Retno Wulandari

“APLICATION OF GENE TRANSFER IN AQUACULTURE”

Posted: August 30th 2015

“Aplication of Gene Transfer in Aquaculture”

Assalamu’alaikumussalam wr.wb, selama sejahtera ..

Haii gengs.. kembali lagi sama akuhh, you can call me Wulan. Ngeblogs kali ini saya akan membahas mengenai aplikasi transfer gen dalam akuakultur, dimana bahasannya lebih menekankan pengetahuan dan pemanfaatan molekuler yang diaplikasikan pada akuakultur, penasaran? Check it out !

Saat ini, keamanan pangan telah menjadi isu hangat di masyarakat baik di dalam maupun di luar negeri. Produksi akuakultur diharapkan dapat ditingkatkan beberapa kali lipat untuk memenuhi kebutuhan pangan berupa ikan dimasa-masa mendatang akibat peningkatan populasi manusia. Intensitas dan kapasitas produksi diharapkan meningkat dengan menggunakan pendekatan bioteknologi. Teknologi transfer gen yaitu salah satu teknik modern yang diduga akan menjadi sarana yang berguna dalam pengembangan akuakultur. Teknik ini telah diaplikasikan pada spesies-spesies yang memiliki nilai ekonomis Alimuddin dkk., (2003). Mengenai hal ini dapat dilakukan dengan beberapa teknik transfer gen yang umum dilakukan, persistensi, dan ekspresi dari gen yang ditransfer, serta aplikasi dan prospek ke depan dalam bidang akuakultur.

 

Nah.. banyak banget yah teknik-teknik molekuler yang bisa kita pelajari. Supaya temen-temen gak boring sekarang kita bahas mengenai “aplikasi transfer gen dalam akuakultur” nya aja yah gengs ..

 

Teknik transfer gen yang dapat dilakukan yaitu salah satunya dengan menggunakan teknik mikroinjeksi, elektroforesis, dan metode alternatif jika kedua metode sebelumnya tidak memungkinkan untuk diterapkan pada spesies-spesies tertentu. Selain itu, terdapat teknik persistensi dan ekspresi gen, dimana gen yang ditransfer akan direplikasi tanpa mengalami integrasi ke dalam genom resipien pada awal perkembangan embrio (Iyengar dkk., 1996).

Pada aplikasi transfer gen dalam akuakultur, karakter-karakter genetik seperti peningkat laju pertumbuhan, ketahanan terhadap suhu dingin dan penyakit, dan daya tahan terhadap kadar oksigen terlarut rendah dapat diintroduksikan ke ikan bernilai ekonomis penting. Demikian juga telah dimungkinkan membuat ikan dengan warna berbeda seperti yang dilaporkan oleh Gong‟s grup (Melamed dkk., 2001) pada ikan zebra dengan menggunakan gen GFP (green fluoroscent protein), YFP (yellow fluoroscent protein), dan RFP (red fluoroscent protein) yang dapat terlihat pada kondisi cahaya biasa. Namun demikian pada bagian ini hanya akan dipaparkan tentang peningkatan pertumbuhan, daya tahan terhadap suhu dingin dan resistensi terhadap penyakit.

1. Peningkatan Pertumbuhan

Biaya produksi dalam akuakultur secara kasar dapat dikatakan setengahnya berhubungan dengan pakan. Oleh karena itu perhatian utama dalam akuakultur adalah tingkat pertumbuhan dan efisiensi konversi pakan. Hasil yang pertama kali diperoleh oleh Palmiter dkk., (1982) yang mampu membuat “tikus super”, sekitar 2 kali lebih besar dari tikus biasa/normal telah mendorong untuk menghasilkan ikan yang juga meng-kodekan hormon pertumbuhan.

2. Peningkatan Daya Tahan terhadap Suhu Dingin

Temperatur air yang dingin umumnya menyebab-kan ikan stress, tetapi beberapa spesies ikan dapat hidup pada temperatur air 0oC sampai -1oC. Yang jelas kondisi seperti ini merupakan masalah utama akuakultur di daerah temprate dimana pada musim dingin semua stok ikan dapat musnah. Namun demikian, beberapa jenis ikan laut memiliki kadar serum anti beku tinggi (10-25mg/ml) atau glycoproteins (AFGP) yang efektif menurunkan suhu beku dengan cara mencegah pembentukan kristal-es. Struktur protein ini bervariasi, satu jenis berupa AGFP dan 4 lainnya berupa AFP (Fletcher dkk., 2001). Umumnya protein ini diekspresikan di liver, beberapa diantaranya (negatively) dikontrol oleh hormon pertumbuhan dan dipengaruhi oleh musim. Pada beberapa jenis ikan, ekspressi terdapat juga dikulit, insang dan jaringan peripheral (sekeliling tubuh) lainnya. Isolasi, karak-terisasi dan regulasi protein antibeku ini, khususnya winter flounder Pleuronectes americanus, merupakan subjek utama dalam penelitian Fletcher‟s grup sampai saat ini, dan telah diuji potensi penggunaan protein ini temperature beku pada spesies ikan lain, terutama salmonid.

