APLIKASI PENANDA
MOLEKULAR DALAM
PERIKANAN DAN
BUDIDAYA PERAIRAN
Variasi genetik yang
ada dalam suatu organisme merupakan komponen yang diperlukan dalam suatu
spesies dan dapat meningkatkan kemampuan beradaptasi terhadap perubahan
lingkungan. Variasi genetik yang muncul mengarah pada keragaman spesies maupum
populasi. Data keragaman genetik diaplikasikan ke dalam penelitian konservasi,
pengelolaan sumber daya alam dan program perbaikan genetik. Pengembangan
penanda genetik molekular, penanda tersebut di gabungkan dengan perkembangan
statistik yang baru sehingga dapat mengeksplor keragaman genetik. Berbagai
penanda molekuler seperti protein, DNA, mt – DNA, mikrosatelit , SNP atau RAPD
sekarang sedang digunakan dalam perikanan dan akuakultur. Tanda-tanda tersebut
digunakan untuk penelitian budidaya seperti identifikasi spesies, variasi
genetik dan perbandingan antara populasi liar dan hatchery.
1. Aplikasi
Selain
penanda protein, penanda DNA merupakan penanda yang sudah diterima secara luas
dalam genetika populasi. Penanda DNA dimanfaatkan variasi genetik di seluruh
genom. DNA genomik dan mitokondria digunakan dalam bermacam aplikasi. Teknik
ini sering digunakan adalah analisis allozyme, jenis polimorfisme panjang
fragmen restriksi (RFLP), DNA polimorfik (RAPD), polimorfisme panjang fragmen
(AFLP), mikrosatelit, polimorfisme nukleotida tunggal (SNP), dan penanda
berurutan (EST ). Penanda molekuler diklasifikasikan ke dalam tipe penanda I
dan tipe penanda II. Tipe penanda I terkait dengan gen dari fungsi yang
diketahui, sedangkan tipe penanda II terkait dengan daerah genom anonim. Tipe
penanda I berfungsi sebagai jalan untuk perbandingan dan transfer informasi
genom dari spesies. Yang termasuk kedalam tipe penanda II yaitu seperti RAPDs,
mikrosatelit, dan AFLPs, sedangakan tipe penanda I yaitu penanda allozyme.
2. Penanda
Allozyme
Penanda allozyme ini biasa
digunakan dalam memeriksa populasi dan genetika pada ikan. Teknik ini cepat,
murah dan memberikan perkiraan populasi ikan. Isohyet adalah bentuk molekul
struktural berbeda dari sistem enzim dengan kualitatif fungsi katalitik yang
sama dikodekan oleh satu atau lebih lokus (Markert et al., 1959). Isohyet yang
dikodekan dari lokus gen yang sama dinamakan allozyme. Perbedaan asam amino
dari polipeptida dapat merubah urutan DNA.
Protein yang dihasilkan
tergantung pada sifat dari perubahan asam amino. Perbedaan frekuensi alel
digunakan untuk mengukur dan membedakan populasi genetik. Kelemahan dari
allozyme yaitu sering kali terjadi penumpukan DNA pada protein mengurangi
tingkat variasi.
3. Penanda
Mitokondria
Mitochondrial DNA ( mtDNA )
merupakan analisis yang digunakan dalam populasi ikan dan survei filogenetik
organisme. Mitokondria berakumulasi lebih cepat dibanding DNA inti. Tingkat
mutasi lebih cepat dalam mtDNA disebabkan kurangnya mekanisme perbaikan selama
replikasi ( Wilson et al., 1985). Analisis mtDNA telah terbukti berguna dalam
menjelaskan hubungan antara spesies yang terkait erat . Bagian-bagian dari
genom mitokondria diketahui berkembang pada tingkat yang berbeda (Meyer, 1993).
Gen 16S rRNA dalam genom mitokondria adalah salah satu yang paling lambat gen
berkembang. Molekul mtDNA dianggap sebagai lokus tunggal. Analisis mtDNA
penanda telah digunakan secara luas untuk menyelidiki struktur tubuh di
berbagai vertebrata termasuk ikan.
4. Penanda
RAPD
Penanda RAPD adalah produk yang
diperkuat bagian kurang fungsional dari genom yang tidak bisa menerima seleksi
pada tingkat fenotip. Daerah DNA tersebut dapat mengakumulasi mutasi nukleotida
lebih dengan potensi untuk menilai diferensiasi genetik antar populasi (Mamuris
et al., 2002). Keuntungan lain dari RAPDs yaitu sejumlah besar lokus dan individu dapat
diputar secara bersamaan. Kekurangan dari jenis penanda yaitu kesulitan
menunjukkan pewarisan Mendel lokus dan ketidakmampuan untuk membedakan antara
homozigot dan heterozigot.
5. Polimorfisme
Nukleotida Tunggal (SNP)
Polimorfisme nukleotida tunggal
(SNP) yaitu polimorfisme yang disebabkan oleh mutasi titik yang menimbulkan
alel berbeda. Sebuah SNP dalam lokus dapat menghasilkan sebanyak dua alel,
masing-masing berisi satu dari dua pasangan basa mungkin pada letak SNP.
Sekuensi DNA telah menjadi teknik yang akurat dan paling banyak digunakan untuk
SNP.
6.
Penanda Mikrosatelit
Mikrosatelit cenderung merata
dalam genom pada semua kromosom dan seluruh kromosom, akan tetapi sekuensi
berlawanan dengan hal tersebut. Sekuensi gen ditemukan di daerah gen
pengkodean. Kebanyakan lokus mikrosatelit relatif kecil.
7. Perkembangan
Penanda Baru dalam Perikanan dan Budidaya
Berbagai jenis penanda DNA telah
dikembangkan, termasuk Allozymes, mikrosatelit, RAPDs, mt-DNA dan SNP. Tanda
tersebut menunjukkan tingkat variasi genetik yang di edarkan pada genom ikan.
Adapun inisiatif baru untuk mempercepat upaya pembangunan penanda DNA, pemetaan
genom dan identifikasi spesies, yaitu (EST) dan pengembangan barcode DNA pada
beberapa spesies budidaya.
8. Penanda
ESTs
Penanda berurutan digunakan untuk
mengidentifikasi gen dan menganalisis respon dari suatu organisme, hal ini
membantu untuk menganalisis secara cepat dalam jenis jaringan tertentu, kondisi
fisiologis tertentu, atau selama tahap-tahap perkembangan tertentu. Untuk
pemetaan genom , EST yang paling berguna untuk pemetaan dan pemetaan linkage
fisik dalam genomik hewan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar