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/