Peran SIG & Penginderaan Jauh di Bidang Perikanan

Review jurnal APLIKASI LANSAT DAN SIG UNTUK POTENSI LAHAN DI KABUPATEN BANYUWANGI

Penginderaan jauh tidak pernah lepas dari Sistem Informasi Geografi (SIG). Data-data spasial hasil penginderaan jauh merupakan salah satu data dasar yang dipergunakan dalam analisis SIG. Dalam perkembangannya data-data SIG juga berguna dalam pengolahan data penginderaan jauh (Barus dan Wiradisastra, 2000). SIG sangat baik dalam proses manajemen data, baik itu data atribut maupun data spasialnya. Integrasi antara data spasial dan data atribut dalam suatu sistem terkomputerisasi yang bereferensi geografi merupakan keunggulan dari SIG.

Penginderaan jauh mempunyai kemampuan untuk menghasilkan data spasial yang susunan geometrinya mendekati keadaan sebenarnya dari permukaan bumi dalam jumlah yang banyak dan waktu yang cepat. Keadaan ini membutuhkan suatu sistem pengelolaan dan penanganan data yang tepat dan efisien sehingga informasi spasial dari citra penginderaan jauh yang diperoleh dapat berguna untuk kepentingan yang luas.

Salah satu cara yang dapat digunakan adalah teknologi yang berbasiskan komputer yang dikenal sebagai Sistem Informasi Geografis. Teknologi ini dapat melakukan pekerjaan pengumpulan, penyimpanan, pengolahan dan penyajian data atau informasi yang diperoleh secara langsung maupun tidak langsung dari lapangan. Data yang diperoleh dapat dikatakan aseptable dengan validitas tinggi sehingga sebelum diakuisasi dapat dilakukan analisis ekologi dan teknologi penginderaan jauh terlebih dahulu.

Manfaat dari Sistem Informasi Geografis salah satunya untuk evaluasi potensi lahan yang sesuai dengan budidaya tambak. Penentuan kesesuain lahan tambak biasanya masih menggunakan cara manual, yaitu dengan cara turun langsung ke lokasi yang dianggap memiliki potensi sebagai lahan tambak. Cara seperti ini dinilai tidak efisien karena membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang besar. Dengan adanya jurnal ini dapat memberikan alternative denagn menggunakan data penginderaan jauh ( inderaja ) dan Sistem Informasi Geografis ( SIG ) sehingga diharapkan mampu memperoleh data mengenai lahan yang potensial untuk tambak secara cepat dengan cakupan yang luas.

Pengolahan data inderaja Lansat dan Sistem Informasi Geografi terdiri dari beberapa tahap kegiatan antara lain yaitu,

·         Koreksi Radiometris

Untuk memperkecil kesalahan yang disebabkan oleh faktor awan dan atmosfer

·         Koreksi Geometris

Memperkecil kesalahan jarak antar titik sehingga dapat mendekati bidang datar

·         Analisis Visual

Mempermudah interpretasi objek lainya di darat seperti hutan, perkebunan, permukiman , dan lain lain.

·         Klasifikasi Penutup Lahan

Dilakukan secara digital dengan metode supervised

·         Potensi Lahan Untuk Tambak

Parameter yang digunakan dalam kesesuain untuk potensi tambak  adalah parameter fisik lahan, yaitu

·         Penggunaan Lahan saat ini

Lahan yang masih dapat di budidayakan untuk tambak adalah laan terbuka, rumput dan semak.

·         Topografi / Kemiringan Lahan

Lahan yang dapat dikembangkan untuk tambak yakni di sepanjang pesisir.

·         Jenis Tanah

Tanah alluvial sangat cocok untuk penggunaan tambak

·         Iklim

Curah hujan yang cocok untuk tambak adalah 1000 mm dan 2000 mm. Sedangkan jumlah bulan kering yang baik untuk tambak adalah 2 atau 3 bulan.

Jurnal ini sangat bermanfaat bagi para pembudidaya tambak dan juga bagi mahasiswa perikanan untuk menentukan lokasi yang memiliki potensi untuk tambak. Dengan jurnal ini kita dapat melakukan hasil analisis menggunakan Sistem Informasi Geografis ( SIG ) dan penginderaan jauh ( inderaja ) mengenai lokasi yang memiliki potensi untuk tambak secara cepat dengan cakupan yang luas sehingga tidak perlu menghabiskan banyak waktu dan biaya yang cukup besar untuk meninjau lokasi secara langsung.

Dalam jurnal ini juga terdapat beberapa tahap pengolahan data, seingga dapat meminimalisasi kesalahan pada data. Tidak ketinggalan pula, jurnal ini dilengkapi dengan parameter fisika untuk kesesuaian potensi lahan tambak seperti pengelolaan lahan saat ini, topografi / kemiringan lahan, jenis tanah, dan iklim yang baik untuk lahan tambak.

 Contoh peta penginderaan jauh

Source : Jurnal Penginderaan Jauh dan Pengolahan Dala Citra Digital Vol. 1, No. 1, Juni 2004,  Eti Purwati dkk.

 Jurnal APLIKASI LANSAT DAN SIG UNTUK POTENSI LAHAN DI KABUPATEN BANYUWANGI
dapat di download di sini.

