Bioinformatic adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur proteinmaupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Salah satu contoh penerapan bionformatic dibidang aquaculture adalah Isolasi Fragmen Tertentu Gen Hormon Pertumbuhan Ikan Mas Majalaya dan Ikan Nila Gift Dengan Metode CTAB-PCR. Selengkapnya dapat dilihat pada jurnal.
Ringkasan Jurnal tersebut disajikan sebagai berikut :
Isolasi Fragmen Tertentu Gen Hormon Pertumbuhan
Ikan Mas Majalaya dan Ikan Nila Gift
Dengan Metode CTAB-PCR
Hormon pertumbuhan (Growth Hormone / GH) pada ikan berperan untuk memacu pertumbuhan, disamping terlibat juga dalam fungsi osmoregulasi, pengaturan keseimbangan cairan elektrolit dan proses-proses metabolisme.Metode CTAB (Cetyl Trymethyl Ammonium Bromide) digunakan untuk mengisolasi DNA sel ikan (DNA genomik) dari sirip ekor ikan mas Majalaya dan nila GIFT. Isolasi gen hormon pertumbuhan dari DNA genomik kedua jenis ikan dapat disintesis dengan primer cGH (carp Growth Hormone) dan TiGH (Tilapia Growth Hormone) menggunakan metode PCR (Polymerase Chain Reaction).Hasil elektroforegram produk amplifikasi PCR untuk sebagian gen hormon pertumbuhan ikan mas Majalaya dapat dideteksi dengan ukuran fragmen DNA sebesar 615 bp dan 349 bp. Ukuran fragmen cDNA (complementary DNA) penyandi hormon pertumbuhan ikan mas India (Indian carps) sekitar 600 bp. Fragmen DNA hormon pertumbuhan ikan nila GIFT dapat dideteksi dengan ukuran 597 bp, sedangkan pada spesies Tilapia mossambica berukuran 567 bp.
Gen hormon pertumbuhan (Growth Hormone = GH) merupakan hormon polipeptida rantai tunggal yang disekresikan oleh hipofisis anterior. Peranan utama GH pada vertebrata adalah memacu pertumbuhan somatik. Pada ikan, GH disamping mengaktivasi pemacuan pertumbuhan, juga terlibat dalam fungsi osmoregulasi, keseimbangan cairan elektrolit dan proses-proses yang berhubungan dengan metabolisme.
Untuk memperoleh gen hormon pertumbuhan dapat dilakukan dengan ekstraksi DNA sel ikan guna mengisolasi DNA sel dengan metode CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide) sehingga didapat DNA genom (Suharsono, 2005). DNA genom hasil isolasi digunakan sebagai template (cetakan) oleh primer penyandi GH untuk mengkopi urutan GH yang dapat dilipatgandakan jumlah kopinya dengan thermocycler (mesin PCR / Polymerase Chain Reaction) melalui tahapan denaturasi, annealing dan elongation. Gen hormon pertumbuhan dari beberapa ikan seperti chum salmon, rainbow trout, chinnok salmon, tilapia (jenis ikan nila) dan carp (jenis ikan mas) telah dapat dikloning dan memberikan ekspresi gen GH pada E. coli.
Metode dapat dilakukan dengan cara :
1. Isolasi DNA genom
Prinsipnya adalah memisahkan DNA kromosom atau DNA genom dari komponen-komponen sel lain. Sumber DNA bisa dari tanaman, kultur mikroorganise, atau sel manusia. Membran sel dilisis dengan menambahkan detergen untuk membebaskan isinya, kemudian pada ekstrak sel tersebut ditambahkan protease (yang berfungsi mendegradasi protein) dan RNase (yang berfungsi untuk mendegradasi RNA), sehingga yang tinggal adalah DNA. Selanjutnya ekstrak tersebut dipanaskan sampai suhu 90 oC untuk menginaktifasi enzim yang mendegradasi DNA (DNase). Larutan DNA kemudian di presipitasi dengan etanol dan bisa dilarutkan lagi dengan air.
2. Elektroforesis Gel Agarosa
Elektroforesis DNA merupakan teknik untuk memisahkan sampel DNA berdasarkan atas ukuran (berat molekul) dan struktur fisik molekulnya. Gel yang biasa digunakan antara lain agarosa. Elektroforesis gel agarosa dapat dilakukan untuk memisahkan sampel DNA dengan ukuran dari beberapa ratus hingga 20.000 pasang basa (bp).
3. Amplifikasi Gen Hormon Pertumbuhan
1. DNA genom ikan mas Majalaya dan ikan nila GIFT yang dibudidayakan di Indonesia dapat diisolasi dari sirip ekor dengan menggunakan metode CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide)
2. Isolasi gen hormon pertumbuhan ikan mas Majalaya dan ikan nila dari DNA genom kedua ikan telah dapat dilakukan menggunakan teknik PCR yang memakai suhu annealing 48 0C dan variasi konsentrasi MgCl2 1,75 mM ; MgCl2 2,00 mM dan MgCl2 2,25 mM
3. Keberadaan sebagian gen hormon pertumbuhan ikan mas Majalaya sebagai produk amplifikasi PCR terdeteksi pada ukuran panjang DNA sebesar 615 bp dan 349 bp serta pada ikan nila GIFT sebesar 597 bp.
2. Isolasi gen hormon pertumbuhan ikan mas Majalaya dan ikan nila dari DNA genom kedua ikan telah dapat dilakukan menggunakan teknik PCR yang memakai suhu annealing 48 0C dan variasi konsentrasi MgCl2 1,75 mM ; MgCl2 2,00 mM dan MgCl2 2,25 mM
3. Keberadaan sebagian gen hormon pertumbuhan ikan mas Majalaya sebagai produk amplifikasi PCR terdeteksi pada ukuran panjang DNA sebesar 615 bp dan 349 bp serta pada ikan nila GIFT sebesar 597 bp.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar