TUGAS MK TEKNOLOGI INFORMASI
"Anotasi Genom & Database DNA"
Kemajuan dalam teknologi berbasis DNA seperti sekuensing genom telah menyebabkan terjadinya ledakan informasi genetic yang dihasilkan oleh para peneliti. Membludaknya jumlah informasi genetic ini mutlak memerlukan ilmu ilmu computer untuk pengelolananya, sehingga lahirlah bidang ilmu baru yang disebut bioinformatika. Dengan software software dan situs bioinformatika diharapkan mampu untuk membantu penelitian yang berkaitan dengan biologi molekuler organisme budidaya sehingga penelitian akan lebih mudah dilakuakn dan hasilnya lebih valid. Penggunaan software bioinformatika dalam penelitian diharapkan mampu meningkatkan peroduktivitas budidaya perikanan. Pada prinsinya pendekatan biologi molekuler 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 yaitu mengidentifikasi gen- gen pada suatu genom, yang kemudian menganalisis letak dan fungsi-fungsi gen-gen tersebut. Anotasi genom ini 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 menmpercepat pertumbuhan ikan gurame. Hormone pertumbuhan pada ikan gurame diekstrak kemudian 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 diananalisa 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.
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 organism. 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.
Beberapa bioteknologi yang
telah diaplikasikan pada bidang akuakultur adalah :
1. Teknologi Ekspresi Protein
Banyak produk sebagai contoh
hormon, gonadotropin dan enzim telah digunakan dalam akuakultur . Ekspresi
antigen untuk pengembangan vaksin mewakili pula kegiatan dalam bidang ini.
2. Mikrosatelit, RFLP, Analisis
QTL
Teknologi tersebut digunakan
untuk identifikasi stok, seleksi dalam kegiatan breeding, dan mengidentifikasi
gen yang penting dalam akuakultur seperti pertumbuhan dan resistensi terhadap
penyakit. Pemetaan dan karakerisasi gen semakin dipermudah dengan adanya
teknologi QTL (Quantitative Trait Loci)
3. Vaksin DNA
Kegiatan ini melibatkan
penggunaan DNA untuk mengekspresikan antigen dalam inang sebagai bagian dari
proses vaksinasi. Ketika di uji tantang dengan virus IHNV, hampir 100% ikan
dengan perlakuan teknologi ini selamat dan perlakuan kontrol 85-90% mengalami kematian.
4. Chip DNA
Teknologi ini berkembang pesat
dan telah diaplikasikan untuk ekspresi gen, pemetaan, penemuan gen, diagnosa
genetik.
5. Proteomics
Proteomic adalah ilmu yang
mempelajari sifat protein. Sebagai contoh untuk mengetahui proses yang
menyebabkan penyakit, meneliti proses-proses dalam sel, networking pada skala
protein. Teknologi ini bisa mengidentifikasi protein yang dapat berperan untuk
penemuan obat, theurapeutics dan lainnya.
6. Teknologi Transgenik
Dalam bidang akuakultur
teknologi ini berguna untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan, mengatur
kematangan gonad, diferensiasi sex dan sterilitas, meningkatkan resistensi
terhadap pathogen, mengadaptasi ikan terhadap lingkungan baru, merubah
karakteristik biokimia dari daging ikan sehingga menciptakan rasa daging yang
diinginkan, mengubah jalur metabolisme sehingga terjadi efisiensi pakan.