BIOTOXIC PADA PERAIRAN

TOKSIN adalah suatu substansi yang mempunyai gugus fungsional spesifik, letaknya di dalam molekul dan menunjukkan aktivitas fisiologis kuat. Toksin atau racun biasanya terdapat dalam tubuh hewan, tumbuhan bakteri dan makhluk hidup lainnya, merupakan zat asing bagi korbannya atau bersifat anti-gen dan bersifat merugikan bagi kesehatan korbannya.  Pembahasan kali ini tentang jenis-jenis racun terutama dalam tubuh mahluk yang hidup dalam air, untuk menghindari timbulnya bahaya akibat mengkonsumsi ikan dan kerang-kerangan. Selain itu pengetahuan tentang struktur toksin akan membuka wawasan akan kemungkinan pemanfaatannya sebagai obat. Di Indonesia, hingga saat ini penelitian terhadap toksin marin belum banyak dilakukan. Tulisan ini akan membahas beberapa jenis toksin marin, seperti Tetodotoxin, Ciguatoxi, Paralytic shellfish poison (PSP), Amnestic shellfish poison (ASP), Diarrhetic shellfish poison (DSP) dan Neurotoxic shellfish poison (NSP). Secara biologis toksin memegang peranan penting dalam hidup binatang dalam terutama menangkap mangsa sebagai pertahanan diri dari gangguan. Secara fisiologis berfungsi pula dalam proses reproduksi. Toksin merupakan substansi yang mempunyai gugus fungsional spesifik, letaknya di dalam molekul dan menunjukkan aktivitas fisiologis yang kuat.  Istilah untuk toksin marin, digunakan untuk racun yang berasal dari organisme laut. Istilah lain yang ada kaitannya adalah racun atau ”bisa”. Toksin masuk ke dalam tubuh melalui mulut, sedangkan ”bisa” melalui sengatan atau gigitan.   Kebanyakan toksin ini diproduksi oleh alga (fitoplankton). Toksin terakumulasi dalam tubuh ikan yang mengkonsumsi alga tersebut atau melalui rantai makanan lain.  Yang unik dari toksin adalah tidak dapat dihilangkan atau tidak rusak dengan proses pemasakan.   Tetrodotoxin (Puffer Toxin

Paralytic Shellfish Poison

Senyawa toksik utama dari ”paralytic shellfish poison” adalah ”saxitoxin” yang bersifat ”neurotoxin”. Keracunan toksin ini dikenal dengan istilah ”Paralytic shellfish poisoning” (PSP). Keracunan ini disebabkan karena mengkonsumsi kerang-kerangan yang memakan dinoflagelata beracun. Dinoflagelata adalah agen saxitoxin dimana zat terkonsentrasi di dalamnya. Kerang-kerangan menjadi beracun di saat dinoflategelata sedang melimpah karena laut sedang pasang merah atau ‘red tide’. Di Jepang bagian selatan ditemukan spesies kepiting (Zosimus aeneus), hewan ini mengakumulasi dalam jumlah besar saxitoxin. Dan dilaporkan menyebabkan kematian pada manusia yang mengkonsumsinya. Jenis plankton yang memproduksi saxitoxin adalah Alexandrium catenella dan A. tamarensis, Pyrodinium bahamense. Keracunan Saxitoxin menimbulkan gejala seperti rasa terbakar pada lidah, bibir dan mulut yang selanjutnya merambat ke leher, lengan dan kaki. Kemudian berlanjut menjadi mati rasa sehingga gerakan menjadi sulit. Dalam kasus yang hebat diikuti oleh perasaan melayang-layang, mengeluarkan air liur, pusing dan muntah. Toksin memblokir susunan saraf pusat, menurunkan fungsi pusat pengatur pernapasan dan cardiovasculer di otak, dan kematian biasanya disebabkan karena kerusakan pada sistem pernapasan.

Amnesic Shellfish Poison

Komponen utama dari amnesic shellfish poison adalah domoic acid. Domoic acid merupakan asam amino neurotosik, dimana keracunannya dikenal dengan istilah ”Amnesic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan karena mengkonsumsi remis (”mussel”). Toksin ini diproduksi oleh alga laut Nitzhia pungens dimana melalui rantai makanan, mengakibatkan remis mengandung racun tersebut. Domoic acid mengikat reseptor glutamat di otak mengakibatkan rangsangan yang terus-menerus pada sel-sel saraf dan akhirnya terbentuk luka. Korban mengalami sakit kepala, hilang keseimbangan, menurunnya sistem saraf pusat termasuk hilangnya ingatan dan terlihat bingung dan gejala sakit perut seperti umumnya keracunan makanan. Telah dilaporkan toksin tersebut juga dapat mengakibatkan kematian.  

Neurotoxic Shellfish Poison

Komponen utama dari neurotoxic shellfish poison adalah brevitoxin. Keracunan yang disebabkan oleh toksin Brevitoxin disebut ”Neurotoxic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan mengkonsumsi kerang-kerangan dan tiram. Toksin ini diproduksi oleh alga laut Ptychdiscus brevis dimana melalui rantai makanan mengakibatkan kerang dan tiram mengandung racun tersebut.  Gejala keracunannya meliputi rasa gatal pada muka yang menyebar ke bagian tubuh yang lain, rasa panas-dingin yang bergantian, pembesaran pupil dan perasaan mabuk.

Diarrhetic Shellfish Poison

Komponen utama Diarrhetic shellfish poison adalah okadaic acid. Komponen yang lain adalah pectenotoxin dan yessotoxin. Keracunan yang disebabkan oleh toksin Okadaic acid ini disebut ”Diarrhetic shellfish poisoning”. Keracunan ini diakibatkan mengkonsumsi kepah (mussel) dan remis (scallop). Toksin ini diproduksi oleh alga laut Dinophysis fortii dimana melalui rantai makanan mengakibatkan remis mengandung racun tersebut.  Senyawa dari klas okadaic acid ini mempunyai efek sebagai promotor tumor. Gejala utama keracunan DSP adalah diare yang akut, dimana serangannya lebih cepat dibandingkan dengan keracunan makanan akibat bakteri. Selain itu, mual, muntah, sakit perut, kram dan kedinginan. Hingga saat ini informasi ataupun penelitian yang berkaitan dengan cara penanganan dan atau pengolahan yang mampu untuk mencegah bahaya keracunan toksin tersebut belum banyak diperoleh.

