Hubungan sinergis antara Bioinformatika dan Biokimia

Semenjak struktur 3D (tiga dimensi) DNA dielusidasi pada tahun 50an oleh Watson dan Crick, ilmu Biokimia telah berkembang demikian pesat. Setelah elusidasi struktur DNA, Biokimia diperkaya dengan penemuan-penemuan lanjutan yang tidak kalah penting, seperti penemuan fungsi enzim restriksi, elusidasi struktur 3D protein, sekuensing DNA/RNA/Protein dan tentu saja penggunaan teknologi DNA rekombinan, yang membuka lebar berbagai kemungkinan pada riset rekayasa genetika. Babak baru dalam perkembangan ilmu biokimia terjadi pada pengumuman Human Genome Project (Proyek Genom Manusia/PGM). Proyek ini bertujuan untuk mensekuensing seluruh sekuens DNA (Genom) yang terdapat pada manusia. Setelah proyek sekuensing ini selesai, diharapkan kedepannya informasi dari Genom tersebut bisa digunakan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan mendasar mengenai mekanisme ekspresi genetik, interaksi protein-protein, dan mekanisme penularan virus pada manusia. Aspek rekayasa dari proyek ini, tentu saja adalah untuk mendesain agen terapi untuk berbagai penyakit, baik penyakit menular atau tidak menular. Setelah proyek ini selesai pada tahun 2001, pada database genbank di situs NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) , terdapat berbagai data sekuens DNA/RNA/Protein, yang tersebar di berbagai entri. Namun, apakah makna dari semua data sekuens tersebut? Bagaimana mengkonversi data-data mati tersebut, menjadi informasi yang berguna demi kepentingan ilmu pengetahuan dan kemanusiaan? Mari kita simak.

Bersamaan dengan pengembangan ilmu Biokimia/Biologi Molekuler, Teknologi Informasi (TI), sebagai ilmu yang baru, juga berkembang pesat. Semenjak Intel, IBM, dan Microsoft berkolaborasi untuk menciptakan IBM PC, maka komputer menjadi barang yang bisa digunakan oleh semua kalangan. Sementara Apple menciptakan Macintosh, yang adalah komputer dengan GUI (Graphical User Interface), yang segera ditiru oleh Microsoft dengan Windowsnya. Dengan demikian, komputer menjadi semakin mudah digunakan, karena berbasis grafis. Akhirnya, perkembangan dunia TI telah mencapai babak baru, setelah Linus Torvald menciptakan sistim operasi Linux, yang adalah Open Source. Dengan kaidah Open Source, maka dimungkinkan diciptakan software, yang dapat digandakan, dan dimodifikasi tanpa mendapat tuntutan hak cipta (copyrights). Prinsip ini memungkinkan penyebaran ilmu pengetahuan, tanpa batas, dan murah. Contoh dari aplikasi Open Source adalah ensiklopedia Wikipedia. Adapun TI telah sukses diaplikasikan pada industri kelas berat, seperti keuangan dan militer. TI pun juga telah sukses diaplikasikan pada dunia kedokteran/kesehatan, misalnya untuk manajemen rumah sakit, dan Medical Imaging. Namun, bagaimana peran TI dalam menyelesaikan masalah Biokimia/Biologi Molekuler? Bagaimana hubungannya dengan ilmu kimia?

Setelah PGM diselesaikan, muncul masalah baru. Sebab, untuk mengetahui mekanisme biokimiawi/biomolekuler pada tubuh manusia, informasi mengenai sekuens DNA saja tidak cukup. Diperlukan juga informasi mengenai sekuens RNA dan Protein. Akhirnya, data mengenai sekuens protein sudah mulai banyak, namun akhirnya muncul pertanyaan baru lagi. Hanya dengan mengetahui sekuens protein, tidak mungkin mengetahui bagaimana reaktivitas protein. Reaktivitas protein sangat tergantung pada struktur protein, dengan kata lain struktur primer, sekunder, tersier dan kuartenernya harus diketahui. Jika membicarakan struktur protein, ini sudah memasuki ilmu kimia, sebab dalam pembentukan struktur protein, ikatan kimia berperan sangan penting.