3. Peningkatan Daya Tahan Ikan terhadap Pathogen

Pendekatan untuk menghindari kerusakan akibat virus dan bakteri pathogen pada ikan budidaya, saat ini dialihkan ke pengguaan vaksin DNA dan agen antimicrobial. Vaksin DNA dilakukan dengan meng-injeksikan DNA yang mengkodekan antigen (biasanya membrane luar dari bakteri atau protein kapsid dari virus) sehingga protein diekspressikan in vivo dan merangsang produksi antibody. Pendekatan ini telah berhasil digunakan pada sejumlah ikan percobaan. Sebagai contoh, penyuntikan pada salmon Atlantik dengan plasmid mengkodekan glycoprotein infectious hematopoetic necrosis virus (IHNV) dengan pengontrol Cytomegalovirus promoter (pCMV): uji challenge (tantang) dengan virus setelah 8 minggu menunjukkan proteksi yang signifikan. Pada ikan yang sama 12 minggu kemudian masih resisten dan menunjukkan adanya pembetukan antibody penetral virus setelah immunisasi, dan titernya meningkat setelah uji tantang (Traxler dkk., 1999).

Menurut Yoshizaki (2002), kemajuan yang diperoleh dari penelitian menggunakan model ikan atau spesies ekonomis penting untuk membuka jalan lebar aplikasi teknologi transfer gen dalam akuakultur. Beberapa hal seperti daya tahan terhadap penyakit, terhadap stress lingkungan, dan perbaikan kualitas daging merupakan issue yang masih perlu untuk dipelajari lebih lanjut.

Ada contoh lagi nih gengs… kalau ternyata petani-petani ikan dikeramba apung sering mendapat masalah adanya kematian massal akibat kekurangan oksigen. Nah, hal ini dapat saja diatasi dengan pemeliharaan ikan yang membawa gen yang mengontrol produksi ᾳ-globin dalam jumlah besar (overekspressi) sehingga dapat bertahap meskipun kadar oksigen sangat rendah atau bahkan nol. Contohnya penelitian yang dilakukan oleh (Yoshizaki dkk., 1991) yaitu ikan rainbow trout sebagai model dengan menggunakan gen ᾳ-globin ikan mas. Hemoglobin ikan mas dapat menyerupai oksigen tinggi. Nahh… keren banget kan dengan teknologi molekuler permasalahan-permasalahan seperti ini masih bisa diatasi.

ikan 2

Gambar 1. Ikan Rainbow Throut (http://www.cameronbridgeretreat.com/hpimages/rainbowhand.html)

For your information gengs… bahwa untuk mengaplikasikan teknologi molekuler dalam akuakultur, masih dibutuhkan banyak informasi tentang molekuler dan biologi sel pada ikan, khususnya studi tentang mekanisme ekspressi gen yang dibutuhkan untuk mengontrol ekspressi gen asing secara tepat. Selain itu, diperlukan studi dengan tujuan mengontrol karakter fenotipe yang diinginkan untuk memproduksi daging yang berkualitas tinggi. Kemajuan ilmu seperti ini juga harus menggabungkan beberapa aspek ilmu lainnya baik aspek ekologi molekuler maupun eko-biologi dari ikan transgenik bila terlepas ke populasi alami. Untuk mencegah resiko kemungkinan terjadi per-kawinan ikan ini dengan populasi alami, penggunaan ikan transgenik yang steril dan pemeliharaan dalam sistem tertutup bisa dipertimbangkan penerapannya.

Nah… semoga bermanfaat yah gengs. Terima kasih kunjungannya…

 

Daftar Pustaka

Alimuddin, Yoshizaki, G., Carman, O., dan Sumantadinata, K. 2003. Aplication of Gene Transfer in Aquaculture. Jurnal Akuakultur Indonesia   2 (1): 41 – 50.

Fletcher, G.L., C.L. Hew, dan P.L. Davies. 2001. Antifreeze proteins of teleost fishes. Annu. Rev. Physiol., 63: 359-390.

Iyengar, A., F. Muller, dan MacLean. 1996. Regulation and expression of transgenes in fish: a review transgenic 5: 147-166.

Melamed, P., Z. Gong, G. Fletcher, dan C.L. Hew. 2002. The potential impact of modern biotechnology on fish aquaculture. Aquaculture 204: 255-269.

Palmiter, R.D., R.L. Brinster, R.E. Hammer, M.E. Trumbauer, dan M.G. Rosenfeld. 1982. Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothionein-growth hormone fusion genes. Nature 30: 611-615.