– Susiana Purwantisari, Staf Pengajar di Jur. Biologi FMIPA Undip

Penyebab HAB dari Dinoflagellata

Apabila suatu alga yang memiliki racun mengalami blooming pada daerah perairan, maka sudah dipastikan akan terjadi HAB. Salah satunya adalah racun PSP (Paralytic shellfish poisson) terutama ditemukan pada dinoflagellata dari jenis Alexandrium, Gymnodinium dan Pyrodinium. (Anderson, 1996)
Pada umumnya dinoflagellata ini merupakan makanan bagi bivalvia (kerang), dengan cara menyaring dari sekitarnya (filter feeding). Dalam proses pencernaanya alkoloid yang bersifat racun bagi sistem syaraf dari mikroalgae tersebut dikenal dengan “saxoloxin” terakumulasi pada bagian tubuh kerang tersebut, sedangkan kerangnya sendiri tidak mengalami kesakitan. Namun bila kerang yang terkontaminasi ini dimakan manusia, maka akan dapat berbahaya sekali bagi kesehatan.
Di Indonesia penyebaran mikroalga penghasil toksin PSP ini belum banyak diketahui, akan tetapi kasus kejadian yang mirip dengan gejala yang ditimbulkannya setelah mengkonsumsi biota laut tercatat semakin meningkat di berbagai lokasi. Salah satunya kasus kejadian keracunan tercatat di Teluk Ambon pada bulan Juni 1994 yang mengakibatkan korban jiwa setelah mengkonsumsi kerang-kerangan yang dikoleksi dari perairan tersebut. (Widnyana et al., 1994) Diduga penyebabnya adalah kontaminasi racun atau toksin PSP dari jenis dinoflagellata Pyrodinium sp. Yang terakumulasi dalam tubuh kerang, karena pada saat kejadian keracunan di perairan ditemukan cukup melimpah jenis dari dinoflagellata beracun ini. (Sidabutar, tumpak - LIPI 1997) 

Fenomena Red Tide di Teluk Ambon

Kehadiran fitoplankton beracun di perairan di Teluk Ambon diketahui sejak kejadian fenomena “red tide” pada tahun 1994 yaitu dari spesies Pyrodinium bahamense var compressum yang telah mengakibatkan keracunan pada masyarakat setelah mengkonsumsi kerang-kerangan yang dipanen dari teluk ini (Widnyana et al., 1995) Spesies dinoflagellata ini tergolong sangat beracun (toksik) yang dapat mengakibatkan fatal bila terkonsumsi dalam jumlah tertentu. Dengan kepadatan yang rendah kehadiran spesies ini perlu diwaspadai. Di Fillipina kehadiran sel Pyrodinium ini dengan kelimpahan sekitar 200 sel per liter sudah diwaspadai dan segera dilakukan tindakan pencegahan agar bivalvia yang dibudidaya di lokasi perairan yang terkontaminasi tidak dikonsumsi oleh masyarakat pada saat itu (Corales & Gomez, 1990)

Penyebab Bloom

Perairan yang kaya dengan unsur hara akan memicu pertumbuhan populasi dengan cepat. Bila kualitas perairan cukup mendukung, maka dapat memicu terjadinya “blooming” dari beberapa spesies tertentu. Fenomena ini biasanya ditandai dengan adanya perubahan warna yang terjadi di perairan (red tide) baik skala mikro maupun makro. Pertumbuhan populasi dengan cepat mengakibatkan stok hara di perairan semakin menipis dalam waktu singkat, dan akibatnya produktifitas di daerah tersebut akan berkurang, dan akan berbahaya bagi lingkungan. Selain itu faktor fisika-kimia juga akan berpengaruh besar, demikian juga faktor biologi. (Sidabutar, 1997)

Dampak dari HAB

Menurut Kennish (1990) spesies dinoflagellata tertentu menghasilkan racun. Ketika terjadi blooming dimana kepadatannya dapat mencapai 5 x 105 1 5 sampai 2 x 106 sel/L, racun yang tertumpuk akan mematikan ikan, kekerangan dan organisme lain. Blooming dinoflagellata biasanya memberikan warna merah atau coklat pada perairan. Kondisi blooming ini dikenal dengan Red Tide.
Genera Gonyaulax dan Ptycodiscus (gymnodinium) merupakan penyebab terjadinya red tide yang toksik ini. Grahame (1987) menyatakan bahwa dua spesies yang menyebabkan blooming ini adalah Gonyaulax polyhedra dan Ptycodiscus brevis (=Gymnodinium breve). Menurut Anderson (1994) Gymnodinium breve telah mengakibatkan kematian berton-ton ikan di pantai teluk Florida dan mengakibatkan kerugian materi yang sangat besar karena terhentinya bisnis turisme dan bisnis pendukung lainnya selain, kerugian ekologis. Kasus yang sama pernah terjadi di teluk Mexico. Di teluk Walvis di pantai Afrika Selatan pada sisi Laut Atlantik pernah terjadi red-tide yang disebabkan oleh jenis Gonyaulax dan mengakibatkan kematian pada manusia yang mengkonsumsi jenis kekerangan (Charton dan Tietjen, 1988). Racun yang dihasilkan sel-sel dinoflagellata pada red tide ini dapat membunuh ikan secara langsung setelah sel-sel menembus insangnya. Pada jenis kekerangan toksin yang terakumulasi dalam hepatopancreas menyebabkan gangguan neurologi dan kelumpuhan bagi orang yang mengkonsumsinya dan dapat pula menyebabkan gangguan pencernaan/diare.

Peran Bio-Informatika dalam Kegiatan Budidaya

Salah satu keyword yang menjadi sangat populer pada era ini adalah bioinformatika. Sebagai suatu disiplin ilmu, bioinformatika melibatkan dua aspek, yaitu aspek teknologi informasi (TI) dan aspek biologi . Aplikasi dari bioinformatika ini meliputi berbagai bidang, antara lain bidang farmasi, kedokteran, pertanian, dan juga perikanan . Bioinformatika merupakan suatu bidang yang melibatkan berbagai metode analisa, sehingga dalam melakukan penelitian di bidang ini, kuantitas dan kualitas data menjadi aspek penting.

