PENERAPAN BIOINFORMATIKA DALAM BIDANG BUDIDAYA PERAIRAN

PENERAPAN BIOINFORMATIKA DALAM BIDANG BUDIDAYA PERAIRAN

Bioinformatika adalah ilmu yang mempelajari teknik komputasional untuk pengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapam metode-metode matematika, statistic, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topic utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis , penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.

Istilah bioinformatika milai dikemukakan pada pertengahan abad 1980-an untuk mengacu pada penerapan computer dalam biologi. Namun demikian, penerapam bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis sudah dilakukan sejak 1960-an. Berikut adalah beberapa contih penerapan bioinformatika dalam bidang budidaya:

A.  Teknologi ekspresi protein

Produksi protein rekombinan sedang hangat dalam bidang bioteknologi. Ada berbagai metoda yang dapat dipilih sebagai sistem ekspresi antara lain pendekatan bakterial, yeast (ragi),  sel insekta maupun transgenik. Banyak produk sebagai contoh hormon, gonadotropin dan enzym telah digunakan dalam akuakultur. Ekspresi antigen untuk pengembangan vaksin mewakili pula kegiatan dalam bidang ini.

B.  Mikrosatelit, RFLP, Analisis QTL

Teknologi “sidik jari” DNA dan pemetaan DNA semakin mempermudah perkembangan ilmu dalam akuakultur.  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 karakterisasi gen semakin dipermudah dengan adanya teknologi QTL (Quantitative Trait Loci).

C.  Vaksin DNA

Kegiatan ini melibatkan pengunaan DNA untuk mengekspresikan antigen dalam inang sebagai bagian dari proses vaksinasi. Teknologi ini telah diterapkan dalam skala penelitian pada rainbow trout dan hasilnya sangat bagus. Ketika di uji tantang dengan virus IHNV, hampir 100% ikan dengan  perlakuan teknologi ini selamat dan perlakuan kontrol 85-90% mengalami kematian.

D.  Chip DNA

Teknologi baru ini mampu menganalisa ekspresi ribuan gen dalam satu microchip. Teknologi ini berkembang pesat dan telah diaplikasikan untuk ekspresi gen, pemetaan, penemuan gen, diagnosa genetik. Dalam akuakultur sudah ada beberapa grup riset yang menggunakan teknologi ini untuk meneliti ekspresi gen pada ikan.  

E.  Proteomics

Proteomic adalah ilmu yang mempelajari sifat protein (tingkat ekspresi,  interaksi, modifikasi setelah translasi dan lainnya) dalam skala besar untuk memperoleh pandangan jelas dan terintegrasi sebagai contoh untuk mengetahui proses yang menyebabkan penyakit, meneliti proses-proses dalam sel, networking pada skala protein. Teknologi ini adalah kombinasi dari elektroforesis “2D” polyacrilamide gel dengan spektrometer. Ditunjang oleh teknologi komputer untuk mengolah data dan bioinformatika, teknologi ini menjadi metoda yang cepat dan sensitif untuk mengetahui karakterisasi protein. Kesimpulannya teknologi ini bisa mengidentifikasi protein yang dapat berperan untuk penemuan obat, theurapeutics dan lainnya.

F.   Teknologi Transgenik

Teknologi transgenik telah digunakan sejak 1980 dan sekarang berkembang memproduksi makhluk hidup dengan fenotip yang diinginkan. 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 (freeze resistance!); merubah karakteristik biokimia dari daging ikan sehingga menciptakan rasa daging yang diinginkan; mengubah jalur metabolisme sehingga terjadi efisiensi pakan.

SUMBER:  http://dendyperdana.blogspot.com/2013/04/penerapan-bioinformatika-dalam-bidang.html