NCBI (National Centre of Biotechnology Information)

PENDAHULUAN

Memahami bahasa alami elegan sel-sel hidup adalah pencarian biologi molekuler modern. Dari alfabet hanya empat huruf kimia yang mewakili subunit DNA, muncul sebuah sintaks yang mewakili proses kehidupan yang diperlukan untuk membangun dan memelihara manusia. Mengungkap dan menggunakan "alfabet" untuk memahami yang baru "kata-kata dan frasa" adalah fokus sentral dari bidang biologi molekuler. Volume mengejutkan data molekuler dan pola-pola halus yang menyandikan informasi biologis telah menyebabkan syarat mutlak untuk database terkomputerisasi dan alat analisis. Tantangannya adalah dalam mencari pendekatan baru untuk berurusan dengan volume dan kompleksitas data, dan dalam menyediakan peneliti dengan akses yang lebih baik untuk analisis dan alat-alat komputasi dalam rangka untuk meningkatkan pemahaman dari warisan genetik kita dan perannya dalam kesehatan dan penyakit.

Senator akhir dari Claude Pepper mengakui pentingnya metode pengolahan informasi terkomputerisasi untuk melakukan penelitian biomedis dan undang-undang yang disponsori yang didirikan pada bulan November, 1988, National Center for Biotechnology Information (NCBI) di National Library of Medicine (NLM). NLM itu dipilih untuk pengalaman dalam menciptakan dan memelihara database biomedis, dan karena sebagai bagian dari Institut Kesehatan Nasional (NIH), bisa membangun program penelitian intramural komputasi dalam biologi molekular. Misi NCBI adalah untuk mengembangkan teknologi informasi baru untuk membantu dalam pemahaman proses molekuler dan genetik yang mendasar yang mengontrol kesehatan dan penyakit. Mandatnya mencakup empat tugas utama:

1.  Lakukan penelitian metode canggih berbasis komputer pengolahan informasi untuk menganalisis struktur dan fungsi molekul biologis penting.
2. Menciptakan sistem otomatis untuk menyimpan, mengambil, dan menganalisis pengetahuan tentang biologi molekuler, biokimia, dan genetika.
3. Memfasilitasi penggunaan database dan perangkat lunak oleh para peneliti bioteknologi dan tenaga medis.
4. Mengkoordinasikan upaya-upaya untuk mengumpulkan informasi di seluruh dunia bioteknologi.

ISI

National Center for Biotechnology Information (NCBI) adalah multi-disiplin kelompok penelitian yang berfungsi sebagai sumber daya untuk informasi biologi molekuler. Ini dibentuk pada tahun 1988 sebagai pelengkap kegiatan dari Institut Kesehatan Nasional (NIH) dan National Library of Medicine (NLM). Fasilitas ini terletak di Bethesda, Maryland, Amerika Serikat. Awalnya, penciptaan NCBI dimaksudkan untuk membantu dalam memahami mekanisme molekuler yang mempengaruhi kesehatan manusia dan penyakit dengan tujuan sebagai berikut:

1. untuk membuat dan memelihara database publik,
2. mengembangkan perangkat lunak untuk menganalisis data genom, dan
3. untuk melakukan penelitian dalam biologi komputasi.

Dalam waktu tertentu , dan melalui penggunaan luas dari Internet, NCBI menjadi semakin sadar akan peran penelitian biologi murni. Biologi molekular menjadi salah satu tokoh sebagai penelitian biomedis. Hal ini terbukti sebagai database khusus berbagai sedang diciptakan oleh NCBI, untuk melengkapi mereka yang berurusan langsung dengan kesehatan manusia. NCBI mulai menawarkan jasa serta:

1. mengembangkan metode baru untuk menangani volume dan kompleksitas data meneliti ke metode yang dapat menganalisis struktur dan fungsi makromolekul.
2. menciptakan sistem komputerisasi untuk menyimpan dan menganalisis data tentang biologi molekuler.
3. menyediakan akses ke analisis dan alat komputasi (yang memfasilitasi penggunaan database dan perangkat lunak) untuk peneliti dan publik.