Bioinformatika merupakan kajian ilmu interdisipliner yang memadukan disiplin biologi molekul, matematika dan TI Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Saat ini, Bioinformatika mempunyai peranan yang sangat penting, diantaranya untuk manajemen data biologi molekul, terutama sekuen DNA dan informasi genetika Dalam Bioinformatika ini yang dibutuhkan adalah software yang didukung oleh internet.Bioinformatika tak lepas dari perkembangan biologi molekul modern yang ditandai dengan kemampuan manusia untuk memahami genom/cetak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap makhluk hidup (DNA). Bioinformatika modern tak lepas juga dari perkembangan bioteknologi (th 70-an) dimana muncul inovasi perkembangan teknologi DNA rekombinan yang kemudian memicu munculnya perusahaan bioteknologi di AS yang memproduksi insulin dalam bakteri.Ada 2 definisi mengenai bioinformatika, yaitu bioinformatika “klasik” dan bioinformatika “baru”. Bioinformatika “klasik” diartikan sebagai penggunakan komputer untuk menyimpan, melihat atau mengambil data, menganalisa atau memprediksi komposisi atau struktur dari biomolekul. Saat kemampuan komputer menjadi semakin tinggi maka proses yang dilakukan dalam Bioinformatika dapat ditambah dengan melakukan simulasi. Sedangkan bioinformatika “baru” mampu mencapai suatu pencapaian besar yaitu selesainya proyek pemetaan genom manusia (Human Genome Project) yang mampu melihat perbedaan dan persamaan gen-gen dari spesies yang berbeda dan mengidentifikasi fungsi dari gen itu. Sekuen DNA manusia yang terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen pun dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun menggunakan bantuan dari bioinformatika dalam bentuk database yang disimpan di GenBank. Di Indonesia, ada Lembaga Biologi Molekul Eijkman yang terletak di Jakarta. Di sini kita bisa membaca sekuen sekitar 500 nukleotida. Selain itu ada juga database lain seperti database sekuen asam amino penyusun protein, database struktur 3D protein, dsb. Inovasi teknologi DNA chip telah mendorong munculnya database baru mengenai RNA.
Contoh penggunaan bioinformatika:

Ø Bioinformatika dalam bidang klinis àAplikasinya berbentuk manajemen data-data klinis dari pasien melalui Electrical Medical Record (EMR)

Ø Bioinformatika untuk identifikasi agent penyakit baru àBioinformatika juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit yang belum dikenal penyebabnya (contohnya: SARS).

Ø Bioinformatika untuk diagnose penyakit baru àUntuk menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat dibedakan dengan penyakit lain. Caranya antara lain: isolasi agent penyebab penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibody dan deteksi gen dari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase Chain Reaction (PCR).

Ø Bioinformatika untuk penemuan obat à dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang dapat menekan perkembangbiakan suatu agent penyebab penyakit. Perkembangbiakan agent dipengaruhi oleh banyak faktor yang dijadikan target, diantaranya enzim yang diperlukan untuk perkembangbiakan agent, selain itu bioinformatika juga dapat digunakan dalam dunia perikanan.

Aplikasi bioteknologi dalam mendukung perikanan budidaya (aquaculture), yaitu melalui rekayasa genetik (genetic engineering) untuk menghasilkan induk dan benih unggul dengan sifat-sifat sesuai dengan keinginan kita, seperti cepat tumbuh (fast growing), tahan terhadap serangan hama dan penyakit, tahan terhadap kondisi lingkungan tercemar, dan sifat-sifat baik lainnya. Apabila penerapan bioteknologi dalam perikanan budidaya ini berhasil, maka potensi produksi lestari perikanan budidaya Indonesia sebesar 57,7 juta ton/tahun dapat kita realisasikan lebih besar lagi, dibandingkan dengan produksi perikanan budidaya yang ada sekarang yang hanya sekitar 1,5 juta ton. Untuk melihat potensi perikanan budidaya dalam penciptaan lapangan kerja dan kemakmuran bangsa, berikut ini disajikan dua contoh, yakni komoditas udang dan rumput laut.

Menurut Ditjen. Perikanan Budidaya, Departemen Kelautan dan Perikanan (2004), bahwa luas lahan pesisir Indonesia yang cocok untuk budidaya tambak udang adalah sekitar 1,2 juta ha. Sejauh ini yang baru dimanfaatkan untuk tambak udang, bandeng, dan komoditas lainnya seluas lebih kurang 380.000 ha dengan produktivitas rata-rata 600 kg udang/ha/tahun. Jika kita berhasil membuka 500.000 ha tambak udang dengan produktivitas rata-rata 2 ton/ha/tahun (sepertiga dari rata-rata produktivitas Thailand), maka dalam satu tahun dapat dihasilkan udang sebesar 1 juta ton. Dengan harga ekspor rata-rata 6 dollar AS/kg, maka dihasilkan devisa sebesar 6 miliar dollar AS. Sedangkan, tenaga kerja yang dapat terserap untuk memproduksi 1 juta ton udang/tahun adalah sekitar 3 juta orang/tahun. Akan halnya luas laut Indonesia yang sesuai untuk budidaya rumput laut diperkirakan seluas, 1,1 juta ha. Dengan produktivitas rata-rata sebesar 16 ton rumput laut kering/ha/tahun, maka dapat diproduksi sebesar 17,7 ton rumput laut kering/tahun. Dengan harga rumput laut kering di tingkat pembudidaya sebesar Rp 4.500/kg, maka menghasilkan nilai ekonomi (devisa) sebesar Rp 80 triliun/tahun = 9 miliar dollar AS/tahun, dengan penyediaan lapangan kerja sekitar 1 juta orang.

Selain itu, focus bioteknologi dalam aquaculture adalah meningkatkan laju pertumbuhan , tanpa mengabaikan tingkat ketahanan terhadap penyakit dan toleransi terhadap kondisi lingkungan.  Saat ini telah banyak sumbangsih perkembangan bioteknologi dalam aquaculture yang dapat di aplikasikan dan dimanfaatkan oleh masyarakat pembudidaya. Penagkaran selektif atau selective breeding merupakan contoh bioteknologi yang telah sangat lama diterapkan. 