Kimia Organik

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi dan persiapan(sintesis atau arti lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang bergugus karbon dan hidrogen, yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk nitrogen, oksigen, unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang. [1] [2] [3] Definisi asli dari kimia "organik" berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu dihubungkan dengan kehidupan. Tidak semua senyawa organik 

mendukung kehidupan di bumi sepenuhnya, tetapi kehidupan seperti yang telah kita ketahui bergantung pula pada sebagian besar kimia anorganik; sebagai contoh: beberapa enzim bergantung pada logam transisi, seperti besi dan tembaga; dan senyawa bahan seperti cangkang/kulit, gigi dan tulang terdiri atas sebagian bahan organik,sebagian lain anorganik. Terlepas dari bahan dasar karbon, kimia anorganik hanya menguraikan senyawa karbon sederhana, dengan struktur molekul yang tidak mengandung karbon menjadi rantai karbon (seperti dioksida, asam, karbonat, karbida, dan mineral). Hal ini tidak berarti bahwa senyawa karbon tunggal tidak ada (yaitu: metana dan turunan sederhana). Biokimia sebagian besar menguraikan kimia protein (dan biomolekul lebih besar).Karena sifat yang spesifik, senyawa berantai karbon banyak menampilkan keanekaragaman senyawa organik yang ekstrim dan penerapan yang sangat luas. Senyawa-senyawa tersebut merupakan dasar atau unsur pokok beberapa produk (cat, plastik, makanan, bahan peledak, obat-obatan, petrokimia, beberapa nama lainnya) dan (terlepas dari beberapa pengecualian) bentuk senyawa merupakan dasar dari proses hidup. Perbedaan bentuk dan reaktivitas molekul kimia menetapkan beberapa fungsi yang mengherankan, seperti katalis enzim dalam reaksi biokimia yang mendukung sistem kehidupan. Pembiakan otomatis alamiah dalam kimia organik dalam kehidupan seluruhnya. Kecenderungan dalam kimia organik termasuk sintesis kiral, kimia hijau, kimia gelombang mikro,fullerene(karbon alotropis) dan spektroskopi gelombang mikro. 

Kimia kuantum

Kimia kuantum adalah sebuah cabang kimia teori, yang menerapkan mekanika kuantum (dan belakangan ini teori medan kuantum) untuk menangani masalah dalam kimia. Penjelasan perilaku elektron pada atom dan molekul dalam kaitannya dengan kereaktifan adalah salah satu terapan kimia kuantum. Kimia kuantum terletak di perbatasan antara kimia dan fisika, dan sumbangan yang berarti telah dicapai oleh ilmuwan dari kedua bidang tersebut.

Struktur elektron

Langkah pertama untuk memecahkan masalah kimia kuantum biasanya dengan menyelesaikan persamaan Schrödinger (atau persamaan Dirac dalam kimia kuantum relativitas) dengan Hamiltonian molekul elektron, yang disebut sebagai penentuan struktur elektron molekul.

Model gelombang

Landasan mekanika kuantum dan kimia kuantum adalah model gelombang, dimana suatu atom adalah inti bermuatan positif yang amat kecil dan rapat namun masih dapat dibelah lagi, tidak seperti teori yang selama ini dianut bahwa inti atom merupakan bagian terkecil dari suatu atom yang tidak dapat dibelah lagi, yang dikelilingi oleh elektron. Tidak seperti model sebelumnya, yaitu model Bohr tentang atom, model gelombang menggambarkan elektron sebagai "awan" yang bergerak dalam orbitalmengelilingi inti atom, dan letaknya dinyatakan dengan distribusi kebolehjadian dari titik-titik diskrit. Kekuatan model ini terletak pada daya ramalnya.

Ikatan valensi

Walaupun dasar matematika kimia kuantum telah diletakkan oleh Schrödinger pada tahun 1926, umum diterima bahwa perhitungan dalam kimia kuantum baru sungguh-sungguh dilakukan oleh ilmuwan Jerman walter Heitler dan Fritz London pada molekul hidrogen (H₂) pada tahun 1927. Metode Heitler dan London diperluas oleh kimiawan Amerika John C. Slater dan Linus Pauling menjadi metode Ikatan-Valensi (VB) (atau Heitler-London-Slater-Pauling). Pada metode ini, perhatian terutama diberikan pada interaksi berpasangan antara atom-atom, dan dengan demikian metode ini terkait erat dengan penggambaran ikatan oleh kimiawan.

Orbital molekul

Pendekatan alternatif dikembangkan pada tahun 1920 oleh Friedrich Hund dan Robert S. Mulliken, dimana elektron digambarkan dengan fungsi matematika terdelokalisasi di seluruh molekul. Pendekatan Hund-Mulliken atau metode orbital molekul (MO) kurang intuitif bagi kimiawan.