Dalam proses pengembangan database, NCBI membentuk standar database seperti nomenklatur database yang juga digunakan oleh non-database NCBI. Salah satu NCBI database adalah GenBank, urutan database yang asam nukleat yang berisi informasi urutan dari lebih dari 200.000 organisme yang berbeda. GenBank mungkin adalah database yang paling populer digunakan, dan benar-benar mendahului NCBI. Bagi banyak orang, nama adalah identik dengan NCBI.

Genbank sebagai database model

NCBI mempertahankan GenBank, database NIH urutan genetik. Staf NCBI dengan pelatihan lanjutan dalam biologi molekuler membangun database dari urutan disampaikan oleh para peneliti, laboratorium individu dan dengan pertukaran data antara anggota lain dari Kolaborasi Urutan Nukleotida Internasional database termasuk Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (EMBL) dan Database DNA Jepang (DDBJ). Pengaturan dengan US Patent dan Trademark Office memungkinkan penggabungan data sekuens paten. Selain GenBank, NCBI mendukung dan mendistribusikan berbagai database untuk komunitas medis dan ilmiah. Sumber daya berkisar dari database molekul dan literatur untuk alat kesamaan urutan ke informasi struktur dan data genom.

Salah satu peran NCBI adalah menjaga database tersedia untuk umum. Tapi apa sebenarnya database, dan mengapa mereka penting untuk biologi molekuler? Pada dasarnya, database adalah tubuh besar dan terorganisir dari sebuah data. Tapi salah satu kriteria kunci untuk database biologis adalah data persisten. Dengan kata lain, informasi yang dikodekan dan diwakili oleh data bisa berubah tetapi jenis data lebih tahan terhadap perubahan. Ini adalah refleksi dari apa yang terdiri dari makromolekul dan bagaimana para ilmuwan telah memilih untuk melambangkan alam. Sebagai contoh, urutan asam nukleat dapat dilambangkan dengan huruf mewakili nukleotida dan urutan protein dapat diwakili oleh huruf yang melambangkan 20 asam amino. String ini merupakan simbol surat jumlah yang mengejutkan informasi, tetapi untuk sistem komputerisasi mereka dengan mudah dapat diatur dan dimanipulasi secara optimal.

Database urutan model GenBank.

GenBank, sebuah database yang berisi semua sekuens asam nukleat diketahui, adalah salah satu anggota dari "Entente Triple" database urutan; dua lainnya adalah Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (EMBL) dan Database DNA Jepang (DDBJ), semua itu merupakan bagian dari proyek Urutan nukleotida Internasional database. Dua database urutan terakhir mencakup semua urutan Genbank itu. Pada Agustus 2003, terdapat 27,2 juta Genbank urutan yang berbeda. Lebih dari 185 genom mikroba yang lengkap tersedia (September 2004) serta lebih dari lima puluh genom eukariotik (Juli 2003) (termasuk genom manusia). Sekitar 26% dari urutan dalam database berasal dari manusia Mencari urutan di GenBank disebut sebagai "membuat query". Informasi yang didapat disebut "catatan" (entry) untuk query. Catatan untuk setiap urutan di GenBank berisi deskripsi singkat dari urutan, nama ilmiah dan taksonomi organisme sumber dari mana urutan berasal, referensi bibliografi, dan daftar "fitur". Fitur termasuk daerah pengkodean urutan asam nukleat dan situs lainnya penting biologis. Selain itu, urutan protein asam nukleat diterjemahkan daerah pengkode disertakan. Setiap catatan GenBank diberikan sebuah "nomor aksesi" yang merupakan pengenal stabil dan unik dari catatan yang tidak berubah dengan waktu. Selain itu, "GenInfo (gi) nomor" ditugaskan untuk setiap urutan seperti pada "versi nomor aksesi"; angka-angka ini melakukan perubahan. Misalnya ketika urutan diperbarui untuk CUT1-Reseptor (Aksesi nomor: AB123456, Versi: AB123456.1, gi nomor: 123456789), versi dan gi mengubah nomor. Hal ini memudahkan pengarsipan data dan mencegah inkonsistensi informasi urutan dalam literatur.

Mengambil data Genbank dan data dari database NCBI lain

Sistem pengambilan database utama di NCBI Entrez, yang menghubungkan bersama beberapa database, termasuk GenBank. Database sentral dalam Entrez adalah database Genbank nukleotida, yang menghubungkan ke database sebagai berikut: PubMed, Sequence Protein, Genom, Taksonomi, Struktur, Penduduk, Warisan online Mendelian dalam Man (OMIM), Buku, dan Domain 3D. Sambungan antara entri dalam database disebut tetangga, dan koneksi antara entri database yang berbeda disebut hardlink. Sebagai contoh, urutan diambil dari GenBank dapat hardlink ke kutipan sastra di PubMed untuk urutan tertentu. PubMed adalah literatur NCBI kutipan database yang berisi abstrak lebih dari 12 juta artikel jurnal. Setelah urutan ditemukan dalam GenBank, atau sekali data apapun yang ditemukan di salah satu dari berbagai database, daftar topik yang berhubungan dengan jurnal abstrak dapat dirubah di PubMed menggunakan hardlinks. Sayangnya, full-teks elektronik-jurnal tidak dapat diakses melalui semua database NCBI gratis, hanya PubMedCentral menyediakan akses gratis ke teks lengkap artikel. Untungnya, perpustakaan universitas (seperti perpustakaan UBC) melakukan membeli layanan untuk menyediakan secara gratis kepada pengguna mereka.

NCBI data analisis alat perangkat lunak

Tujuan utama dari bioinformatika adalah untuk memungkinkan peneliti untuk membuat koneksi baru antara data. Perangkat lunak analitik memungkinkan untuk melakukan eksperimen ilmiah, penolakan hipotesis, dan menarik kesimpulan tentang biologi molekuler. Meskipun bukan pengganti meja kerja, bioinformatika bertindak sebagai pelengkap untuk laboratorium-data yang dihasilkan. Banyak alat analisis data ada di NCBI, UBiC dan tempat-tempat lain di web. Karena jumlah sangat besar teknik yang tersedia untuk menganalisis data, dan perangkat lunak analitik relatif baru, kondisi untuk penggunaan setiap alat ini mungkin membingungkan. Kesalahan karena ketidakbiasaan dengan alat-alat masih cukup umum. Alat-alat lain telah mendapatkan digunakan secara luas hanya dengan menjadi mudah digunakan. Salah satu alat tersebut adalah Alignment Dasar Alat Pencarian Linear (BLAST), yang paling umum digunakan untuk menganalisis sekuens asam nukleat dari GenBank.

PENUTUP

Dengan input dalam pemetaan genom manusia, layanan NCBI yang tak dapat disangkal penting. NCBI menawarkan array komprehensif database dan perangkat lunak untuk menganalisis informasi. Keuntungan memiliki NCBI adalah bahwa mereka menawarkan jumlah yang cukup besar informasi dapat diakses oleh publik. NCBI melanjutkan tradisi ilmiah membuat pengetahuan ilmiah gratis untuk semua, yang merupakan fenomena umum di dunia saat ini perusahaan biotek dan paten mereka dijaga ketat. Bioinformatika, sebagai sebuah disiplin, terus tumbuh pada tingkat eksponensial. Para NCBI saat ini memerangi masalah redundansi informasi dengan membentuk database non-berlebihan untuk membatasi pencarian-kali dan meningkatkan kemudahan membuat query. Situs NCBI saat ini menangani pelayanan secara efisien, meskipun jumlah besar dari layanan ini. Untuk melanjutkan efisiensi ini, NCBI harus menyadari dan menerima cara-cara baru data asimilasi ke dalam bentuk yang terorganisir.

SUMBER

http://www.scq.ubc.ca/national-center-for-biotechnology-information-an-overview/

http://www.nlm.nih.gov/pubs/factsheets/ncbi.html