Sekuensing_PrinsipAplikasi
-
Upload
yeyen-musaini -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
Transcript of Sekuensing_PrinsipAplikasi
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
1/52
DNA• ~6 milyar pasangan basa
/ base pairs didalam
setiap sel membentuk
human genome
• Gen-gen membentuk
hanya 1,5 darikeseluruhan genom
manusia
• gen adalah bagian
tertentu dari DNA, yang
menyandi pembentukanprotein
• !ada manusia terdapat
"#,### gen
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
2/52
DNA $ Deoksiribo Nu%lei% A%id
• Deo&yribonu%lei% a%id 'DNA( berbentuk pita double heli&)• Gula-phosphate kerangka membentuk bagian terluar pada heli&
• *edua pita DNA saling melilit dengan arah berla+anan
• asa-basa saling berikatan dan membentuk ikatan hidrogen
• memba+a perintah genetik 'gen-gen(
ugar !hosphate a%kbone
ase pair
Nucleic acids
.ytosine - .
Guanine - G
Adenine - A
hymine -
#)"0nm
A
A
.
G
A
.
G
.
G
A
G
.
A
G
.
.
A
A
.
G
.
G
A
G
.
G
.
A
%omplementary base pairs
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
3/52
A gene %odes or a protein
Protein
mRNA
DNA
transcription
translation
CCTGAGCCAACTATTGATGAA
PEPTIDE
CCUGAGCCA ACU AUUGAUGAA
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
4/52
The Central Dogma
Transcription
mRNA
Translation
ProteinGene
cells express different subset of the genesIn different tissues and under different conditions
hard disk one program its output
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
5/52
Prokaryotic genes
Downstream (3’)
Prokaryotes (intronless protein coding genes)
promoter Gene regionpstream (5’)
Transcription (gene is encoded on minus strand ..
And te re!erse complement is read into m"#A)
D#A
m"#A
5$ UT" 3$ UT" %oDing &e'uence (%D&)
ATG
ATG
TA%
Translation t"#A read o eac codons* 3 +ases
at a time* starting at start codon until it reaces
a &T,P codon.
protein
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
6/52
-n ukaryotes ( cells were te D#A is se'uestered in a separate nucleus)
Te D#A does not contain a duplicate o te coding gene* rater e/ons must +e spliced.(many eukaryotes genes contain no introns0 .. Particularly true in $lower$ organisms)
mRNA 1 (messenger "#A) %ontains te assem+led copy o te gene. Te m"#A acts as a
messenger to carry te inormation stored in te D#A in te nucleus to te cytoplasm
were te ri+osomes can make it into protein.
Eukaryotic Central Dogma
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
7/52
DNA e2uen%ing
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
8/52
SEKUENSING MAKROMOLEKUL
PROTEIN vs DNA
--------------------------------------------------------------------------
*Metoda : *Metoda :
- degradasi Edmann 1) Sanger et al.
2) Maxam & Gilbert
*Sekuensing protein dari ujung amino * Sekuensing molekul D! - Dibutu"kan protein dengan kemurnian - untai tunggalmaupun rangkap
tinggi - men#andi proteinmaupun tidak
*Da#a ba$a sangat terbatas : * Da#a ba$a besar :
- manual : % 1 !! lebi" praktis
- otomatik : % '( !!
erlu pemotongan protein :
- tr#psin : #s + !rg
- ,nr : Met
Sekuen D! dideduksiuntuk
sekuenprotein
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
9/52
DNA sequencing
."at is D! se/uen$ing 0 ."at met"ods 0
o rapid se/uen$ing te$"ni/ues :
*En3#mati$ 4Sanger et al. 1566):
- Dideox#-mediated $"ain termination met"od
- "e existing+ada D!: -as t"e template
-s#nt"esi3e ne oligonu$leotide $"ain -ele$trop"oresed
*,"emi$al degradation 4 Maxam & Gilbert):
- "e existing D!: - labeled degraded $"emi$all# ele$trop"oresed
Separate populations o7 labeled oligonu$leotides8 begin 7rom a9xed point8 terminate randoml# at 9xed residue or $ombination o7
residue
ariable lengt"
;esol
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
10/52
Diagramati$ Maxam > Gilbert Se/uen$ingMet"od
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
11/52
Sanger ‘s
met!"
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
12/52
+ ddATP + ddGTP + ddTTP + ddCTP
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
13/52
3’T
G
C
A
A
CG
T
A
A
G
C
CG
T
C
G
A
5’
Autoradiograf pada
film !ray "kema pem#acaan
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
14/52
Sequencing tecniques
Manua# $ c!nvensi!na# %
-make t"e rea$tion manuall# : - denaturation8 labelling8 - extension8 termination8 stoprea$tion
- prepare gel 8 ele$trop"oresis8 - pro$ess t"e gel8 read manuall#
Aut!matic c&c#e sequencing
1? D#e primer rea$tion: @ tube rea$tions
2? D#e terminator: single tube rea$tion
;ead automati$all# b# se/uen$ing apparatus & re$orded in$omputer
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
15/52
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
16/52
$iological Data + Computer Calculations
$ioinformatics
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
17/52
%uang &ingkup
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
18/52
$ioinformatika 'bahasa 3nggris4 bioinformatics(
adalah 'ilmu yang mempelaari( penerapan
teknik komputasional untuk mengelola dan
menganalisis inormasi biologis)
idang ini men%akup penerapan metode-
metode matematika, statistika, dan inormatika
untuk meme%ahkan masalah-masalah biologis,
terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta inormasi yang berkaitan
dengannya)
.ontoh topik utama bidang ini meliputi
basis data untuk mengelola inormasi biologis,penyeaaran sekuens 'sequence alignment (,
prediksi struktur untuk meramalkan bentuk
struktur protein maupun struktur sekunder NA,
analisis ilogenetik, dan analisis ekspresi gen)
http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Biologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Matematikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Statistikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Informatikahttp://id.wikipedia.org/wiki/DNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Basis_datahttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/RNAhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filogenetika&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Genhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filogenetika&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/RNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Basis_datahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/DNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Informatikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Statistikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Matematikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Biologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggris
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
19/52
he 7lo+ o iote%hnology
3normation
GeneGene >DNA sequenceAATTCATGAAAATCGTATACTGGTCTGGTACCGGCAACAC
TGAGAAAATGGCAGAGCTCATCGCTAAAGGTATCATCGAA
TCTGGTAAAGACGTCAACACCATCAACGTGTCTGACGTTA
ACATCGATGAACTGCTGAACGAAGATATCCTGATCCTGGG
TTGCTCTGCCATGGGCGATGAAGTTCTCGAGGAAAGCGAA
TTTGAACCGTTCATCGAAGAGATCTCTACCAAAATCTCTGGTAAGAAGGTTGCGCTGTTCGGTTCTTACGGTTGGGGCGA
CGGTAAGTGGATGCGTGACTTCGAAGAACGTATGAACGGC
TACGGTTGCGTTGTTGTTGAGACCCCGCTGATCGTTCAGA
ACGAGCCGGACGAAGCTGAGCAGGACTGCATCGAATTTGG
TAAGAAGATCGCGAACATCTAGTAGA
> Pr!tein sequence!I"#$%GTGNT&!A&'IA!GII&%G!D"NTIN"%D"NID&''N&DI'I'GC%AGD&"'&&%&(&P(I&&I%T!I%G!!"A'(G%#G$GDG!$RD(&&R
NG#GC"""&TP'I")N&PD&A&)DCI&(G!!IANI
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
20/52
"e'ara( Perkem#angan
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
21/52
3stilah bioinformatics mulai dikemukakan pada
pertengahan era 189#-an untuk menga%u padapenerapan komputer dalam biologi)
Namun demikian, penerapan bidang-bidang dalam
bioinormatika 'seperti pembuatan basis data danpengembangan algoritma untuk analisis sekuens
biologis( sudah dilakukan seak tahun 186#-an)
http://id.wikipedia.org/wiki/1980-anhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Algoritmahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens_biologis&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens_biologis&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/1960-anhttp://id.wikipedia.org/wiki/1960-anhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens_biologis&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens_biologis&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Algoritmahttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/1980-an
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
22/52
a+al 185#-an
*emauan teknik biologi molekular dalam
mengungkap sekuens biologis dari protein
186#-an
sekuens biologis asam nukleat terungkap dan
menga+ali perkembangan basis data dan
teknik analisis sekuens biologis)
asis data sekuens protein mulai
dikembangkan pada tahun 186#-an di Amerika
erikat,
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
23/52
akhir 18:#-an
basis data sekuens DNA dikembangkan di Amerika erikat dan ;erman 'pada aboratory, >aboratorium
iologi =olekular
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
24/52
189#-an dan 188#-an
teradi ledakan umlah sekuens DNA
menadi salah satu pembuka alan bagi
proyek-proyek pengungkapan genom,
meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan
dan analisis sekuens, dan
pada akhirnya menyebabkan lahirnya
bioinormatika)
http://id.wikipedia.org/wiki/1990-anhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genomhttp://id.wikipedia.org/wiki/1990-an
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
25/52
!erkembangan internet uga mendukung
berkembangnya bioinormatika)
asis data bioinormatika yang terhubung
melalui internet memudahkan ilmu+an
mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam
basis data tersebut maupun memperoleh
sekuens biologis sebagai bahan analisis)
elain itu, penyebaran program-program
aplikasi bioinormatika melalui internetmemudahkan ilmu+an mengakses program-
program tersebut dan kemudian memudahkan
pengembangannya)
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
26/52
!enerapan ?tama ioinormatika
asis data sekuens biologis
!enyeaaran sekuens
!rediksi struktur protein
Analisis ekspresi gen
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
27/52
esuai dengan enis inormasi biologis yang
disimpannya, basis data sekuens biologis dapat
berupa4
basis data primer untuk menyimpan sekuens
primer asam nukleat maupun protein, basis data sekunder untuk menyimpan moti
sekuens protein, dan
basis data struktur untuk menyimpan data
struktur protein maupun asam nukleat)
asis data sekuens biologis
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
28/52
asis data utama untuk sekuens asam nukleat
saat ini adalah
Genank 'Amerika erikat(,
'
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
29/52
elain berisi sekuens asam nukleat, entri dalam
basis data sekuens asam nukleat umumnya
mengandung inormasi tentang4
enis asam nukleat 'DNA atau NA(,
nama organisme sumber asam nukleat
tersebut, dan
pustaka yang berkaitan dengan sekuens asam
nukleat tersebut)
http://id.wikipedia.org/wiki/DNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/RNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Organismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Organismehttp://id.wikipedia.org/wiki/RNAhttp://id.wikipedia.org/wiki/DNA
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
30/52
ementara itu, %ontoh beberapa basis data penting yang
menyimpan sekuens primer protein adalah
!3 'Protein Information Resource, Amerika erikat(,
+iss-!rot '
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
31/52
$&A"T 'Basic Local Alignment Search Tool ( merupakan
perkakas bioinormatika yang berkaitan erat dengan
penggunaan basis data sekuens biologis)
!enelusuran >A 'BLAST search( pada basis data
sekuens memungkinkan ilmu+an untuk men%ari sekuens
asam nukleat maupun protein yang mirip dengan sekuens
tertentu yang dimilikinya) al ini berguna misalnya4
untuk menemukan gen seenis pada beberapa
organisme atau
untuk memeriksa keabsahan hasil sekuensing maupun
untuk memeriksa ungsi gen hasil sekuensing)
Algoritma yang mendasari kera >A adalah
penyeaaran sekuens)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/http://id.wikipedia.org/wiki/Genhttp://id.wikipedia.org/wiki/Organismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Sekuensinghttp://id.wikipedia.org/wiki/Algoritmahttp://id.wikipedia.org/wiki/Algoritmahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sekuensinghttp://id.wikipedia.org/wiki/Organismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Genhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
32/52
!enyeaaran sekuens 'se2uen%e alignment( adalah
proses penyusunan/pengaturan dua atau lebih sekuenssehingga persamaan sekuens-sekuens tersebut tampak
nyata)
asil dari proses tersebut uga disebut sebagai se2uen%e
alignment atau alignment saa)
aris sekuens dalam suatu alignment diberi sisipan
'umumnya dengan tanda B$B( sedemikian rupa sehingga
kolom-kolomnya memuat karakter yang identik atau sama
di antara sekuens-sekuens tersebut)
erikut adalah %ontoh alignment DNA dari dua sekuens
pendek DNA yang berbeda, B%%at%aa%B dan B%aatggg%aa%B
'tanda BCB menunukkan ke%o%okan atau mat%h di antara
kedua sekuens
!enyeaaran sekuens
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
33/52
%%at-----%aa%
%aatggg%aa%
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
34/52
Sequence alignment merupakan metode dasar
dalam analisis sekuens)
=etode ini digunakan untuk mempelaari e@olusi sekuens-sekuens dari leluhur yang sama
'common ancestor ()
*etidak%o%okan 'mismatch( dalam alignment diasosiasikan dengan proses mutasi, sedangkan
kesenangan 'gap, tanda B$B( diasosiasikan
dengan proses insersi atau delesi)
http://id.wikipedia.org/wiki/Evolusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Mutasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Mutasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Evolusi
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
35/52
Sequence alignment memberikan hipotesis atas
proses e@olusi yang teradi dalam sekuens-
sekuens tersebut) =isalnya, kedua sekuens dalam %ontoh
alignment di atas bisa adi bere@olusi dari
sekuens yang sama B%%atggg%aa%B) Dalam kaitannya dengan hal ini, alignment uga
dapat menunukkan posisi-posisi yang
dipertahankan 'consere! ( selama e@olusi dalam
sekuens-sekuens protein, yang menunukkan
bah+a posisi-posisi tersebut bisa adi penting
bagi struktur atau ungsi protein tersebut)
http://id.wikipedia.org/wiki/Hipotesishttp://id.wikipedia.org/wiki/Evolusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Evolusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Hipotesis
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
36/52
elain itu, se2uen%e alignment uga digunakan
untuk men%ari sekuens yang mirip atau sama
dalam basis data sekuens) >A adalah salah satu metode alignment yang
sering digunakan dalam penelusuran basis data
sekuens) >A menggunakan algoritma heuristik dalam
penyusunan alignment)
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
37/52
eberapa metode alignment lain yang merupakan
pendahulu >A adalah metode BNeedleman-uns%hB
dan Bmith-atermanB)
=etode Needleman-uns%h digunakan untuk menyusun
alignment glo#al di antara dua atau lebih sekuens, yaitu
alignment atas keseluruhan panang sekuens tersebut)
=etode mith-aterman menghasilkan alignment lokal,
yaitu alignment atas bagian-bagian dalam sekuens)
*edua metode tersebut menerapkan pemrograman
dinamik '!"namic programming ( dan hanya eekti untuk
alignment dua sekuens ' pairwise alignment (
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edit
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
38/52
eberapa metode alignment lain yang merupakan
pendahulu >A adalah metode BNeedleman-uns%hB
dan Bmith-atermanB)
=etode Needleman-uns%h digunakan untuk menyusun
alignment glo#al di antara dua atau lebih sekuens, yaitu
alignment atas keseluruhan panang sekuens tersebut)
=etode mith-aterman menghasilkan alignment lokal,
yaitu alignment atas bagian-bagian dalam sekuens)
*edua metode tersebut menerapkan pemrograman
dinamik '!"namic programming ( dan hanya eekti untuk
alignment dua sekuens ' pairwise alignment (
.lustal adalah program bioinormatika untuk alignment
multipel 'multiple alignment (, yaitu alignment beberapa
sekuens sekaligus) Dua @arian utama .lustal adalah
.lustal dan .lustalE)
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://www.ebi.ac.uk/clustalw/http://bips.u-strasbg.fr/en/Documentation/ClustalX/http://bips.u-strasbg.fr/en/Documentation/ClustalX/http://www.ebi.ac.uk/clustalw/http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrograman_dinamik&action=edit
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
39/52
=etode lain yang dapat diterapkan untuk
alignment sekuens adalah metode yang
berhubungan dengan Hidden Markov Model
'B=odel =arko@ ersembunyiB, ,,()
== merupakan model statistika yang mulanya
digunakan dalam ilmu komputer untuk mengenali
pembi%araan manusia 'speech recognition()
elain digunakan untuk alignment, == uga
digunakan dalam metode-metode analisis
sekuens lainnya, seperti prediksi daerah
pengkode protein dalam genom dan prediksi
struktur sekunder protein)
! dik i t kt t i
http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_komputer
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
40/52
"ecara kimia-fisika. #entuk struktur protein diungkap dengan
kristalografi sinar! ataupun spektroskopi N,%. namun
kedua metode terse#ut sangat memakan /aktu dan relatif
ma(al0
"ementara itu. metode sekuensing protein relatif le#i(
muda( mengungkapkan sekuens asam amino protein0
Prediksi struktur protein #erusa(a meramalkan struktur tiga
dimensi protein #erdasarkan sekuens asam aminonya
)dengan kata lain. meramalkan struktur tersier dan struktur
sekunder #erdasarkan struktur primer protein*0
"ecara umum. metode prediksi struktur protein yang ada
saat ini dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok. yaitu
metode pemodelan protein komparatif dan metode
pemodelan de novo0
!rediksi struktur protein
P d l t i k tif ' ti t i
http://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-X&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-X&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_NMR&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_NMR&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Sekuensinghttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekuens&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Sekuensinghttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_NMR&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_NMR&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-X&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-X&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-X&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Protein
