Tugas Teknologi Informatika

PERAN BIOINFORMATIKA DALAM BUDIDAYA PERIKANAN

Oleh : Lukman Anugrah Agung

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan produksi budidaya perikanan. Salah satunya ialah dengan pendekatan molekuler (genetik). Pendekatan secara molekuler intinya ialah menelurusi, memanipulasi, atau menelurusi dan memanipulasmi mekanisme melekuler khususnya DNA yang melatarbelakangi phisiologi dan mengekspresikan sifat dari organisme budidaya. Dengan pemahaman fungsi genom, maka komposisi dan ekspresi gen dapat diatur sedemikian rupa melalui sejumlah pendekatan bio molekuler guna meningkatkan produksi dan kualitas budidaya.

Pada prinsinya pendekatan biologi moelekuler dapat ditempuh dengan tiga tingkatan molekuler yang berbeda . Pertama, studi pada tingkat DNA yang disebut (Anotasi Genom), yaitu mengidentifikasi gen-gen pada suatu genom, yang kemudian menganalisis letak dan fungsi gen-gen tersebut. Kedua, studi pada tingkat RNA (Transkriptomika), yaitu menguji seluruh transkrip (produk transkripsi gen) yang dihasilkan oleh suatu genom. Ketiga, studi pada tingkat protein (Proteomika), yaitu menguji seluruh protein (produk translasi RNA) yang dihasilkan oleh suatu genom. Ketiganya bertujuan untuk meningkuatkan kualitas dan jumlah produksi budidaya perikanan.

ANOTASI GENOM

Anotasi genom dapat dilakukan dengan menggunakan program BLAST. Program BlAST berperan pada bidang contohnya pada penelitian mengenai cloning hormone pertumbuhan pada ikan gurame. Perkembangan ikan gurame yang relative lambat merupakan masalah dalam budidaya ikan gurame. Dengan cloning hormon pertumbuhan gurame diharapkan akan mampu mempercepat pertumbuhan ikan gurame. Hormone pertumbuhan pada ikan gurame diekstrak kemudian dilakukan cloning/ penggandaan dengan bakteri e coli. Setelah melalui beberapa tahap dilakukan sekuensing pada DNA hasil cloning untuk melihat urutan DNA nya. kemudian gen hasil cloning tersebut dianalisa dan dicocokkan dengan DNA hormone pertumbuhan ikan yang ada di gen bank dengan menggunakan program BLAST. Dengan menggunakan program BLAST dapat disimpulkan bahwa gen hasil sekuensing merupakan growth hormone yang mengekspresikan pertumbuhan pada ikan gurame. Bila tidak ada program BLAST, mungkin akan sulit untuk menganalisa apakah gen hasil cloning benar benar merupakan hormone pertumbuhan pada ikan gurame. 

TRANSKRIPTOMIKA

Penggunaan DNA chip (microarray) merupakan cara terbaik untuk mempelajari fungsi genom pada tingkat RNA. Microarray ialah suatu lempengan yang membawa dna dalam urutan yang teratur. Microarray dibuat dengan mesin untuk mentransfer ratusan hingga ribuan tetes DNA ke posisi tertentu pada lempengan chip. DNA tersebut dinamakan Probe. Probe dapat berupa cDNA yag mewakili hampir semua gen dari organisme. Sebagai catatan cDNa merupakan DNA yang disintesis mrNA dengan bantuan enzim transcriptase balik. Contoh pada bidang perikanan adalah pembuatan e-microarray untuk mempelajari ekspresi gen pada ikan s. senegalensis. Microarray yang dibuat merupakan mikroaray elektronik berdasar dari software dari Oryzon genomic dengan menggunakan sekuens dna yang telah diketahui ekspresinya yang berjumlah 5087-5208.

Mikroaray elektronik tersebut akan memudahkan para peneliti dalam penelitian tentang ekspresi gen. Program ini dapat pula menyelidiki perubahan dalam traksripsi gen selama diferensiasi gonad, pertumbuhan dan maturasi, dan metamorphosis larva selama perkembangan.

PROTEOMIKA

Fungsi genom dapat dipelajari pada tingkat protein atau tingkat translasi melalui analisis seluruh protein yang dihasilkan oleh suatu organisme. Analisis protein skala besar seperti ini dikenal dengan sebutan Proteomika. Analisis protein dalam bidang perikanan dapat digunakan untuk pembuatan pakan ikan berdasarkan protein yang terkandung dalam tubuh ikan tersebut. Hasil sequens yang didapat biasanya dicocokkan dengan program BLASTn untuk mengetahui komponen asam amino penyandinya.