Teori fungsi kerapatan

Model Thomas-Fermi dikembangkan secara sendiri-sendiri oleh Thomas dan Fermi pada tahun 1927. Hal ini merupakan usaha pertama untuk menggambarkan sistem banyak-elektron berlandaskan kerapatan elektron, walaupun tidak terlalu berhasil untuk menangani keseluruhan molekul. Metode meletakkan landasan bagi teori fungsi kerapatan. Walaupun metode ini kurang dikembangkan dibandingkan dengan metoda Pasca-Hartree-Fock, kebutuhan komputasi yang lebih rendah memungkinnya menangani molekul poliatom yang lebih besar dan bahkan makromolekul, yang membuatnya menjadi metode yang paling sering digunakan dalam kimia komputasi saat ini.

Dinamika molekul

Langkah lebih jauh dapat mencakup penyelesaian persamaan Schrödinger dengan Hamiltonian molekul total untuk mengkaji gerakan molekul. Penyelesaian langsung persamaan Schrödinger disebut dinamika molekul kuantum, dengan hampiran semiklasik disebut dinamika molekul semiklasik, dan dalam kerangka mekanika klasik disebut dinamika molekul (MD). Pendekatan statistik juga mungkin, misalnya dengan menggunakan metode Monte Carlo.

Sumber :  Disini

Penggunaan Baterai Laptop yang benar

Ada banyak pertanyaan yang seringkali muncul berkenaan dengan perawatan & cara menggunakan baterai notebook yang benar. Kadang2 bikin ribet memang, kebetulan saya menemukan pertanyaan2 tsb di site lain, ditambah sedikit opini saya semoga cukup bermanfaat bagi temen2, yaa .. minimal nambah informasi saja bagi yg masih awam.

1. Berapa lama baterai saya dapat bertahan?

Kemampuan battery notebook akan menurun seiring waktu apakah Anda menggunakannya atau tidak. Sekalipun industri battery Li-Ion tidak mempublikasikan kenyataan ini, jam battery Anda mulai bergerak pada saat dirakit. Elemen didalam battery akan bereaksi, dan lambat laun battery tersebut tidak akan mampu mensuplai power yang cukup untuk notebook Anda. Sebagai tambahan, battery Anda dirancang untuk bertahan antara 300-800 kali siklus charge/recharge. Dan secara bertahap akan berkurang kemampuannya untuk mensuplai daya ke notebook.

Secara umum, battery notebook akan bertahan antara satu hingga tiga tahun. Anda mungkin bisa memperlambat penurunan kemampuannya, tapi tidak bisa menghentikan prosesnya. Suhu baterai, cara dan frekuensi pemakaian notebook akan mempengaruhi panjang pendeknya usia baterai. Anda bisa memperlambat proses ini dengan beberapa petunjuk pemeliharaan.

Suhu
Suhu rendah akan memperlambat proses discharge (kehilangan daya ketika dipakai tanpa dihubungkan ke power listrik) dan proses penuaan dari elemen didalam baterai. Sebaliknya, suhu tinggi akan memperpendek usia baterai. Membiarkan baterai Anda terpasang ketika terhubung dengan power listrik akan menyebabkan suhu didalam baterai meningkat. Melepas dan menyimpan baterai pada suhu dingin akan memperlambat proses penuaan. Membiarkan notebook pada lingkungan yang panas juga tidak baik untuk baterai.

Pemakaian
Baterai Lithium-Ion yang digunakan didalam notebook dirancang untuk dapat digunakan sekitar 300-800 kali siklus charge/discharge. Beberapa siklus ini sudah digunakan ketika Anda membiarkan baterai terpasang ketika notebook menggunakan daya power listrik. Pada saat terhubung dengan power listrik, notebook akan secara rutin melepaskan baterai ketika sudah mencapai level penge-charge-an tertentu (contoh: 95%). Melepaskan battery dan menyimpannya dalam tempat yang kering dan dingin akan melindungi beberapa siklus.

Kebiasaan pemakai
Battery Li-Ion tidak dipengaruhi oleh efek memori (=baterai perlu dipakai sampai habis sama sekali sebelum diisi lagi untuk menghindari penurunan kapasitas) seperti baterai isi ulang model lama. Pengulangan siklus isi-pakai hingga habis akan meningkatkan hilangnya kapasitas per-siklus. Beberapa kali ‘isi-pakai sebagian’ lebih baik daripada satu kali ‘pakai habis’. Bagaimanapun, Anda juga harus mengkalibrasi baterai secara rutin.