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
41/52
Pemodelan protein komparatif 'comparatie protein
mo!elling ( meramalkan struktur suatu protein berdasarkan
struktur protein lain yang sudah diketahui)
alah satu penerapan metode ini adalah pemodelan
(omologi 'homolog" mo!elling (, yaitu prediksi struktur
tersier protein berdasarkan kesamaan struktur primer
protein) !emodelan homologi didasarkan pada teori bah+a dua
protein yang homolog memiliki struktur yang sangat mirip
satu sama lain)
!ada 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)
l i it l i d l k ti d l h
http://id.wikipedia.org/wiki/Teorihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Homolog&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Homolog&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Teori
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
42/52
elain itu, penerapan lain pemodelan komparati adalah
protein threading yang didasarkan pada kemiripan
struktur tanpa kemiripan sekuens primer)
>atar belakang protein threa!ing adalah bah+a struktur
protein lebih dikonser@asi daripada sekuens protein
selama e@olusiF daerah-daerah yang penting bagi ungsi
protein dipertahankan strukturnya)
!ada pendekatan ini, struktur yang paling kompatibel untuk
suatu sekuens asam amino dipilih dari semua enis struktur
tiga dimensi protein yang ada) =etode-metode yang tergolong dalam protein threa!ing
berusaha menentukan tingkat kompatibilitas tersebut)
D l d k t d t b i iti
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
43/52
Dalam pendekatan de novo atau ab initio,
struktur protein ditentukan dari sekuens
primernya tanpa membandingkan dengan
struktur protein lain)
erdapat banyak kemungkinan dalam
pendekatan ini, misalnya dengan menirukan
proses pelipatan 'fol!ing ( protein dari sekuens
primernya menadi struktur tersiernya 'misalnya
dengan simulasi dinamika molekular (, atau
dengan optimisasi global ungsi energi protein)
P d d i i d # t (k
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinamika_molekular&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinamika_molekular&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinamika_molekular&action=edithttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinamika_molekular&action=edit
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
44/52
Prosedur!prosedur ini cenderung mem#utu(kan proses
komputasi yang intens. se(ingga saat ini (anya digunakan
dalam menentukan struktur protein!protein kecil0
$e#erapa usa(a tela( dilakukan untuk mengatasi
kekurangan sum#er daya komputasi terse#ut. misalnya
dengan1
superkomputer )misalnya superkomputer $lue Gene 24
dari $,* atau
komputasi terdistri#usi )distributed computing . misalnya
proyek 6olding7(ome* maupun komputasi grid0
A li i k i
http://id.wikipedia.org/wiki/Superkomputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Blue_Genehttp://id.wikipedia.org/wiki/Blue_Genehttp://id.wikipedia.org/wiki/Superkomputer
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
45/52
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
46/52
=etode-metode penggalian data '!ata mining (
diterapkan pada data tersebut untuk memperoleh
pola-pola inormati) ebagai %ontoh, metode-metode komparasi
digunakan untuk membandingkan ekspresi di
antara gen-gen, sementara metode-metodeklastering 'clustering ( digunakan untuk
mempartisi data tersebut berdasarkan kesamaan
ekspresi gen)
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
47/52
he uman Genome !roe%t
he genome se2uen%e is %omplete -
almostI $ appro&imately ")J billion base pairs)
Pro*ide in the understanding of genestructure+ genetics *ariation andcomparati*e genomics
Appreciation of ethical+ legal+ and socialissues surrounding the a*ailabilit, ofhuman se-uence data
Pro*ide the basis for .se-uence/basedbiolog,0
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
48/52
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
49/52
Ra' Gen!me Data(
6rom 1 "tuart ,0 $ro/n. P(0D0N89 "c(ool of ,edicine
Th i bi l l llfh
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
50/52
The next step is obviously to locate all of thegenes and describe their functions. This will
probably take another 15-20 years!
6rom 1 "tuart ,0 $ro/n. P(0D0N89 "c(ool of ,edicine
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
51/52
3mpli%ations or iomedi%ine
•Physicians will use genetic information to diagnoseand treat disease.
•Virtually all medical conditions have a genetic
component.•Faster drug development research
•Individualized drugs
•Gene therapy
•All Biologists will use gene sequence information intheir daily work
-
8/19/2019 Sekuensing_PrinsipAplikasi
52/52