Pengertian Bioinformatik
Bioinformatika(bioinformatics) adalah (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. Sesuai dengan asal katanya yaitu
“bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik
informasi (TI). Pada umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi
dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan
data-data biologi.
Contoh topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi
biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk
meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis
filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
TEKNOLOGI DAN PENERAPAN BIOINFORMATIKA
Program-program Bioinformatika
Sehari-harinya
bionformatika dikerjakan dengan menggunakan program pencari sekuen (sequence
search) seperti BLAST, program analisa sekuen (sequence analysis) seperti
EMBOSS dan paket Staden, program prediksi struktur seperti THREADER atau PHD
atau program imaging/modelling seperti RasMol dan WHATIF.Contoh-contoh di
atas memperlihatkan bahwa telah banyak program pendukung yang mudah di akses
dan dipelajari untuk menggunakan Bioinformatika.
|
Add caption |
PERAN BIOINFORMATIKA DALAM BIDANG
AQUAKULTUR
Dalam era yang modern saat ini
bioinformatika merupakan salah satu teknologi yang banyak digunakan. Pada
bidang aquakultur contohnya pengaplikasian transfer gen. Dalam dunia aquakultur
karakter-karakter genetic seperti laju pertumbuhan, ketahanan terhadap suhu
dingin dan penyakit dan daya tahan terhadap kadar oksigen yang terlarut rendah
dapat diintroduksikan ke ikan bernilai ekonomis penting. Peneliti dari Balai Riset Perikanan Budidaya IPB Bogor,
Dr Ir Restu Nugroho, M.Sc mengatakan, rekayasa genetika ikan akan menjadi
alternatif untuk pengembangan budidaya perikanan masa depan. Menurut
dia, akuakultur akan memegang peranan penting untuk mensuplai kebutuhan pangan
khususnya dari hasil perikanan di masa depan. Ia
mengatakan, saat ini perkembangan produksi budidaya perikanan sangat pesat
dibanding sektor lainnya. Ia menilai, rekayasa genetik ikan merupakan alternatif
pengembangan budidaya perikanan masa depan karena pertumbuhan ikan yang lebih
cepat dari ikan alami. Selain itu, penggunaan
makanan pakan untuk ikan hasil rekayasa genetika ikan ini lebih efisien sekitar
30 persen dibanding ikan alami, tambahnya. Ia
menyebutkan, budidaya perikanan yang beroperasi pada tahun 2015 akan
menyediakan setengah dari seluruh pasokan ikan yang tersedia. Total
permintaan dunia produk budidaya dan penangkapan perikanan pada tahun itu
diproyeksikan meningkat hampir 50 juta ton, dari 133 juta ton pada awal tahun
2000-an menjadi 183 juta ton pada 2015 berdasarkan penelitian FAO. Pada
sisi lain, ia menyebutkan, ikan hasil rekayasa tidak akan mengancam populasi
alami perikanan apabila masuk ke perairan umum karena ikan steril ini tidak
dapat bereproduksi. Ia menjelaskan, untuk mencapai ukuran pasar, ikan hasil
rekayasa tumbuh dua kali lebih cepat dan mengkonversi pakan menjadi massa tubuh
10 persen hingga 30 persen lebih efisien dibanding ikan alami.
Rekayasa
genetika telah merambah di berbagai bidang, tidak terkecuali bidang perikanan
yang menghasilkan ikan kualitas unggul, sebagai contoh antara lain:
- Ikan zebra yang biasanya
berwarna perak dengan garis-garis hitam keunguan, setelah disisipi dengan
gen warna ubur-ubur yang disuntikkan ke telur ikan-ikan zebra maka dapat
memendarkan warna hijau atau merah dari tubuhnya. Gen pemicu dari
ubur-ubur akan mengaktifkan pancaran cahaya pada ikan bila ikan berada
dalam lingkungan yang mengandung bahan polutan tertentu.