Saya perjelas : baterai Li ion dalam pemakaiannya tidak boleh habis sekali jadi minimal tersisa 10-20% baru dicharge lagi, juga jangan sering overcharge karena bikin cepat ngedrop . Serta perlu diingat bahwa sekali kita melakukan proses penge-charge-an itu berarti 1 siklus hidup baterai tsb terpakai. Jadi bila tidak dalam kondisi sangat mendesak, hindari penge-charge-an bila baterai masih terisi >40% .

2. Ketika terhubung dengan power listrik, sebaiknya dilepas atau terpasang?

    Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan, jika:
a) Anda melepas beterai ketika terhubung dengan power listrik:
    Pro:

    • Melindungi siklus isi ulang.

    • Membiarkan baterai pada suhu rendah, sehingga memperlambat proses penuaan
    Kontra:   

    • Kehilangan fungsi backup dari baterai ketika power listrik mati.   

    • Data bisa hilang atau bahkan rusak jika tanpa fungsi backup power dari baterai.

    • Perlu UPS (uninterruptible power supply) untuk menggantikan fungsi backup
b) Anda membiarkan baterai terpasang:
    Pro:

    • Baterai berfungsi sebagai cadangan jika listrik tiba-tiba mati.

    • Lebih mudah dan efisien untuk dibawa.

    • Baterai tidak perlu waktu penghangatan (seperti jika disimpan dilemari es)
    Kontra:
    • Kehilangan sebagian siklus isi ulang.

    • Suhu baterai meningkat dan mengakibatkan lebih cepat menurun kemampuannya.

Sekedar tambahan info dari saya : Baterai yg selalu terpasang (*bila overcharge) turut pula memicu overheat (panas berlebih) pada laptop, yang dapat mengakibatkan kerusakan pada motherboard. Salah satu indikasinya, yaitu bila digunakan dalam pemakaian lama meski tanpa baterai, laptop cepat terasa panas.
Kalau masih dalam garansi, pura2 bego saja bawa ke service center minta di cek lagi. Biasanya klo sudah ada tanda2 rusak, terlihat bila kita install ulang lagi via optical drive (CD/DVD) bukan via recovery windows yang sudah ada di factory default laptopnya.

3. Memperpanjang Usia Baterai

• Kalibrasi baterai dengan ‘pakai habis’ setiap 30 kali pengisian untuk menjaga akurasi elemen didalam baterai. Pakai notebook Anda hingga baterai habis terpakai sebelum dicharge.

Caranya : charge baterai hingga penuh, lalu matikan laptop. (Hanya pake baterainya saja) hidupkan kembali laptop dengan posisi safe mode & biarkan mati dgn sendirinya.  Lebih baik jangan sambil dipakai, hal ini untuk menjaga komponen lain dari kerusakan.

• Hindari pengulangan ‘pakai habis’ yang teratur. Baterai Li-Ion lebih sedikit kehilangan kapasitas penyimpanan ketika dicharge sekalipun belum habis pakai.

• Lepas baterai dan simpan di tempat yang dingin dan kering. Level pengisian optimum adalah 40% untuk penyimpanan yang panjang. Menyimpan baterai dengan daya yang rendah akan menimbulkan kerusakan secara permanen. Karena itu, biasanya ketika Anda membeli notebook baru, baterainya sudah terisi sekitar seperempat hingga setengah.

• Jika Anda menyimpan baterai di lemari es, gunakan kantong plastik yang tertutup rapat untuk menghindari kelembaban. Biarkan baterai menghangat pada suhu ruangan sebelum dipakai atau menge-charge-nya.

  Note : penyimpanan dilemari es, bukan di freezer!

4. Perkiraan usia pemakaian baterai

Beberapa program mengklaim dapat memperkirakan usia pemakaian baterai. Tapi tentu saja ini sering tidak akurat.
Aplikasi yang teinstall pada notebook dapat memberikan hasil yang lebih akurat.
Coba lakukan beberapa tes singkat untuk mengetahui apakah baterai Anda sudah ‘drop’ atau tidak. Charge/isi penuh baterai hingga 100%, kemudian, gunakan untuk memutar VCD/DVD, sambil browsing di internet. Secara umum untuk notebook baru, baterai akan bertahan sekitar 2 jam. Jika Anda membeli notebook bekas, cara ini cukup dapat memberikan hasil yang akurat. Jika sebentar saja meter baterai menunjukkan penurunan yang signifikan, bisa dipastikan baterai notebook sudah tidak baik.