Traxler, G.S., E. Anderson, S.E. LaPetra, J. Richard, B. Shewmaker, dan G. Kurath. 1999. Naked DNA vaccination of Atlantic salmon, Salmo salar against IHNV. Aquaculture 38: 183-190.

Yoshizaki, G., S. Kobayashi, T. Oshiro, dan F. Takashima. 1992. Introduction and expression of CAT gene in rainbow trout. Nippon Suisan Gakkaishi 58: 1659-1665.

Yoshizaki, G. 2002. Gene transfer in salmonidae: applications to aquaculture. Suisanzoshoku, 49 (2): 137-142.


8 responses to ““APLICATION OF GENE TRANSFER IN AQUACULTURE””

  1. luhshyntia says:

    informasi yang menarik dan kita menjadi tahu sekali lagi bahwa aplikasi di bidang molekuler sudah berkembang sedemikian cepat hingga ke aquaculture dan saya tertarik dengan tulisan ” pemeliharaan ikan yang membawa gen yang mengontrol produksi ᾳ-globin dalam jumlah besar (overekspressi) sehingga dapat bertahap meskipun kadar oksigen sangat rendah atau bahkan nol”. sehingga membawa dampak yang positif bagi petani ikan keramba apung. -terima kasih-

    • retnowulandari says:

      Terima kasih saudara shyntia atas kunjungannya 😀
      memang hingga saat ini teknologi maju dan berkembang sangatt cepat, salah satu contohnya hal tersebut, dalam hal ini ikan rainbow trout berperan sebagai donor gen nya (gen yang dapat mengontrol produski ᾳ-globin) dimana gen tersebut dapat diinsertkan pada ikan lain yang mengalami difisiensi produski ᾳ-globin, sehingga ikan lain dapat bertahan karena dalam hal ini Hemoglobin ikan mas dapat menyerupai oksigen tinggi. Sekiranya demikian saya mencoba menjelaskan sedikit 🙂

  2. anggi21 says:

    Artikel yang sungguh menarik Retno Wulandari, saya menjadi tau bahwa molekuler banyak sekali manfaatnya dan salah satunya bisa menjadi benteng ketahanan pangan dan sepertinya Indonesia juga baik untuk mempelajari ini agar kita mampu menghadapi krisis pangan. Akan tetapi, ada yang ingin saya tanyakan dan menjadi kekawatiran masyarakat, apakah ada peluang dari “produk” pangan yang dapat disebut GMO ini bila dikonsumsi baik itu dalam takaran noramal atau berlebihan akan memberi dampak pada si konsumen? Apakah mungkin genom manusia yang memakan produk tersebut ikut bermutasi?

  3. Yunice Femilia Bandue says:

    Terima kasih Retno Wulandari buat informasi yang bermanfaat dan menarik. Jadi dengan adanya aplikasi transfer gen dalam aquakultur, hal ini sangat membantu para petani-petani ikan untuk mengatasi kematian massal pada ikan akibat kekurangan oksigen namun untuk pengaplikasiannya yang masih dibutuhkan banyak informasi tentang molekuler dan biologi sel pada ikan maka hal ini menjadi tugas kita sebagai calon scientist untuk melakukan penelitian di bidang molekuler. 🙂

  4. selviaemanuella says:

    Selamat pagi, saya ingin menanyakan pemeliharaan ikan yang membawa gen yang mengontrol produksi ᾳ-globin dalam jumlah besar (overekspressi)itu yang seperti apa ya metodenya dan yang dimaksud dalam overekspresi pada ikan itu yang seperti apa? trims 🙂

  5. frans theo wiranata says:

    Sangat bagus sekali, jadi saat ini dunia aquaculture lagi digenjok oleh pemerintah dengan bantuan tranfer gen akan meningkatkan produktivitas aquaculture kita, melihat luas laut kita maka kita harus memanfaatkan kemajuan teknologi molekuler karena laut masa depan kita.

  6. Katonraga says:

    Wah aplikasi molekuler yang menarik dan sangat bermanfaat sekali dalam pemeliharaan ikan dan produksi ikan untuk memenuhi kebutuhan pangan dengan memproduksi daging yang berkualitas tinggi, tetapi dalam hal ini apakah hanya dapat dilakukan dengan pemeliharaan dalam sistem tertutup dan hanya ikan konsumsi saja??
    !!Thankyou!!

  7. pradhyaparamitha says:

    informasi yang sangat bermanfaat sekali wulan.. well, di indonesia aplikasi teknologi molekuler dalam aquacultur masih sangat jarang dilakukan ya ? apakah ada resiko terutama teknik molekuler transfer gen dalam sistem aquacultur ini?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2019 Universitas Atma Jaya Yogyakarta
css.php