- Ikan karper transgenik dengan
pertumbuhan mencapai tiga kali dari ukuran normalnya karena memiliki gen
dari hormon pertumbuhan ikan salmon (rainbow trout) yang ditransfer
secara langsung ke dalam telur ikan karper. Begitu pula penelitian lainnya
memberikan hasil yang serupa, yakni seperti pada ikan kakap (red sea
bream) dan salmon Atlantik yang juga sama-sama disisipi oleh gen
growth hormone OPAFPcsGH.
- Ikan goldfish yang disisipi
dengan ocean pout antifreeze protein gene diharapkan dapat
meningkatkan toleransi terhadap cuaca dingin.
- Ikan medaka transgenik yang
mampu mendeteksi adanya mutasi (terutama yang disebabkan oleh polutan)
sangat bermanfaat bagi kehidupan hewan akuatik lainnya dan di bidang
kesehatan manusia. Ikan tersebut setelah disisipi dengan vektor
bakteriofag mutagenik, kemudian vektor DNA dikeluarkan dan disisipkan ke
dalam bakteri pengindikator yang dapat menghitung gen mutan.
- Ikan transgenik menjadi tahan
lama dan tidak cepat busuk dalam penyimpanan setelah ditransplantasikan
gen tomat. Namun bisa juga sebaliknya apabila penerapan ditujukan untuk
dunia pertanian, maka gen ikan yang hidup di daerah dingin dapat
dipindahkan ke dalam tomat untuk mengurangi kerusakan akibat dari
pembekuan.
Berbagai
kontroversi menyelimuti produk-produk hasil rekayasa genetika.
Kekhawatiran-kekhawatiran mengenai produk rekayasa genetik yang memiliki
kemungkinan bersifat racun, menimbulkan alergi serta terjadi resistensi
terhadap bakteri dan antibiotik selalu terjadi dalam masyarakat. Memang DNA
rekombinan yang diproduksi dengan cara buatan itu dapat berbahaya jika tidak
disimpan secara layak dan tindakan pencegahan yang ketat perlu diterapkan pada
pekerjaan semacam ini. Jadi hanya galur-galur non-patogenik yang dipergunakan
sebagai inang atau galur-galur lain yang dapat tumbuh dalam kondisi
laboratorium. Menurut Blake, sejauh ini tidak ada bukti bahwa
ikan-ikan hasil rekayasa tersebut akan menimbulkan ancaman pada lingkungan.
“Ikan-ikan ini hanya akan memancarkan warna terang di bawah segala macam sinar,
namun tidak akan mencemari lingkungan.
|
Add caption |
|
Add caption |
Kesimpulan
Meski teknologi perkembangbiakan
ikan sekarang semakin canggih namun masih susah diterima oleh masyarakat. Mungkin
masyarakat masih berfikir apakah ikan-ikan hasil dari transfer gen Kekhawatiran-kekhawatiran mengenai produk rekayasa genetik
yang memiliki kemungkinan bersifat racun, menimbulkan alergi serta terjadi resistensi
terhadap bakteri dan antibiotik selalu terjadi dalam masyarakat. Memang DNA
rekombinan yang diproduksi dengan cara buatan itu dapat berbahaya jika tidak
disimpan secara layak dan tindakan pencegahan yang ketat perlu diterapkan pada
pekerjaan semacam ini. Jadi hanya galur-galur non-patogenik yang dipergunakan
sebagai inang atau galur-galur lain yang dapat tumbuh dalam kondisi
laboratorium. Ini yang
menjadikan tantangan para ilmuan dan pemerintah agar masyarakat dapat lebih
mengenal ikan-ikan hasil dari transfer gen. Hal ini sudah dikemukakan Blake “sejauh ini tidak ada bukti bahwa ikan-ikan hasil
rekayasa tersebut akan menimbulkan ancaman pada lingkungan. Ikan-ikan ini hanya
akan memancarkan warna terang di bawah segala macam sinar, namun tidak akan
mencemari lingkungan.”