Pengalaman saya : kalau baterai dipakai untuk nonton dvd dan kegiatan multimedia sejenisnya, umumnya masa pakainya tidak sampe 2 jam mungkin berkisar 40-70 menit itupun tergantung jenis baterai yang terpasang. Baterai yg sepaket dgn laptopnya umumnya kapasitasnya 4 cell & 6 cell, beberapa ada yang 12 cell itupun jarang.

sebagai ilustrasi : baterai 6 cell daya tahan untuk keperluan multimedia, seperti nonton DVD & dengerin musik sktr 40-60 menit, klo dipake normal (macam prog office dll) 1-2 jam.

Jenis processor yang digunakan juga turut berperan, jika yang dipakai misal processornya intel Pentium M 1.5 GHz ULV, ULV berarti processornya menggunakan teknologi ultra low voltage.

Selain itu teknologi yang digunakan untuk penghematan energy juga turut berperan misal sony vaio dengan teknologi “stamina” dll.   

4. Bisakah saya menggunakan battery dari merk lain jika pas dipasang?
Dan bisakah saya menggunakan battery generik?

Baterai tiap laptop dipasang mikrochip yang dirancang khusus untuk memenuhi spesifikasi yang diperlukan untuk laptop yang bersangkutan dan ini berhubungan dengan aplikasi yang memantau pemakaian baterai. Sebagai contoh, aplikasi dilaptop tertentu sudah diprogram untuk memberikan peringatan baterai akan habis pada level tertentu dan mematikan laptop secara otomatis pada level tertentu juga. Jika anda menggunakan baterai merk lain, bisa jadi, setting tersebut tidak sesuai. Program tersebut bisa tiba-tiba memerintahkan laptop untuk mati secara otomatis, karena ketidaksesuaian antara program dan mikro chip didalam baterai.

Selain itu, baterai generik yang murah, seringkali tidak dibuat dengan standar pengamanan yang baik. Sebaliknya baterai dari merk terkemuka menggunakan komponen yang sudah teruji dan lulus dalam ujian keamanan. Karena itu harga baterai original biasanya mahal, karena harus menggunakan komponen yang mahal. Beberapa kejadian baterai generik tidak berfungsi di laptop tertentu, karena aplikasi didalam laptop tersebut sudah diprogram untuk menolak baterai generik untuk menghindari pemakaian baterai yang berbahaya.

Memang ada beberapa orang yang tidak mengalami masalah dengan baterai generik. Tetapi sebaiknya Anda mempertimbangkan menghemat sedikit uang apakah sesuai dengan potensi resiko yang akan dihadapi.

Banyak kasus terjadi pada pemakaian baterai generik seperti baterai jadi meleleh, meledak, mudah ngedrop dll. Namun bila anda tetap berniat menggunakannya, cek kredibilitas dari produsennya dan lihat rekomendasi dari konsumen yang “terpercaya” telah menggunakan baterai tsb. Saran saya sih, mending pake yang original.

5. Beberapa petunjuk praktis:

• Panas adalah musuh Anda. Hindari untuk menaruh baterai Anda ditempat yang panas, seperti didalam mobil pada waktu siang hari.

• Pemakaian hingga habis tidak baik untuk baterai Li-Ion. Sebaiknya lakukan pengisian ulang ketika sudah mencapai level 10-20%.

• Kalibrasi baterai Anda setiap 30 kali siklus pengisian. Biarkan baterai habis terpakai, untuk menjaga agar penunjuk di laptop tetap akurat.

• Jika Anda akan menggunakan power listrik dalam jangka waktu yang lama, Anda bisa memperpanjang usia baterai dengan melepasnya dan menyimpannya dalam tempat penyimpanan.

• Simpan ditempat yang kering dan dingin dengan kondisi baterai terisi 40%. Beberapa ahli menyarankan untuk menyimpannya di lemari es. Gunakan kantong plastik yang tertutup rapat untuk menyingkirkan kelembaban.

• Jangan masukkan kedalam freezer hingga menjadi beku.

Jika ingin dipakai lagi, biarkan terlebih dahulu untuk menghangat pada suhu ruangan sebelum dipakai lagi.

(Sumber: anugrah pratama)