            Manipulasi set kromosom merupakan teknik yang dapat digunakan untuk memproduksi ikan triploid. Ikan hasil modifikasi set kromosom ini banyak memiliki manfaat untuk tujuan produksi. Walaupun tidak berlaku pada semua spesies ikan, namun ikan triploid diyakini mampu melakukan efisiensi  energy pada beberapa ikan budidaya. Dalam aquakultur, suatu jenis kelamin lebih dikehendaki dibandingkan dengan jenis kelamin yang lainya. Sebagai contoh, betina surgetion dapat digunakan untuk memproduksi caviar, nila jantan lebih cepat tumbuh disbanding betina, dan betina trout dan salmon lebih cepat tumbuh disbanding jantan. 

  Manipulasi yang dimaksud adalah dengan teknik denaturasi DNA dalam gamet melalui manipulasiset kromosom, atau dengan sex reversal yang kemudian diikuti dengan penangkaran atau breeding. Penerapan teknik hormonal ini mampu merubah phenotive kelamin  (fisik) pada beberapa jenis spesies aquatic. Sebagai contoh, jantan nila dapat diarahkan menjadi betina secara fisik melalui penggunaan estrogen. Maka lahirlah ikan nila yang secara genetic jantan, namun secara fisik betina. Dan ikanini dapat dipijahkan dengan betina normal untuk menghasilkan populasi all-male yang dapat tumbuh lebih cepat Dan sangat memungkinkan untuk terhindar dari pemijahan liar.

Source :

Artikel Populer IlmuKomputer.Com Copyright © 2003 IlmuKomputer.Com

http://www.adisucipto.com/aquatika/bioteknologi-genetik-dalam-perikanan-budidaya.html

http://dahuri.wordpress.com/2004/11/22/industri-bioteknologi-perairan-dan-kemakmuran-bangsa/

NCBI ( National Center of Biotechnology Information )

Pusat Nasional untuk Bioteknologi Informasi (NCBI) menyediakan akses ke lebih dari 30 yang tersedia untuk publik molekul biologi sumber daya, menawarkan yang efektif . Penemuan ruang melalui tinggi tingkat integrasi data antara skala besar data yang repositories.The landasan untuk banyak layanan adalah GenBank sebuah repositori publik DNA urutan dari lebih dari 133.000 organisme yang berbeda. GenBank dapat diakses melalui pengambilan Entrez sistem, yang mengintegrasikan data dari DNA utama dan protein urutan database, bersama dengan sumber daya untuk taksonomi, peta genom, variasi urutan, gen ekspresi, fungsi dan fenotipe gen, protein struktur dan informasi domain, dan biomedis literatur melalui PubMed . alat Komputasi memungkinkan para ilmuwan untuk menganalisis sejumlah besar data.BLAST adalah urutan program kesamaan adalah instrumental dalam mengidentifikasi gen dan alat-alat features. Genetik lain di dukungan lokus pemetaan genom penyakit, mengidentifikasi gen baru, membandingkan genom, dan yang berkaitan Urutan data untuk protein model structures.A dasar program penelitian dalam biologi molekuler komputasi meningkatkan pengembangan perangkat lunak database dan alat rencana initiatives.Future mencakup integrasi data lebih lanjut, ditingkatkan genom penjelasan dan klasifikasi protein, data tambahan jenis, dan link ke jangkauan yang lebih luas sumber daya.

Perkenalan NCBI

Didirikan pada tahun 1988 sebagai sumber daya nasional untuk mengorganisir dan memberikan informasi biologi molekuler, Nasional Pusat Informasi Bioteknologi (NCBI) memberikan informasi infrastruktur untuk penelitian biologi molekuler. Para NCBI adalah sebuah divisi dari National Library of Medicine (NLM) dalam National Institutes of Health (NIH) dan Departemen Kesehatan dan Layanan Manusia (DHHS). Sejak awal, pendekatan NCBI untuk membangun dan menyediakan akses ke sumber daya bioinformatika telah berpusat pada integrasi data. Tujuannya adalah untuk mencapai tingkat tinggi integrasi data antar repository data skala besar dan bervariasi untuk menciptakan ruang penemuan yang efektif. Dalam 15 tahun pertama, NCBI telah berkembang dari menyediakan satu database, yang GenBank repositori untuk protein DNAand urutan informasi (Benson, Karsch-Mizrachi, Lipman, Ostell, & Wheeler, 2003), dan satu alat analisis, BLAST ® program yang membandingkan satu urutan terhadap semua orang lain dalam database untuk mengidentifikasi yang serupa (Altschul, Gish, Miller, Myers, & Lipman, 1990;. Altschul et al, 1997), untuk menawarkan lebih dari 30 sumber daya database tersedia untuk umum dan pencarian alat. Beberapa sumber arsip yang pada dasarnya repositori data yang disampaikan kepada NCBI oleh organisasi ilmiah komunitas. Lainnya adalah sumber daya yang dihasilkan lebih tinggi dikuratori dengan analisis dan sintesis data dalam arsip besar. Banyak erat dengan GenBank, seperti database derivatif mewakili himpunan bagian khusus, sebagai alat analisis urutan, atau sebagai layanan yang menyediakan link penting antara nukleotida urutan data dan jenis-jenis informasi penting untuk penelitian biologi molekuler. Selain urutan molekul, NCBI layanan penutup berbagai jenis data, termasuk peta genom, fenotipe dan informasi fungsional untuk gen dan protein, umum urutan variasi dalam populasi, kuantitatif informasi pada tingkat ekspresi gen, taksonomi sumber daya untuk mengklasifikasikan organisme berdasarkan urutan data, sumber daya nomenklatur dan alat bantu pencarian terkait, dan literatur biomedis. Para Entrez (Schuler, Epstein, Ohkawa, & Kans, 1996;. Wheeler et al, 2003) sistem pengambilan meletakkan dasar untuk berbasis teks akses ke beragam database, menawarkan satu set kaya link antara catatan dalam database dan seluruh sumber daya bervariasi. Komputasi akses ke sejumlah besar penelitian Data disediakan oleh seperangkat alat analisis yang dikembangkan oleh NCBI ilmuwan. Program BLAST untuk menentukan urutan kemiripan yang digunakan di seluruh NCBI layanan dan instrumental dalam banyak bidang biologi komputasi, termasuk identifikasi gen dan fitur genetik. Lainnya alat komputasi memungkinkan peneliti untuk memetakan lokus penyakit genom, mengidentifikasi gen baru dan varian, bandingkan seluruh genom, dan berhubungan data sekuens untuk model tiga-dimensi (3D) struktur. Bioinformatika merupakan komponen integral dari publik dan swasta penelitian di seluruh dunia, dan akses secara online sumber daya berfungsi sebagai perpanjangan virtual eksperimental laboratorium. Hampir 100.000 BLAST pencarian yang dilakukan setiap hari pada server NCBI saja. Artikel menggambarkan asli Algoritma BLAST, diterbitkan pada tahun 1990 (Altschul et al., 1990), adalah salah satu koran yang paling sangat dikutip dekade pada pertengahan-1999 dengan hampir 9.000 kutipan-kuat indikator peran sentral dalam penelitian biologi molekuler metodologi (Russo & Bunk, 1999). Makalah berikutnya tambahan menggambarkan dan kustomisasi juga pemimpin pak relatif terhadap lainnya baru-baru ini diterbitkan makalah.

