Rabu, 04 Januari 2012

THEMES : AQUACULTURE BIOINFORMATHIC


Perbandingan Peta Fisik berasal dari BAC urutan Akhir Ikan Nila (Oreochromis Nioloticus)

Ikan nila (Oreochromis sp.) merupakan spesies penting di dunia budidaya perairan dan sebagai sumber protein hewani yang berguna bagi pekembangan jutaan manusia di seluruh dunia. Upaya yang terbatas telah dibuat untuk memperbaiki genetik pada spesies ini. Urutan dari genom ikan nila akan menjadi suatu sumberdaya mendasar yang digunakan untuk seleksi genetik, pertumbuhan dan pencegahan penyakit. Penelitian yang dilakukan terhadap ikan nila untuk  mengekspresikan gen insulin sebagai sumber sel islet ternyata dapat ditransplantasikan ke manusia dalam  mengontrol diabetes. Ikan nila merupakan sumber untuk mempelajari lingkungan dan diferensisasi seks. Untuk menciptakan strain ikan yang optimal, masing-masing negara memiliki cara dan kondisi yang berbeda. Ikan nila dan spesies lainnya yang berasal dari Afrika yaitu ikan cichlid banyak digunakan dalam penelitian dasar karena hubungannya sangat erat dengan fisiologi mereka dengan lingkungan, akumulasi logam berat dan detoksifikasi biotoxins. Erat kaitannya Haplochromine cichilds yang berasal dari danau Afrika Timur adalah model system untuk mempelajari dasar genetik dari prilaku dan proses evolusi serta adaptasi spesies. Kemajuan telah dibuat dalam mengembangkan genom ikan nila dan ikan cichlid. Sebuah peta genetik telah dipublikasikan untuk ikan nila di Danau Malawi ada haloplochromines dan Astatotilapia burtoni. Ada juga koleksi dari EST di Danau Victoria yaitu haplochromines.
Beberapa BAC perpustakaan telah dibangun untuk ikan nila dan sidik jari untuk melengkapi sebuah peta fisik. Peta yang komperatif telah mejadi perantara yang berguna untuk spesies pertanian yang masih belum lengkap dalam pengurutan genomnya. Peta komperatif telah mengandalkan pada pemetaan homolog gen penanda dalam panel radiasi hibrida. Namun peta komperatif telah didasarkan pada proses analisis. Urutan tersedia untuk nila sampai genom lengkap, peta komperatif akan memberikan data parsial untuk ikan cichild. Kegunaan peta komperatif adalah pembanding antar dua genom. Perbedaan antara garis keturunan, banyak ikan yang sudah tua menciptakan genom yang lebih luas untuk penyusun ulangnya. Penelitian awal menunjukkan bahwa tingkat kromosom evolusi relatif rendah pada non-mamalia vertebrata. Penataan ulang kromosom meningkat setelah keseluruhan genom di duplikasi. Penyusunan ulang terdeteksi dalam genom ikan zebra yang merupakan spesies unik. Lalu ada spesies unik lainnya seperti buntal hijau yang mengurangi kromosom setelah dilakukan duplikasi seluruh genomnya.  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membangun komperatif fisik peta antara nila, ikan zebra dan ikan buntal.
Perpustakaan BAC dibangun di Lembaga Penelitian Benaroya. Pembangunan perpustakaan dilakukan untuk mengetahui cakupan dari rata genom. Untuk mengembangkan genom yang komparatif pada ikan nila, buntal, serta medaka, EST dan BAC diletakkan di akhir urutan genom. BAC dikelompokkan menjadi salah satu dari empat jenis pola hit BLAST. Perbandingan pemetaan dilakukan dengan menjalankan BLASTn terhadap buntal serta medaka. Ada suatu contoh dimana salah satu BLAST cocok pada kromosom kedua. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa sekitar penyusunan ulang 15-20 telah terjadi pada garis keturunan masing-masing karena menyimpang. Hasil yang diperoleh untuk nila BAC dari 106. 259 spesies. BLAST analisis terhadap genom rakitan untuk medaka dan buntak yang diidentifikasi homologi yang didapat atau diperoleh diperkirakan sekitar 25.000 BAC untuk spesies-spesies tersebut.

