Dengan pesatnya kemajuan bioteknologi, basis data biologi seperti perpustakaan dalam komunitas ilmiah modern, menyimpan sejumlah besar data dari eksperimen penelitian ilmiah, publikasi literatur, dan teknologi berthroughput tinggi. Basis data ini berisi informasi penting dalam bidang penelitian seperti genomik, proteomik, dan metabolomik, yang membantu para ilmuwan memahami hubungan antara gen dan penyakit.
Informasi dalam basis data biologi mencakup fungsi gen, struktur, lokasi seluler dan kromosom, dampak klinis mutasi, dan kesamaan dalam urutan dan struktur biologis.
Basis data biologi dapat diklasifikasikan menurut jenis data yang dikumpulkan, seperti: basis data molekuler (melibatkan urutan, molekul, dll.), basis data fungsional (mencakup fisiologi, aktivitas enzim, fenotipe, ekologi, dll.), dan basis data klasifikasi (melibatkan spesies dan tingkat klasifikasi lainnya). Basis data ini tidak hanya menjadi alat bagi para ilmuwan untuk menganalisis fenomena biologis regional, tetapi juga mendorong penelitian tentang penanggulangan penyakit, serta pengembangan obat dan prediksi penyakit genetik.
Penerapan basis data biologis memungkinkan para ilmuwan untuk memperoleh wawasan yang lebih mendalam dalam memahami segala hal mulai dari struktur molekuler hingga metabolisme keseluruhan hingga evolusi spesies.
Untuk memahami basis data biologis, diperlukan penguasaan konsep basis data relasional dan pencarian informasi. Desain, pengembangan, dan pengelolaan jangka panjang basis data biologis merupakan bidang inti bioinformatika. Isi data mencakup urutan gen, deskripsi teks, atribut dan klasifikasi ontologi, kutipan, dan data tabular, yang sering disebut data semiterstruktur.
Sebagian besar basis data biologis dapat diakses melalui situs web, tempat pengguna dapat menelusuri data secara daring. Selain itu, data yang mendasarinya sering kali dapat diunduh dengan andal dan tersedia dalam berbagai format, termasuk teks, data sekuens, dan struktur protein. Berbagai sumber menyediakan informasi dalam berbagai format, misalnya, PubMed dan OMIM menyediakan format teks, sementara GenBank dan UniProt menyediakan data sekuens DNA dan protein.
Pengetahuan biologi tersebar di berbagai basis data, sehingga sulit untuk mendapatkan konsistensi informasi. Misalnya, interoperabilitas menjadi tantangan ketika nama yang berbeda digunakan untuk spesies yang sama atau ketika format data yang berbeda digunakan. Bioinformatika terpadu mencoba memecahkan masalah ini dan menyediakan akses terpadu. Referensi silang basis data biologi juga membantu menjaga konsistensi informasi.
Meskipun banyak basis data perlu menyimpan informasi yang sama, seperti protein,Dalam basis data struktur yang juga memuat informasi urutan dan literatur terkait, redundansi tetap menjadi masalah.
Basis data khusus juga telah muncul untuk spesies yang umum digunakan dalam penelitian, seperti basis data EcoCyc untuk E. coli, dan basis data organisme model lainnya seperti Mouse Genome Informatics, Rattus Genome Database, ZFIN (ikan zebra), dll., basis data ini menyediakan dukungan data khusus untuk penelitian.
Ada banyak basis data yang berupaya mencatat keanekaragaman hayati di bumi, di antaranya "Katalog Kehidupan" adalah salah satu contoh yang menonjol, yang bertujuan untuk mencatat secara komprehensif data klasifikasi semua spesies yang saat ini diterima. Katalog tersebut terus diperbarui dan menyediakan referensi bagi para peneliti dan pembuat kebijakan, yang mencerminkan status sebenarnya dari organisme global.
Dalam bidang khusus basis data biologis, basis data medis merupakan inti dari sumber data biomedis. Basis data ini berkisar dari literatur (seperti PubMed) hingga basis data pencitraan yang digunakan untuk pengembangan perangkat lunak diagnostik AI. Misalnya, basis data pencitraan yang dirancang untuk membantu pemantauan luka telah diterbitkan, yang melaluinya citra multimoda dapat diakses.
Sumber daya penting untuk menemukan basis data biologis adalah edisi khusus tahunan jurnal Nucleic Acids Research, yang mengatalogkan banyak basis data biologis publik secara gratis. Basis data pendamping untuk edisi khusus ini, Online Molecular Biology Database Collection, mencantumkan 1380 basis data daring.
Baik itu penelitian mendalam tentang organisme model atau eksplorasi keanekaragaman hayati, basis data biologis memainkan peran yang sangat penting dalam bidang ilmu biologi. Namun, dengan sumber daya data yang begitu melimpah, bagaimana kita dapat menggunakan data ini secara efektif untuk mengungkap hubungan misterius antara gen dan penyakit?