Pada artikel ini, kita akan memberikan gambaran dari berbagai jenis data biologis dikelola oleh NCBI, menjelaskan beberapa sumber daya database yang beragam ia menawarkan, menjelaskan mengakses kunci dan alat analisis, dan menyoroti peran bioinformatika penelitian dalam membangun sumber daya komputasi. Semua sumber daya dibahas disini tersedia dari NCBI Web situs di http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Informasi tambahan tentang sumber daya dapat ditemukan dalam Buku Pegangan NCBI, terletak di situs Web NCBI dalam database Buku. Beragam Biologi Data-Sebuah Tantangan untuk Layanan Terpadu Tantangan dalam mengelola kekayaan biologi molekuler data yang tersedia untuk peneliti biomedis adalah dalam menyediakan alat yang memfasilitasi kemampuan para ilmuwan untuk membuat koneksi baru antara data yang berbeda dan memperluas pemahaman mereka hubungan biologis. Data sekuens adalah dasar bagi banyak data NCBI analisis dan jasa pengambilan. Meskipun data dalam formulir ini tentu manusia-dibaca sebagai string dari huruf, mereka tidak mudah manusia dipahami sampai dibandingkan dengan lainnya data sekuens. Untuk mendapatkan urutan genom lengkap dari organisme, segmen individual sequencing DNA berkumpul dalam urutan linier yang benar. Mencari tahu bagaimana melakukan yang merupakan tantangan komputasi besar yang dibantu oleh penggunaan peta genom. Peta genom berkontribusi pada genom urutan perakitan proses pada NCBI dan di tempat lain dengan penentuan urutan dan mengidentifikasi landmark biologi fitur bersama genom. Mereka adalah penting dalam mengarahkan perburuan gen dan fitur lain dari genom yang mempengaruhi perkembangan organisme. Insight ke fungsi gen dapat diperoleh dengan mempelajari tiga dimensi struktur protein encode. Sebuah gen yang fungsi dan pengaruh terhadap fenotipe dapat dipengaruhi oleh variasi dalam urutan atau tingkat ekspresi dalam sel. Database di NCBI dirancang untuk memfasilitasi biologi investigasi di samping pengambilan informasi dasar.

Dalam hal itu, mereka dapat dipandang sebagai sebuah sistem hirarki yang mencerminkan alam hubungan yang ada antara biologi entitas. Sebagai contoh, urutan nukleotida terkait dengan urutan asam amino melalui proses biologis penerjemahan. Hubungan ini tercermin dalam database NCBI oleh hubungan antara gen dan produk protein yang tersirat nya. Nukleotida urutan ditemukan dalam sel pada berbagai tingkat sel sistem pengolahan informasi. Dalam database NCBI, medan molekul-jenis diindeks dengan nilai-nilai seperti "DNA" untuk urutan DNA genom, atau "mRNA" untuk transkrip urutan, cermin dua tingkat biologis dari informasi pengolahan dan memungkinkan peneliti untuk fokus pada salah satu dari dua dataset dalam isolasi, atau untuk mengeksplorasi hubungan antara set. Dalam kasus urutan protein dan struktur 3D, biologi hubungan juga tercermin dalam desain database. Hubungan ini tercermin pada NCBI oleh linier urutan huruf asam amino pada protein database urutan dan dalam koordinat 3D set struktur protein dalam sumber daya struktur data. Alat untuk mendeteksi kesamaan dalam sekuens asam amino atau asam amino dalam kedekatan dalam struktur protein 3D memungkinkan ahli biologi untuk menyelidiki database mencari pola pada kedua tingkat. Alat untuk mengintegrasikan urutan dan struktur pola memungkinkan ahli biologi untuk menyelidiki salah satu yang paling halus dan mendasar dari biologi
hubungan-hubungan antara urutan protein dan struktur 3D yang merupakan dasar dari fungsinya.

Beragam Biologi Data-Sebuah Tantangan
untuk Layanan Terpadu

Tantangan dalam mengelola kekayaan biologi molekuler data yang tersedia untuk peneliti biomedis adalah dalam menyediakan alat yang memfasilitasi kemampuan para ilmuwan untuk membuat koneksi baru antara data yang berbeda dan memperluas pemahaman mereka hubungan biologis. Data sekuens adalah dasar bagi banyak data NCBI analisis dan jasa pengambilan. Meskipun data dalam formulir ini tentu manusia-dibaca sebagai string dari huruf, mereka tidak mudah manusia dipahami sampai dibandingkan dengan lainnya data sekuens. Untuk mendapatkan urutan genom lengkap dari organisme, segmen individual sequencing DNA
berkumpul dalam urutan linier yang benar. Mencari tahu bagaimana melakukan yang merupakan tantangan komputasi besar yang dibantu oleh penggunaan peta genom. Peta genom berkontribusi pada genom urutan perakitan proses pada NCBI dan di tempat lain dengan penentuan urutan dan mengidentifikasi landmark biologi fitur bersama genom. Mereka adalah penting dalam mengarahkan perburuan gen dan fitur lain dari genom yang mempengaruhi perkembangan organisme. Insight ke fungsi gen dapat diperoleh dengan mempelajari tiga dimensi struktur protein encode. Sebuah gen yang fungsi dan

Urutan data Lays Foundation
GenBank

Pada inti dari layanan NCBI adalah database DNAsequence disebut GenBank. GenBank tidak hanya berisi urutan manusia data, seperti yang dihasilkan oleh genom manusia proyek, urutan DNA tetapi juga dari lebih dari 133.000 spesies lainnya. Hal ini memungkinkan untuk crossspecies sangat penting analisis komparatif yang selalu penting untuk biologi, dan tetap pada inti dari biologi molekuler penelitian. Selain sekuens DNA sumber, GenBank juga berisi terjemahan urutan protein yang ditentukan oleh daerah dari kode DNAthat untuk protein. GenBank saat ini berisi lebih dari 26 juta urutan DNA, mewakili lebih dari 33 miliar pasangan basa. Sebagai sumber daya publik yang komprehensif, GenBank tergantung pada partisipasi masyarakat ilmiah dan terus dukungan dari editor jurnal dalam mensyaratkan bahwa penulis mengirimkan data mereka ke repositori publik sebagai kondisi publikasi. Urutan data, dengan mendukung bibliografi dan penjelasan biologis, diserahkan langsung ke GenBank oleh individu ilmuwan, genom pusat melakukan skala besar sequencing proyek, dan Kantor Paten AS dan Merek Dagang. Selain itu, cakupan seluruh dunia difasilitasi melalui pengumpulan data kebijakan dan kolaboratif malam pertukaran data dengan database urutan internasional mitra, EMBL data Perpustakaan (Stoesser et al., 2003) dan DNA Data Bank of Japan (Tateno et al., 2002). Oktober 2002 menandai 20 tahun penciptaan dari GenBank, yang telah tumbuh dari 680.338 pasangan basa dalam 1982-22000000000 pada tahun 2002. Database terus tumbuh pada tingkat eksponensial, dua kali lipat kira-kira setiap 15 bulan. Metode akses telah berubah dari waktu ke waktu juga. Dalam 1980-an, akses terutama melalui instalasi lokal dari database komersial dengan pencarian yang disediakan dan analisis perangkat lunak. Pada tahun 1984 ada 120 pita magnetik pelanggan dan rata-rata 5 pengguna online per hari. Magnetic tape digantikan oleh CD-ROM di tahun 1990-an, disertai oleh peningkatan yang stabil dalam akses online juga. Gelora dalam akses Internet yang disertai penggunaan luas dari World Wide Web, bersama dengan pertumbuhan database yang cepat, menyebabkan penghentian distribusi CD-ROM pada pertengahan 1990-an. Hari ini, sementara masih ada banyak instalasi lokal GenBank di universitas-universitas dan perusahaan swasta, Internet adalah metode utama akses, mendukung lebih dari 30.000 pengguna online per hari. Isi dari catatan GenBank sebenarnya hanya teks, sehingga struktur keseluruhan dari catatan GenBank sangat seperti itu dari catatan bibliografi dari database abstrak. Ada bidang teks untuk elemen data seperti aksesi nomor, "title" deskriptif untuk merekam (disebut Definisi suatu Line), klasifikasi taksonomi organisme diwakili, nama dan afiliasi dari menyerahkan atau "Penulis," dan kutipan jurnal untuk urutan yang telah dipublikasikan. Di tempat abstrak catatan bibliografis adalah urutan DNA, yang adalah string huruf. Di tempat istilah indeks yang menyoroti konsep kunci dalam sebuah artikel jurnal, catatan berisi penjelasan GenBank terstruktur yang titik ke daerah signifikansi biologis dalam urutan Data. Penjelasan biologis dibangun berikut seperangkat pedoman yang dikembangkan bersama oleh NCBI dan database internasional berkolaborasi. Ketika sebuah DNA coding wilayah ditentukan sebagai bagian dari penjelasan biologis, terjemahan protein sesuai urutan juga termasuk dalam bagian penjelasan dari catatan. Para nonsequence komponen catatan GenBank yang dicari sebagai field teks dengan sistem pengambilan Entrez. Urutan data diakses oleh suite BLAST dari urutan program pencarian kesamaan.

Seperti arena ilmiah lainnya, biologi molekuler ditandai oleh beberapa laboratorium melakukan simultan penelitian tentang masalah yang sama. Sebagai repositori arsip, GenBank menerima kiriman data dari semua ilmuwan yang berkontribusi, tanpa memperhatikan mengendalikan redundansi data. Duplikat pengiriman data pada dasarnya urutan yang sama dapat berguna untuk keperluan verifikasi dan kontrol kualitas, dan ilmuwan sering menyebabkan informasi yang unik melalui penjelasan biologis yang menyertai kiriman mereka data sekuens. Namun, redundansi data dan hamburan potongan penjelasan biologis di banyak catatan yang berbeda juga dapat mengacaukan upaya untuk menganalisa dan memahami data dan menerapkannya untuk tujuan penelitian lebih lanjut. Akibatnya, database urutan derivatif seperti UniGene, UniSTS, dan RefSeq telah dikembangkan untuk menghapus redundansi dan mengkonsolidasikan informasi. UniGene dan UniSTS menawarkan pemandangan nonredundan dari GenBank subset dan dijelaskan dalam bagian meliputi Entrez.

