengar biasanya cukup maklum dengan kondisi
siarannya.
·
Video
Broadcasting
Seperti pada siaran radio, maka beberapa stasiun TV
juga memiliki situs di internet untuk menyebarluaskan siaran-nya. Di samping
itu, aplikasi seperti netmeeting, CU-SeeMe yang menyajikan video-conferencing
melalui internet juga kini sudah bisa digunakan oleh banyak orang. Namun
seperti pada Radio Broadcasting maka kualitas siaran TV juga tidak terlalu
bagus.
·
Internet
Telephony
Telepon internet dikenal juga sebagai iPhone,
NetPhone, atau VOIP (Voice Over Internet Protocol), adalah usaha untuk melakukan
koneksi telepon melalu internet. Keuntungan Voip adalah kemungkinan biaya murah
untuk telepon jarak jauh (interlokal), bahkan bisa gratis bila dilakukan oleh
dua orang yang terhubung ke internet, kemudian menggunakan microphone dan
speaker yang ada pada komputernya untuk melakukan percakapan. Kelemahan-nya
adalah kualitas suara yang mungkin buruk akibat rintangan dalam jaringan
internet yang sibuk. Perusahan telepon seperti Telkom di Indonesia melarang
voip untuk dijadikan bisnis perorangan, karena bisnis komunikasi hanya bisa
dilakukan oleh perusahaan komunikasi.
·
Chatting
Chatting adalah aplikasi yang digemari banyak orang
terutama anak muda, karena memberi layanan berkomunikasi antar teman melalui
internet (Internet Relay Chatting / IRC). Komunikasi yang dilakukan pada
umumnya komunikasi teks, di mana dua orang yang sedang chatting akan
berbalas-balasan kalimat pendek yang diketik pada layar monitor.
·
World
Wide Web
World Wide Web (WWW), lebih populer dengan istilah
Web, merupakan aplikasi internet yang paling digemari oleh pengguna internet.
Web mula-mula diperkenalkan oleh Tim-Berners-Lee pada tahun 1992 di CERN,
laboratorium Fisika Partikel Eropa yang berlokasi di Jenewa, Swiss, dan setelah
populer kemudian diambil alih pengembangannya oleh W3C (World Wide Web
Consortium). Marc Andressen merancang sebuah perangkat lunak untuk menampilkan
halaman Web yang diciptakan oleh Tim-Berners Lee, yang dinamakan sebagai
web-browser. Web menjadi populer karena kemampuannya menyajikan objek
multimedia pada halaman tampilan-nya, sehingga bisa dijadikan sebagai sumber
informasi yang memuat teks, gambar, suara, citra, dan video, yang diatur oleh
program HTML (Hyper Text Markup Language). Hypertext dapat membentuk hyperlink
yang memungkinkan seseorang berpindah dari satu tayangan Web ke tayangan Web
lainnya. Setiap organisasi kini memiliki situs Web (Website), dengan alamat
tertentu yang bisa diakses oleh sebuah browser (seperti Internet Explorer,
NetScape, atau Opera).
Pengertian E-Business
e-Business
atau Electronic business adalah aktivitas yang berkaitan secara langsung maupun
tidak langsung dengan proses pertukaran barang dan/atau jasa dengan cara
memanfaatkan internet sebagai medium komunikasi dan transaksi,dan salah satu
aplikasi teknologi internet yang merambah dunia bisnis internal, melingkupi
sistem, pendidikan pelanggan, pengembangan produk, dan pengembangan usaha.
Secara luas sebagai proses bisnis yang bergantung pada sebuah sistem
terotomasi. Pada masa sekarang, hal ini dilakukan sebagian besar melalui
teknologi berbasis web memanfaatkan jasa internet. Terminologi ini pertama kali
dikemukakan oleh Lou Gerstner, CEO dari IBM.
Marketspace
adalah arena di internet, tempat bertemunya calon penjual dan calon pembeli
secara bebas seperti layaknya di dunia nyata (marketplace). Mekanisme yang
terjadi di marketspace pada hakekatnya merupakan adopsi dari konsep “pasar
bebas” dan “pasar terbuka”, dalam arti kata siapa saja terbuka untuk masuk ke
arena tersebut dan bebas melakukan berbagai inisiatif bisnis yang mengarah pada
transaksi pertukaran barang atau jasa.
