TUGAS TEKNOLOGI INFORMASI BIOINFORMATIKA DALAM DUNIA PERIKANAN
Bioteknologi modern
ditandai dengan kemampuan manusia untuk memanipulasi kode genetik DNA, “cetak
biru kehidupan”. Berbagai aplikasinya telah merambah sektor kedokteran, pangan,
lingkungan, perikanan, dan sebagainya. Bioinformatika merupakan suatu 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. Bioinformatika muncul
atas desakan kebutuhan untuk mengumpulkan, menyimpan dan menganalisa data-data
biologis dari database DNA, RNA maupun protein. Keberadaan database adalah
syarat utama dalam analisa Bioinformatika. Database informasi dasar telah
tersedia saat ini. Untuk database DNA yang utama adalah GenBank di AS.
Sementara itu bagi protein, databasenya dapat ditemukan di Swiss-Prot, untuk
sekuen asam aminonya dan di Protein Data Bank. Pencarian database umumnya
berdasar hasil alignment/pensejajaran sekuen, baik sekuen DNA maupun protein.
Kegunaan dari pencarian ini adalah ketika mendapatkan suatu sekuen DNA/protein
yang belum diketahui fungsinya maka dengan membandingkannya dengan yang ada
dalam database bisa diperkirakan fungsi daripadanya.
SKRINING
BAKTERI VIBRIO SP ASLI INDONESIA SEBAGAI PENYEBAB PENYAKIT UDANG BERBASIS
TEHNIK 16S RIBOSOMAL DNA
(SCREENING
OF INDONESIAN ORIGINAL BACTERIA VIBRIO SP AS A CAUSE OF SHRIMP DISEASES BASED
ON 16S RIBOSOMAL DNA-TECHNIQUE)
Budidaya
udang memberikan kontribusi yang besar bagi produksi sektor perikanan
Indonesia. Berbagai kegagalan panen yang terjadi pada tambak udang di Indonesia
menjadi fenomena yang sangat merugikan petani tambak. Kegagalan panen biasanya
disebabkan serangan bakteri Vibrio yang mengakibatkan kematian udang dalam
waktu yang cepat dan dalam jumlah yang besar. Udang yang terserang Vibrio
umumnya ditandai dengan gejala klinis, di mana udang terlihat lemah, berwarna
merah gelap atau pucat, antena dan kaki renang berwarna merah. Salah satu
teknologi terbaik yang mampu mengidentifikasi spesies Vibrio adalah dengan
mengetahui struktur DNA, yakni dengan teknik sekuens 16S rDNA. Dalam
mempelajari bakteri Vibrio penyebab penyakit udang, teknik ini merupakan teknik
yang relatif baru yang belakangan sering diterapkan karena bisa dibandingkan
dengan basis data di Gen Bank untuk mengetahui kemiripan homologi DNA dengan
bakteri yang sejenis. Skrining bakteri menggunakan teknik sekuens 16S rDNA
merupakan suatu teknik dalam mengidentifikasi suatu spesies organisme. Teknik
ini dilakukan dengan menganalisa struktur atau susunan basa DNA yang terdapat
di daerah 16S DNA. Seiring semakin berkembangnya dunia bioinformasi, usaha
untuk menentukan jenis spesifik bakteri penyebab penyakit pada udang secara
tepat dan efisien sangat diperlukan, guna mempermudah dalam menanggulangi
penyebaran penyakit yang disebabkan oleh bakteri patogen pada budidaya tambak
udang. Analisa asam nukleat merupakan metode terbaik dan terpercaya
untuk menandakan spesies dan menentukan hubungan antara organisme yang berbeda.
Analisis sekuens DNA mewakili referensi terakhir untuk mengenali subtipe dalam
satu spesies atau skrining mikroba. Idealnya, perbandingan di antara
strain-strain dalam suatu spesies dapat diketahui melalui DNA. Identifikasi
menggunakan teknik sekuens 16S rDNA mendapatkan bakteri pada udang windu, air
tambak, dan air laut didominasi oleh genus Vibrio.
Genus Vibrio
merupakan patogen oportunistik, yaitu organisme yang dalam keadaan normal ada
dalam lingkungan pemeliharaan lalu berkembang dari sifat yang saprofit menjadi
patogenik karena kondisi lingkungan memungkinkan.