RefSeq, pada sisi lain, menghasilkan catatan urutan baru sebagai hasil dari yang Kurasi data, dan dijelaskan di bawah ini sebagai sumber daya kedua untuk data urutan DNA. RefSeq-Standar Referensi Urutan untuk Mendukung Genom Anotasi Urutan Referensi (RefSeq) inisiatif bertujuan untuk mengembangkan sumber nonredundan dari urutan referensi yang dapat berfungsi sebagai standar urutan untuk tujuan perhitungan dan genom penjelasan. Mereka memberikan referensi yang stabil untuk gen karakterisasi, mutasi analisis, studi ekspresi, dan polimorfisme penemuan. Bergantung pada analisis komputasi serta pakar review dan sintesis dari literatur yang diterbitkan, RefSeq adalah database dari urutan referensi dikuratori untuk mRNA, DNA genomik, transkrip komputasi berasal, dan urutan protein bagi manusia dan lebih dari 2.000 organisme lain. Baru urutan catatan yang terdiri dari komposit informasi dari catatan beberapa GenBank dan database lain sumber diciptakan untuk RefSeq dan ditugaskan sendiri set nomor aksesi. Yang paling dapat diandalkan model manusia gen NCBI diproduksi  dari sekuens transkrip RefSeq sejalan dengan urutan genom manusia dan digunakan sebagai dasar penjelasan gen untuk genom manusia. Ini gen transkrip berbasis tugas kemudian dapat dilengkapi dengan tugas berdasarkan prediksi gen menemukan program seperti GenomeScan.

Prediksi GenomeScan dapat diperkuat Disajikan dengan urutan Tag (EST) keberpihakan dan kesamaan antara produk gen dan protein yang sudah diprediksi dalam database. Semua proses di atas menggunakan varian program BLAST kesamaan urutan pencarian dan didasarkan pada menemukan kesamaan antara DNA dan protein urutan. Sebagai genom kompleks lainnya menjadi tersedia, RefSeq akan terus memenuhi persyaratan untuk nonredundan database yang dapat diandalkan spesies-spesifik urutan transkrip yang di atasnya untuk model dasar gen. Pendekatan RefSeq juga telah diterapkan untuk virus genom dan variasi urutan. Dalam kasus urutan virus, situasi redundansi data lebih rumit dengan jumlah besar strain, isolat dan mutan, sehingga sangat penting untuk membandingkan urutan yang tersedia dan memilih satu full-length genomik urutan untuk masing masing virus sebagai Dalam "urutan referensi." kasus variasi urutan, variasi pemetaan untuk sama lokasi genom ditugaskan ke cluster RefSNP tunggal. Data sekuens dalam GenBank dan RefSeq merupakan pusat banyak aspek penelitian biologi molekuler dan komputasi analisis. Tambahan layanan database yang disediakan oleh NCBI berfungsi untuk menghubungkan data sekuens dalam sumber daya untuk yang lain jenis data yang mendukung NCBI.

Mengorganisir dan Mengakses Sumber Daya Beragam

Akses terintegrasi ke sumber daya data yang beragam adalah tujuan yang pengembangan layanan drive NCBI. Hal ini dilakukan melalui organisasi database dalam Entrez pengambilan sistem, melalui link ke sumber daya terkait, dan melalui alat komputasi yang mendukung penemuan hubungan biologis. Para ASN.1 data standar yang diadopsi oleh NCBI sebagai efisien format untuk enkapsulasi data biologis dan langsung dan dihitung hubungan ke data lain. Standar dipilih dengan pengetahuan bahwa ia harus mengakomodasi tipe data yang muncul sebagai teknik eksperimental baru diciptakannya. Untuk saat ini, standar telah terbukti kuat dan memiliki NCBI diperbolehkan untuk memperluas jangkauan database untuk menutupi segala sesuatu dari urutan dan urutan gen keberpihakan ekspresi data dan struktur protein.

Arah masa Depan

Berdiri item dalam rencana pembangunan NCBI termasuk lebih lanjut integrasi data dan penggabungan tipe data baru sebagai mereka menjadi tersedia dari komunitas ilmiah. saat ini ekspansi usaha termasuk menghubungkan variasi urutan dan ekspresi data untuk struktur 3D dan peta gen manusia. Untuk memenuhi tantangan menganalisis data yang dihasilkan oleh Proyek Genom Manusia dan inisiatif seluruh genom, penekanan lanjutan akan ditempatkan pada inisiatif terkait organisasi informasi dan karakterisasi, seperti sebagai penjelasan genom, klasifikasi protein, dan pengembangan dari dikuratori gen berbasis database. Proyek untuk memperluas literatur-layanan berbasis juga merupakan prioritas tinggi, terutama untuk memasukkan lebih luas buku dan meningkatkan link dengan literatur jurnal teks lengkap.

Sebelum pertengahan 1990-an, GenBank terutama terdiri dari nukleotida urutan data pada skala gen individu atau kecil genomik daerah. Selama 15 tahun terakhir, NCBI telah secara konsisten menghasilkan sumber daya untuk memenuhi perubahan kebutuhan ilmiah untuk mengelola urutan individu dan gen dalam skala besar repositori data. Banyak dari ini didasarkan pada pra-dihitung analisis data set besar digunakan untuk membangun layanan end-user yang memfasilitasi penggunaan data untuk ilmiah penemuan. Contoh termasuk UniGene, RefSeq, dan Blink. Inisiatif penelitian baru-baru ini telah berfokus pada pengembangan database dan peralatan yang diperlukan untuk manajemen data pada skala genom. Hari ini, mikroba lebih dari 130 lengkap genom dan genom lebih dari 10 eukariota lebih tinggi, termasuk manusia, telah disimpan di GenBank. Satu dapat membayangkan suatu masa depan untuk skala genom layanan yang analog pra-dihitung sumber daya dan hubungan untuk seluruh genom adalah sebagai kaya seperti yang telah dibuat untuk data di GenBank.

Source : JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY FOR INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY—March 2005