Seluruh
perusahaan, tanpa perduli ukuran dan jenisnya, dapat menerapkan konsep
e-Business, karena dalam proses penciptaan produk maupun jasanya, setiap
perusahaan pasti membutuhkan sumber daya informasi.
E-business
dapat dibagi-bagi menjadi beberapa kelompok :
1. Customer Relationship Management
(CRM)
Strategi bisnis dari layanan dan sofware yang didesain
untuk meningkatkan keuntungan , pendapatan dan kepuasan pelanggan.
2. Enterprise Resource Planning (ERP)
Strategi bisnis dari system informasi perusahaan yang
dgunakan untuk koordinasi Sumber daya , informasi yang digunakkan untuk proses
bisnis.
3. Enterprise Application Programs (EAI)
Strategi bisnis konsep integrasi dari proses bisnis
yang memungkinkan antar perusahaan saling bertukar data.
4. Supply Chain Management (SCM)
Strategi
Manajemen rantai suplai yang secara otomatis terkomputerisasi.
7
strategi taktis untuk sukses dalam e-Business
1. Fokus.
Produk-produk yang dijual di internet harus menjadi bagian yang fokus dari
masing-masing manajer produk.
2. Banner berupa teks,
karena respons yang diperoleh dari banner berupa teks jauh lebih tinggi dari
banner berupa gambar.
3. Ciptakan 2 level afiliasi.
Memiliki distributor penjualan utama dan agen penjualan kedua yang membantu
penjualan produk/bisnis.
4. Manfaatkan kekuatan e-mail.
E-mail adalah aktivitas pertama yang paling banyak digunakan di Internet, maka
pemasaran dapat dilakukan melalui e-mail atas dasar persetujuan.
5. Menulis artikel.
Kebanyakan penjualan adalah hasil dari proses edukasi atau sosialisasi,
sehingga produk dapat dipasarkan melalui tulisan-tulisan yang informatif.
6. Lakukan e-Marketing.
Sediakan sebagian waktu untuk pemasaran secara online.
7. Komunikasi instan.
Terus mengikuti perkembangan dari calon pembeli atau pelanggan tetap untuk
menjaga keperca
Model e-BusinessPortal.
·
E-tailer.
·
Lelang.
·
Barter.
·
Penyedia Konten.
·
Komunitas.
·
Afiliasi
·
Broker transaksi
Sistem Keamanan e-Business
Secara
alami, sistem keamanan e-Business lebih beresiko dibandingkan bisnis
tradisional, oleh karena itu penting untuk melindungi sistem keamanan
e-Business dari risiko-risiko yang ada. Jumlah orang yang dapat mengakses
e-Business melalui internet jauh lebih besar dibanding yang mengakses bisnis
tradisional. Pelanggan, pemasok, karyawan, dan pengguna lain banyak menggunakan
sistem e-Business tertentu setiap hari dan mengharapkan rahasia dari informasi
mereka tetap aman. Hacker adalah salah satu ancaman besar bagi keamanan
e-Business. Beberapa hal yang menjadi perhatian pada keamanan sistem e-Business
adalah pribadi dan rahasia, keabsahan data, dan integritas data. Beberapa
metode untuk melindungi keamanan e-Business dan menjaga informasi tetap aman
adalah menjaga keamanan fisik serta penyimpanan data, transmisi data, perangkat
lunak anti-virus, firewall, dan enkripsi.
Masalah Keamanan
e-Business
·
Kerahasiaan dan Pribadi
Kerahasiaan
adalah sejauh mana suatu bisnis menyediakan informasi pribadi yang tersedia
untuk bisnis lain dan individu lain.Bisnis apapun harus menjaga kerahasiaan
informasi agar tetap aman dan hanya dapat diakses oleh penerima yang dimaksud.
Untuk menjaga informasi tetap aman dan terjaga, setiap catatan transaksi dan berkas
lain perlu dilindungi dari akses yang tidak sah, serta memastikan transmisi
data dan penyimpanan informasi yang aman. Cara enkripsi dan firewall adalah
yang mengatur sistem ini.