Menurut Handayani (2008) homologi sekuens 16S rDNA dari masing-masing isolat bakteri dengan sekuens 16S rDNA dari database GenBank dapat diketahui bahwa tidak ada sekuens 16S rDNA bakteri yang identik. Penyejajaran (Allignment) sekuens sampel dengan sekuens dari basis data Gen Bank dilakukan menggunakan program Clustal X. Untuk memperoleh pohon filogenetik digunakan program N-J pada Clustal X dengan tingkat 100 x bootstrap, kemudian hasil dalam bentuk pohon filogenetik dapat dilihat pada program Treeview. Pohon filogenetik berguna untuk menunjukkan hubungan kekerabatan dari setiap spesies yang dilihat berdasarkan karakteristik molekuler antar spesies maupun antar strain dalam spesies yang sama. Pohon filogenetik dari beberapa spesies bakteri Vibrio. Berdasarkan hasil identifikasi molekuler, V. alginolyticus FNS A08 diperoleh dengan tingkat homologi 98 % dengan panjang basa 526 pb dan strain FNS A08. Bakteri ini bersifat gram negatif, katalase positif, oksidase. Isolat bakteri yang berhasil diidentifikasi dengan menggunakan analisis 16S rDNA dari perairan Indonesia (kepulauan Bengkalis, Sumatera dan dari tambak di Jepara, Jawa), lima strain diantaranyasudah terdaftar secara internasional pada gen Bank Dunia, yaitu Vibrio alginolyticus, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio harveyi, Vibrio shilonii, dan Vibrio vulnificus.upaya pencegahan perkembangann bakteri tersebut untuk menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio sp pada budidaya udang windu khususnya dan pada budidaya perikanan umumnya. Kemudian perlu dilakukan penelitian mendalam terhadap kedua strain yang diduga merupakan strain asli Indonesia yang diharapkan bisa menjadi pengkayaan strain Vibrio sp pada gen bank bakteri dunia.
Berdasakan deteksi dari bantuan BLAST tersebut kita mampu mengerti dan mampu mengidentifikasi jenis bakteri vibrio yang dapat menyerang udang, dengan bantuan ini kita semakin bisa meningkatkan kesehatan bagi udang, karena udang komoditas penting yang nilai jualnya juga lumayan mahal. BLAST juga bisa membantu pembudidaya untuk meningkatkan produksi udang yang dibudidayakan, semakin banyak udang yang sehat dan hidup maka hasil produksi juga semakin meningkat, begitu juga dari segi ekonomi. BLAST juga tidak melanggar nilai-nilai/norma dalam budidaya, karena sifat dari BLAST sendiri adalah mengidentifikasi jenis bakteri fibrio dari penggunaan 16S rDNA.
Menurut Handayani (2008) homologi sekuens 16S rDNA dari masing-masing isolat bakteri dengan sekuens 16S rDNA dari database GenBank dapat diketahui bahwa tidak ada sekuens 16S rDNA bakteri yang identik. Penyejajaran (Allignment) sekuens sampel dengan sekuens dari basis data Gen Bank dilakukan menggunakan program Clustal X. Untuk memperoleh pohon filogenetik digunakan program N-J pada Clustal X dengan tingkat 100 x bootstrap, kemudian hasil dalam bentuk pohon filogenetik dapat dilihat pada program Treeview. Pohon filogenetik berguna untuk menunjukkan hubungan kekerabatan dari setiap spesies yang dilihat berdasarkan karakteristik molekuler antar spesies maupun antar strain dalam spesies yang sama. Pohon filogenetik dari beberapa spesies bakteri Vibrio. Berdasarkan hasil identifikasi molekuler, V. alginolyticus FNS A08 diperoleh dengan tingkat homologi 98 % dengan panjang basa 526 pb dan strain FNS A08. Bakteri ini bersifat gram negatif, katalase positif, oksidase. Isolat bakteri yang berhasil diidentifikasi dengan menggunakan analisis 16S rDNA dari perairan Indonesia (kepulauan Bengkalis, Sumatera dan dari tambak di Jepara, Jawa), lima strain diantaranyasudah terdaftar secara internasional pada gen Bank Dunia, yaitu Vibrio alginolyticus, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio harveyi, Vibrio shilonii, dan Vibrio vulnificus.upaya pencegahan perkembangann bakteri tersebut untuk menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio sp pada budidaya udang windu khususnya dan pada budidaya perikanan umumnya. Kemudian perlu dilakukan penelitian mendalam terhadap kedua strain yang diduga merupakan strain asli Indonesia yang diharapkan bisa menjadi pengkayaan strain Vibrio sp pada gen bank bakteri dunia.
Berdasakan deteksi dari bantuan BLAST tersebut kita mampu mengerti dan mampu mengidentifikasi jenis bakteri vibrio yang dapat menyerang udang, dengan bantuan ini kita semakin bisa meningkatkan kesehatan bagi udang, karena udang komoditas penting yang nilai jualnya juga lumayan mahal. BLAST juga bisa membantu pembudidaya untuk meningkatkan produksi udang yang dibudidayakan, semakin banyak udang yang sehat dan hidup maka hasil produksi juga semakin meningkat, begitu juga dari segi ekonomi. BLAST juga tidak melanggar nilai-nilai/norma dalam budidaya, karena sifat dari BLAST sendiri adalah mengidentifikasi jenis bakteri fibrio dari penggunaan 16S rDNA.
REFERENSI