Kesimpulan :
Peta-peta fisik adalah sumber daya yang berguna untuk kloning posisional komparatif sifat dalam ikan cichlid. Lalu BAC merupakan langkah kunci yang utama dalam mempersiapkan genom ikan nila. Database sidik jari BAC memberikan struktur jangka panjang untuk genom. Baru- baru ini tampaknya ikan cichilds lebih erat kaitannya daripada ikan buntal. Namun jumlah yang lebih tinggi dari BAC nila adalah 33.053. Evolusi kromosom didominasi oleh hilangnya alternatif dari duplikat gen dan penyusun ulang intra kromosom.Urutan akhir yang dipasangkan BAC dari klonning  ini akan menjadi sumber daya penting bagi genom  nila masa mendatang.  

Sumber :


Selasa, 03 Januari 2012

BIOINFORMATIKA DI BIDANG BUDIDAYA PERAIRAN


BIOINFORMATIKA DI BIDANG  BUDIDAYA  PERAIRAN (BIOINFORMATHIC OF AQUACULTURE)

Bioinformatika dalam budidaya perairan cakupannya luas. Sangat banyak peranan di dalamnya. Bioinformatika merupakan gabungan dari 2 kata yaitu bio (biologi) dan informatika. Bioinformatika 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 sekues DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Untuk sekues DNA dan kaitannya dengan dunia budidaya perairan sudah banyak dilakukan berbagai macam penelitian untuk meningkatkan komuditas produksi budidaya perikanan tersebut. Pendekatan secara molekuler dengan memanipulasmi  mekanisme khususnya DNA yang melatarbelakangi fisiologi dan mengekspresikan sifat dari organisme budidaya tersebut. Dengan pemahaman fungsi genom, maka komposisi dan ekspresi gen dapat diatur melalui sejumlah pendekatan bio molekuler guna meningkatkan produksi dan kualitas budidaya.
Seiring perkembangan teknologi berbasis DNA, menyebabkan terjadinya ledakan informasi genetik yang dihasilkan oleh para peneliti. Jumlah informasi genetik yang banyak ini mutlak memerlukan ilmu komputer untuk pengelolananya, sehingga lahirlah bidang ilmu baru yang disebut bioinformatika. Software-software dan situs bioinformatika diharapkan mampu untuk membantu penelitian agar hasilnya lebih valid. Penggunaan software bioinformatika dalam suatu penelitian diharapkan mampu meningkatkan produktivitas budidaya perairan.
Penerapan Bioinformatika di bidang budidaya perairan yaitu salah satunya pada klonning promoter β-AKTIN pada ikan gurami (Osphrenemus gouramy) dilakukan untuk mengisolasi promoter β-AKTIN tersebut. Promoter diisolasi dengan menggunakan metode “ degenerate “ PCR, menggunakan mesin ABI PRISM 3100-Avant dan analisisnya menggunakan program BLAST. Analisis BLAST dapat menunjukkan bahwa sekuens DNA hasil klonning memiliki suatu kemiripan dengan sekuens gen β-AKTIN ikan yang ada di Bank Gen. Dan hasil amplifikasi PCR merupakan sekuens promotor β-AKTIN ikan gurami. Perbandingannya dengan klonning cDNA hormon dari pertumbuhan ikan gurami (Osphrenemus gouramy) yaitu dari klonning cDNA ini mengkode hormone pertumbuhan, serta klonning cDNA pada ikan gurami ini amplikasi PCR besar dan analisis sekuensnya terlihat dari gen GH ikan gurami secara evolusi adalah konserf. Itulah 2 penerapan klonning ikan gurami bagi perkembangan bioinformatika di bidang budidaya, dimana satu sama lain saling berhubungan.

SUMBER :