·
Keabsahan Data
Transaksi
e-Business memiliki tantangan yang lebih besar untuk membangun keabsahan karena
data dari internet sangat mudah untuk diubah dan disalin. Kedua belah pihak
yang terkait dalam e-Business sama-sama ingin memastikan keaslian masing-masing
rekan, terutama jika salah satu pihak akan melakukan pemesanan dan transaksi
pembayaran elektronik. Salah satu cara yang umum untuk memastikan hal ini
adalah dengan membatasi akses ke jaringan Internet dengan menggunakan teknologi
Virtual Private Network. Pembuktian keabsahan yang lebih rumit adalah dengan
adanya kata kunci rahasia atau pin, kartu kredit, dan pengenalan suara.
Sebagian besar transaksi e-Business diverifikasi dengan memeriksa kartu kredit
dan nomor kartu kredit pembeli.
·
Integritas Data
Integritas
data menjawab pertanyaan "Dapatkah informasi diubah atau dirusak dengan
berbagai cara?". Hal ini mengarah pada jaminan kesamaan pesan yang
diterima dengan pesan yang dikirim. Sebuah bisnis perlu merasa yakin bahwa data
tidak diubah dalam perjalanan, baik sengaja atau karena kecelakaan. Untuk
membantu integritas data, firewall melindungi data yang disimpan terhadap akses
yang tidak sah, seraya menyimpan data cadangan yang mungkin berguna untuk
pemulihan data.
·
Tanpa Penyangkalan
Hal
ini berkaitan dengan adanya bukti dalam transaksi. Sebuah bisnis harus memiliki
jaminan bahwa pihak yang menerima atau pembeli tidak dapat menyangkal bahwa
transaksi telah terjadi, dan ini berarti memiliki bukti yang cukup untuk
membuktikan transaksi. Salah satu cara untuk mengatasi penyangkalan ini adalah
menggunakan tanda tangan digital. Sebuah tanda tangan digital tidak hanya
memastikan bahwa pesan atau dokumen elektronik telah ditandatangani oleh
seseorang, tapi karena tanda tangan digital hanya dapat dibuat oleh satu orang,
juga menjamin bahwa orang ini tidak dapat menyangkal di kemudian waktu bahwa
mereka memberikan tanda tangan mereka.
·
Kontrol Akses
Ketika
suatu sumber data dan informasi elektronik hanya terbatas pada beberapa
individu yang berwenang, pelaku bisnis dan pelanggannya harus memiliki jaminan
bahwa tidak ada orang lain dapat mengakses informasi tersebut. Ada beberapa
teknik untuk mengatur kontrol akses ini, yaitu firewall, hak akses,
identifikasi pengguna dan teknik otentikasi (seperti password dan sertifikat
digital), Virtual Private Network (VPN), dan banyak lagi.
·
Ketersediaan Layanan
Hal ini secara
khusus berhubungan dengan penyediaan layanan dan informasi bagi pelanggan bisnis.
Pesan harus disampaikan dalam cara yang dapat diandalkan dan tepat waktu, dan
informasi harus dapat disimpan dan diambil sesuai kebutuhan. Karena
ketersediaan layanan penting untuk semua website e-Business, langkah-langkah
tertentu harus diambil untuk mencegah gangguan layanan oleh peristiwa-peristiwa
seperti listrik padam dan kerusakan infrastruktur fisik. Contohnya, tersedianya
data cadangan, sistem pemadaman api, sistem Uninterrupted Power Supply (UPS),
perlindungan virus, serta memastikan bahwa ada kapasitas yang memadai untuk
menangani kesibukan yang ditimbulkan oleh lalu lintas jaringan yang berat.[5]
Keamanan Umum untuk Sistem e-Business
Berbagai
bentuk keamanan ada untuk e-Business. Beberapa pedoman keamanan umum termasuk
daerah di keamanan fisik, penyimpanan data, transmisi data, pengembangan
aplikasi, dan sistem administrasi.
·
Keamanan Fisik
Meskipun
e-Business dilakukan secara online, tetapi perlu ada langkah-langkah keamanan
fisik yang diambil untuk melindungi bisnis secara keseluruhan, gedung tempat
server dan komputer harus dilindungi dan memiliki akses terbatas pada karyawan
dan orang lain. Misalnya, ruangan tersebut hanya memungkinkan pengguna yang
berwenang untuk masuk, dan harus memastikan bahwa jendela, langit-langit,
saluran udara yang besar, dan lantai bertingkat tidak mengizinkan akses mudah
ke orang yang tidak sah. Lebih baik untuk menyimpan unit-unit penting di ruangan
tertutup yang ber-AC. Berjaga-jaga terhadap lingkungan sama pentingnya dengan
menjaga keamanan fisik dari pengguna yang tidak sah. Ruangan dapat melindungi
peralatan terhadap banjir dengan menjaga semua peralatan tidak bersentuhan
langsung dengan lantai. Selain itu, ruangan harus tersedia sistem pemadam api jika
terjadi kebakaran. Organisasi harus memiliki rencana penanganan kebakaran jika
muncul situasi yang seperti ini. Selain menjaga keamanan server dan komputer,
keamanan fisik dari informasi yang bersifat rahasia juga penting. Informasi
klien seperti nomor kartu kredit, cek, nomor telepon, dan juga termasuk semua
informasi pribadi organisasi. Mengunci salinan fisik dan elektronik di laci
atau lemari merupakan salah satu tambahan keamanan. Pintu dan jendela yang
mengarah ke daerah ini juga harus aman terkunci. Karyawan yang mempunyai akses
menggunakan informasi ini hanyalah sebagai bagian dari pekerjaan mereka.
·
Penyimpanan Data
Menyimpan
data dengan cara yang aman adalah sangat penting untuk semua bisnis, tetapi
terutama untuk e-Business di mana sebagian besar data yang disimpan secara
elektronik. Data yang bersifat rahasia tidak boleh disimpan pada server
e-Business, tapi sebaiknya dipindahkan ke komputer lain untuk disimpan. Jika
perlu, mesin ini tidak boleh langsung terhubung ke internet, dan juga harus
disimpan di tempat yang aman. Informasi tersebut harus disimpan dalam format
yang terenkripsi.[3] Setiap informasi yang sangat sensitif tidak boleh disimpan
jika mungkin. Jika ada data yang tidak terlalu penting, simpanlah di beberapa
mesin atau sistem yang tidak mudah diakses. Langkah-langkah keamanan tambahan
harus diambil untuk melindungi informasi ini (seperti kunci pribadi) jika
memungkinkan. Selain itu, informasi hanya harus disimpan untuk jangka waktu
yang singkat, dan setelah tidak lagi diperlukan harus dihapus untuk mencegah
jatuh ke tangan yang salah. Demikian pula, cadangan data dan salinan informasi
harus disimpan yang aman dengan langkah-langkah keamanan yang sama seperti
informasi yang asli. Setelah cadangan tidak lagi diperlukan, harus dihancurkan
secara hati-hati dan menyeluruh.
·
Transmisi Data dan Pengembangan Aplikasi
Semua
informasi penting yang akan dikirim harus dienkripsi. Pihak pebisnis dapat
memilih untuk menolak klien yang tidak dapat menerima tingkat enkripsi.
Informasi rahasia dan sensitif sebaiknya juga tidak pernah dikirim melalui
e-mail. Jika itu harus, maka harus dienkripsi juga. Mentransfer dan menampilkan
informasi yang aman harus dijaga seminimal mungkin. Hal ini dapat dilakukan
dengan tidak menampilkan nomor kartu kredit secara penuh. Hanya beberapa nomor
yang dapat ditampilkan, dan perubahan informasi ini dapat dilakukan tanpa
menampilkan nomor lengkap. Hal ini juga harus memungkinkan pengguna untuk
mengambil informasi secara online.
·
Sistem Administrasi
Keamanan pada
sistem operasi dasar harus cepat ditingkatkan. Tambahan dan pembaharuan
perangkat lunak harus diterapkan secara tepat waktu. Perubahan sistem
konfigurasi semua harus disimpan dalam daftar berkas dan segera diperbarui.
Sistem administrator harus terus mengawasi kegiatan yang mencurigakan dalam
bisnis dengan memeriksa daftar berkas dan meneliti berulang-ulang kegagalan
yang tercatat dalam berkas. Mereka juga bisa memantau sistem e-Business mereka
dan mencari setiap celah di keamanan. Hal ini penting untuk menguji apakah
rencana keamanan sudah tepat dan bisa benar-benar bekerja.
Solusi Keamanan
Ketika
datang ke solusi keamanan, ada beberapa tujuan utama yang harus dipenuhi.
Tujuan ini adalah data integritas, otentikasi kuat, dan privasi.
Bioinformatika
Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Sejarah
Istilah bioinformatics mulai dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer dalam biologi. Namun, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Kemajuan teknik biologi molekular dalam mengungkap sekuens biologis dari protein (sejak awal 1950-an) dan asam nukleat (sejak 1960-an) mengawali perkembangan basis data dan teknik analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960-an di Amerika Serikat, sementara basis data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970-an di Amerika Serikat dan Jerman (pada European Molecular Biology Laboratory, Laboratorium Biologi Molekular Eropa). Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970-an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang berhasil diungkapkan pada 1980-an dan 1990-an, menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.
Perkembangan Internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Basis data bioinformatika yang terhubung melalui Internet memudahkan ilmuwan mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam basis data tersebut maupun memperoleh sekuens biologis sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui Internet memudahkan ilmuwan mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.
Penerapan utama bioinformatika
· Basis data sekuens biologis
Sesuai dengan jenis informasi biologis yang disimpannya, basis data sekuens biologis dapat berupa basis data primer untuk menyimpan sekuens primer asam nukleat maupun protein, basis data sekunder untuk menyimpan motif sekuens protein, dan basis data struktur untuk menyimpan data struktur protein maupun asam nukleat.
Basis data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank (Amerika Serikat), EMBL (Eropa), dan DDBJ(Inggris) (DNA Data Bank of Japan, Jepang). Ketiga basis data tersebut bekerja sama dan bertukar data secara harian untuk menjaga keluasan cakupan masing-masing basis data. Sumber utama data sekuens asam nukleat adalah submisi langsung dari periset individual, proyek sekuensing genom, dan pendaftaran paten. Selain berisi sekuens asam nukleat, entri dalam basis data sekuens asam nukleat umumnya mengandung informasi tentang jenis asam nukleat (DNA atau RNA), nama organisme sumber asam nukleat tersebut, dan pustaka yang berkaitan dengan sekuens asam nukleat tersebut.
Sementara itu, contoh beberapa basis data penting yang menyimpan sekuens primer protein adalah PIR (Protein Information Resource, Amerika Serikat), Swiss-Prot (Eropa), dan TrEMBL (Eropa). Ketiga basis data tersebut telah digabungkan dalam UniProt (yang didanai terutama oleh Amerika Serikat). Entri dalam UniProt mengandung informasi tentang sekuens protein, nama organisme sumber protein, pustaka yang berkaitan, dan komentar yang umumnya berisi penjelasan mengenai fungsi protein tersebut.
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) merupakan perkakas bioinformatika yang berkaitan erat dengan penggunaan basis data sekuens biologis. Penelusuran BLAST (BLAST search) pada basis data sekuens memungkinkan ilmuwan untuk mencari sekuens asam nukleat maupun protein yang mirip dengan sekuens tertentu yang dimilikinya. Hal ini berguna misalnya untuk menemukan gen sejenis pada beberapa organisme atau untuk memeriksa keabsahan hasil sekuensing maupun untuk memeriksa fungsi gen hasil sekuensing. Algoritma yang mendasari kerja BLAST adalah penyejajaran sekuens.
PDB (Protein Data Bank, Bank Data Protein) adalah basis data tunggal yang menyimpan model struktural tiga dimensi protein dan asam nukleat hasil penentuan eksperimental (dengan kristalografi sinar-X, spektroskopi NMR dan mikroskopi elektron). PDB menyimpan data struktur sebagai koordinat tiga dimensi yang menggambarkan posisi atom-atom dalam protein ataupun asam nukleat.
· Penyejajaran sekuens
Penyejajaran sekuens (sequence alignment) adalah proses penyusunan/pengaturan dua atau lebih sekuens sehingga persamaan sekuens-sekuens tersebut tampak nyata. Hasil dari proses tersebut juga disebut sebagai sequence alignment atau alignment saja. Baris sekuens dalam suatu alignment diberi sisipan (umumnya dengan tanda "–") sedemikian rupa sehingga kolom-kolomnya memuat karakter yang identik atau sama di antara sekuens-sekuens tersebut. Berikut adalah contoh alignment DNA dari dua sekuens pendek DNA yang berbeda, "ccatcaac" dan "caatgggcaac" (tanda "|" menunjukkan kecocokan atau match di antara kedua sekuens).
Sequence alignment merupakan metode dasar dalam analisis sekuens. Metode ini digunakan untuk mempelajari evolusi sekuens-sekuens dari leluhur yang sama (common ancestor). Ketidakcocokan (mismatch) dalam alignment diasosiasikan dengan proses mutasi, sedangkan kesenjangan (gap, tanda "–") diasosiasikan dengan proses insersi atau delesi. Sequence alignment memberikan hipotesis atas proses evolusi yang terjadi dalam sekuens-sekuens tersebut. Misalnya, kedua sekuens dalam contoh alignment di atas bisa jadi berevolusi dari sekuens yang sama "ccatgggcaac". Dalam kaitannya dengan hal ini, alignment juga dapat menunjukkan posisi-posisi yang dipertahankan (conserved) selama evolusi dalam sekuens-sekuens protein, yang menunjukkan bahwa posisi-posisi tersebut bisa jadi penting bagi struktur atau fungsi protein tersebut.
Selain itu, sequence alignment juga digunakan untuk mencari sekuens yang mirip atau sama dalam basis data sekuens. BLAST adalah salah satu metode alignment yang sering digunakan dalam penelusuran basis data sekuens. BLAST menggunakan algoritma heuristik dalam penyusunan alignment.
Beberapa metode alignment lain yang merupakan pendahulu BLAST adalah metode "Needleman-Wunsch" dan "Smith-Waterman". Metode Needleman-Wunsch digunakan untuk menyusun alignment global di antara dua atau lebih sekuens, yaitu alignment atas keseluruhan panjang sekuens tersebut. Metode Smith-Waterman menghasilkan alignment lokal, yaitu alignment atas bagian-bagian dalam sekuens. Kedua metode tersebut menerapkan pemrograman dinamik (dynamic programming) dan hanya efektif untuk alignment dua sekuens (pairwise alignment)
Clustal adalah program bioinformatika untuk alignment multipel (multiple alignment), yaitu alignment beberapa sekuens sekaligus. Dua varian utama Clustal adalah ClustalW dan ClustalX.
Metode lain yang dapat diterapkan untuk alignment sekuens adalah metode yang berhubungan dengan Hidden Markov Model ("Model Markov Tersembunyi", HMM). HMM merupakan model statistika yang mulanya digunakan dalam ilmu komputer untuk mengenali pembicaraan manusia (speech recognition). Selain digunakan untuk alignment, HMM juga digunakan dalam metode-metode analisis sekuens lainnya, seperti prediksi daerah pengkode protein dalam genom dan prediksi struktur sekunder protein.
· Prediksi struktur protein
Secara kimia/fisika, bentuk struktur protein diungkap dengan kristalografi sinar-X ataupun spektroskopi NMR, namun kedua metode tersebut sangat memakan waktu dan relatif mahal. Sementara itu, metode sekuensing protein relatif lebih mudah mengungkapkan sekuens asam amino protein. Prediksi struktur protein berusaha meramalkan struktur tiga dimensi protein berdasarkan sekuens asam aminonya (dengan kata lain, meramalkan struktur tersier dan struktur sekunder berdasarkan struktur primer protein). Secara umum, metode prediksi struktur protein yang ada saat ini dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok, yaitu metode pemodelan protein komparatif dan metode pemodelan de novo.
Pemodelan protein komparatif (comparative protein modelling) meramalkan struktur suatu protein berdasarkan struktur protein lain yang sudah diketahui. Salah satu penerapan metode ini adalah pemodelan homologi (homology modelling), yaitu prediksi struktur tersier protein berdasarkan kesamaan struktur primer protein. Pemodelan homologi didasarkan pada teori bahwa dua protein yang homolog memiliki struktur yang sangat mirip satu sama lain. Pada metode ini, struktur suatu protein (disebut protein target) ditentukan berdasarkan struktur protein lain (protein templat) yang sudah diketahui dan memiliki kemiripan sekuens dengan protein target tersebut. Selain itu, penerapan lain pemodelan komparatif adalah protein threading yang didasarkan pada kemiripan struktur tanpa kemiripan sekuens primer. Latar belakang protein threading adalah bahwa struktur protein lebih dikonservasi daripada sekuens protein selama evolusi; daerah-daerah yang penting bagi fungsi protein dipertahankan strukturnya. Pada pendekatan ini, struktur yang paling kompatibel untuk suatu sekuens asam amino dipilih dari semua jenis struktur tiga dimensi protein yang ada. Metode-metode yang tergolong dalam protein threading berusaha menentukan tingkat kompatibilitas tersebut.
Dalam pendekatan de novo atau ab initio, struktur protein ditentukan dari sekuens primernya tanpa membandingkan dengan struktur protein lain. Terdapat banyak kemungkinan dalam pendekatan ini, misalnya dengan menirukan proses pelipatan (folding) protein dari sekuens primernya menjadi struktur tersiernya (misalnya dengan simulasi dinamika molekular), atau dengan optimisasi global fungsi energi protein. Prosedur-prosedur ini cenderung membutuhkan proses komputasi yang intens, sehingga saat ini hanya digunakan dalam menentukan struktur protein-protein kecil. Beberapa usaha telah dilakukan untuk mengatasi kekurangan sumber daya komputasi tersebut, misalnya dengan superkomputer (misalnya superkomputer Blue Gene [1] dari IBM) atau komputasi terdistribusi (distributed computing, misalnya proyek Folding@home) maupun komputasi grid.
Analisis ekspresi gen
Ekspresi gen dapat ditentukan dengan mengukur kadar mRNA dengan berbagai macam teknik (misalnya dengan microarray ataupun Serial Analysis of Gene Expression ["Analisis Serial Ekspresi Gen", SAGE]). Teknik-teknik tersebut umumnya diterapkan pada analisis ekspresi gen skala besar yang mengukur ekspresi banyak gen (bahkan genom) dan menghasilkan data skala besar. Metode-metode penggalian data (data mining) diterapkan pada data tersebut untuk memperoleh pola-pola informatif. Sebagai contoh, metode-metode komparasi digunakan untuk membandingkan ekspresi di antara gen-gen, sementara metode-metode klastering (clustering) digunakan untuk mempartisi data tersebut berdasarkan kesamaan ekspresi gen.
Bioinformatika di Indonesia
Saat ini mata ajaran bioinformatika maupun mata ajaran dengan muatan bioinformatika sudah diajarkan di beberapa perguruan tinggi di Indonesia. Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati ITB menawarkan mata kuliah "Pengantar Bioinformatika" untuk program Sarjana dan mata kuliah "Bioinformatika" untuk program Pascasarjana. Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya, Jakarta menawarkan mata kuliah "Pengantar Bioinformatika" sebagai mata kuliah wajib dan "Pemodelan Struktur Protein" sebagai mata kuliah pilihan untuk tingkat program Sarjana. Mata kuliah "Bioinformatika" diajarkan pada Program Pascasarjana Kimia Fakultas MIPA Universitas Indonesia (UI), Jakarta. Mata kuliah "Proteomik dan Bioinformatika" termasuk dalam kurikulum program S3 bioteknologi Universitas Gadjah Mada (UGM), Yogyakarta. Materi bioinformatika termasuk di dalam silabus beberapa mata kuliah untuk program sarjana maupun pascasarjana biokimia,biologi, dan bioteknologi pada Institut Pertanian Bogor (IPB). Selain itu, riset-riset yang mengarah pada bioinformatika juga telah dilaksanakan oleh mahasiswa program S1 Ilmu Komputer maupun program pascasarjana biologi serta bioteknologi IPB.
Riset bioinformatika protein dilaksanakan sebagai bagian dari aktivitas riset rekayasa protein pada Laboratorium Rekayasa Protein, Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong, Bogor. Lembaga Biologi Molekul Eijkman, Jakarta, secara khusus memiliki laboratorium bioinformatika sebagai fasilitas penunjang kegiatan risetnya. Selain itu, basis data sekuens DNA mikroorganisme asli Indonesia sedang dikembangkan di UI.
Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika
Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika
.png "English"){kind=small}
0 komentar:
Posting Komentar