waaahhh...
ini tu buat ujian bee, tapi take home..
resume jurnal dr portal undip.. nyarinya kok lumayan susah yaaa
:D walaupun ujian kalo take home begini berasa kaya tugas deehhh...
sebelumnya kan udh pernah di singgung tentang bioinformatika. sekarang kita ulas lagi yuuk sebelum ke jurnal .
dari beberapa sumber anonymus bercerita bahwa sebenarnya bioinformatika dan biotekhnologi itu kaitannnya sangat lah erat, biotekhnologi dapat berjalan dengan lancar dengan adanya bioinformatika tentunya.
yuukkk lanjut ke jurnall :)
ini tu buat ujian bee, tapi take home..
resume jurnal dr portal undip.. nyarinya kok lumayan susah yaaa
:D walaupun ujian kalo take home begini berasa kaya tugas deehhh...
sebelumnya kan udh pernah di singgung tentang bioinformatika. sekarang kita ulas lagi yuuk sebelum ke jurnal .
dari beberapa sumber anonymus bercerita bahwa sebenarnya bioinformatika dan biotekhnologi itu kaitannnya sangat lah erat, biotekhnologi dapat berjalan dengan lancar dengan adanya bioinformatika tentunya.
Bioteknologi mempunyai potensi yang sangat besar dalam pengembangan biodiversivitas genetik untuk meningkatkan nilai tambah suatu produk pertanian. Dalam waktu dekat kemajuan bioteknologi akan sangat ditentukan oleh kepiawaian dalam mengakses data biomolekuler, menganalisis, dan menginterpretasikannya untuk menentukan potensi aplikasinya. Cabang ilmu baru yang merupakan penggabungan dari ilmu biologi dan komputasi dalam biologi molekuler disebut dengan bioinformatika. Bioinformatika sangat penting karena penemuan bidang biologi masa yang akan datang tidak hanya melalui invivo, in vitro, in situ, ex situ tetapi juga melalui in silico. (Suwanto, 2002).
Bioinformatika mengkombinasikan antara bioteknologi dengan penggunaan komputer yang melibatkan internet, intelegensia buatan dan metode-metode komputasi lanjut untuk membantu menyimpan informasi dan menganalisis informasi yang ada. Pada dasarnya bioinformatika mempunyai fungsi dalam menyimpan informasi dan menganalisis informasi tersebut.
Dalam perkembangan bioteknologi dihadapkan pada permasalahan kompleksitas sistem biologi molekuler yang tidak hanya berdasar pada data kualitatif tapi juga data kuantitatif sehingga dalam memecahkan permasalahan diperlukan metode komputasi yang secara efisien mampu melakukan penyimpanan data, hipotesa awal, konfirmasi, interprestasi, dan spekulasi terhadap data yang kita dapatkan.
Penemuan-penemuan kedepan tidak mustahil semua akan berbasis pada bioinformatika, mengapa bioinformatika begitu berdaya guna hal ini disebabkan karena secara garis besar bioinformatika dalam analisis datanya bersifat (Trimarsanto, 2003) :
1. Pendukung hipotesis awal, tapi bukan jawaban yang definitive
2.Pre- select targets
3.Mampu menemukan suatu pola yang seragam dalam suatu kumpulan data
1. Pendukung hipotesis awal, tapi bukan jawaban yang definitive
2.Pre- select targets
3.Mampu menemukan suatu pola yang seragam dalam suatu kumpulan data
Kelebihan bioinformatika tersebut tidak lepas perkembangan teknologi semikonduktor yang mampu menciptakan prosesor dengan kecepatan akses yang tinggi terhadap jutaan data yang terdapat pada database dengan menggunakan allogaritma tertentu dalam menentukan skor pembanding homologi antara sekuen DNA yang dinput dengan sekuen DNA yang ada pada database. Keberhasilan bioinformatik dalam bioteknologi sebagai contoh adalah (Trimarsanto, 2003) :
1.Human genome project lebih cepat tiga tahun dari yang diharapkan
2. Rice genome poject ,oleh China
3. Fugu fish project oleh Jepang
4.Perancangan obat antimalaria (Fosmidomycin)
1.Human genome project lebih cepat tiga tahun dari yang diharapkan
2. Rice genome poject ,oleh China
3. Fugu fish project oleh Jepang
4.Perancangan obat antimalaria (Fosmidomycin)
Bioinformatika secara garis besar begitu penting dalam pengelolan diversitas yang berujung pada pemuliaan tanaman karena (Trimarsanto, 2003) :
1.Biology bukan lagi sebagai ilmu yang berkutat pada data kualitatif saja tetapi juga pada data kuantitatif.
2.Bioinformatika sebagai alat yang berguna dalam mengorganisasi data yang sangat kompleks, seperti tercermin dalam kompleksitas sistem biology
3. lebih ekonomis karena mampu melakukan prediksi dan interprestasi data tanpa harus melakukan banyak ulangan percobaan
4.Bioinformatika akan merubah cara peneliti dalam bekerja
1.Biology bukan lagi sebagai ilmu yang berkutat pada data kualitatif saja tetapi juga pada data kuantitatif.
2.Bioinformatika sebagai alat yang berguna dalam mengorganisasi data yang sangat kompleks, seperti tercermin dalam kompleksitas sistem biology
3. lebih ekonomis karena mampu melakukan prediksi dan interprestasi data tanpa harus melakukan banyak ulangan percobaan
4.Bioinformatika akan merubah cara peneliti dalam bekerja
Secara garis besar aktivitas bioinformatika dibedakan menjadi 2 bagaian besar yang pertama adalah aktivitas secara on-line yang berarti menggunakan fasilitas internet dalam mengakses bank data dan yang kedua adalah aktivitas yang tidak dilakukan secara on-line dengan menggunakan program local (pada komputer pemakai). Aktivitas on-line misalnya dalam mengetahui homologi sekuen DNA yang kita miliki dengan bank gen yang ada misalnya genbank, EMBL, dan DDBJ. Sedang aktivitas yang bukan online misalnya dalam perancangan primer dengan program Bio-edit, DNA star ,atau Primer.
Aktivitas bioinformatik secara garis besar juga dibedakan atas (Trimarsanto, 2003) :
1. Sequen alligment dengan BLAST
2.Gene prediction
-coding region prediction
-promoter binding site
-function prediction
3.Phylogenetic analisis
4.Prediksi struktur protein
5.Protein Structure alligment, misalnya untuk mendesign obat
6.Biochemical simulation
7.Primer design
Aktivitas bioinformatik secara garis besar juga dibedakan atas (Trimarsanto, 2003) :
1. Sequen alligment dengan BLAST
2.Gene prediction
-coding region prediction
-promoter binding site
-function prediction
3.Phylogenetic analisis
4.Prediksi struktur protein
5.Protein Structure alligment, misalnya untuk mendesign obat
6.Biochemical simulation
7.Primer design
MOLECULAR CHARACTERIZATION
OF A GREEN ALGAE ISOLATE BY 16S rRNA
IN IMPROVEMENT OF CAROTENOID PRODUCTION
Hermin Pancasakti Kusumaningrum , Joedoro Soedarsono ,
Endang Kusdiyantini
Microbiology Laboratory, Inter-University Center for Biotechnology, Gadjah Mada University,
Jalan Tehnika Utara, Barek, Jogjakarta.
Microbiogenetics Laboratory, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Diponegoro University, Jl.
Prof. Soedarto, UNDIP, Tembalang, Semarang. 50275.
Abstrak
Sintesis karotenoid alami belum pernah melebihi produk sintetik pada skala
komersial. Kurangnya pemahaman mengenai aspek mikrobiologis dan ekofisiologis isolat
penghasil karotenoid seringkali menyebabkan terjadinya kesalahan penamaan spesies. Satu
isolat lokal alga hijau dari Perairan Jepara yang digunakan sebagai pakan alami sumber
karotenoid hewan-hewan perikanan, pada mulanya dianggap sebagai Dunaliella. Penamaan
Dunaliella hanya dilakukan berdasarkan pengamatan mikrobiologis dan ekofisiologis yang
kurang lengkap. Tujuan utama penelitian ini adalah menentukan spesies satu isolat lokal alga
hijau secara molekuler menggunakan 16S rDNA untuk mendeteksi jalur biosintesis
karotenoid yang digunakan.
Urutan basa 16SrRNA yang diperoleh dianalisis menggunakan Multiple Alignment
Analysis dan analisis filogenetik melalui program ClustalX, ClustalW, GeneDoc, Phylip dan
NjPlot. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa Isolat alga hijau menunjukkan similaritas
yang tinggi dengan anggota-anggota Sianobakteria. Keserupaan tertinggi dimiliki dengan
Cyanobacterium sp. MBIC 1021 sebesar 99 %, diikuti Synechocystis PCC6308 sebesar 95 %.
Hasil analisis similaritas dan filogenetik memperlihatkan peluang bahwa Isolat alga hijau
mengikuti jalur baru non-mevalonat dalam biosintesis karotenoidnya.
jurnal selengkapnya dapat dilihat disini.
Karotenoidmemiliki rentang biologis beragam fungsi dan tindakan, seperti warna spesies tertentu, perlindungan cahaya, dan cahaya pemanenan, dan mereka berfungsi sebagai prekursor hormon. Karotenoid digunakan secara komersial sebagai pewarna makanan, suplemen dan pakan ternak, dan baru-baru ini untuk kosmetik dan farmasi.
Fotosintesis organisme seperti ganggang hijau, Scenedesmus obliquus, Chlorella fusca, Chlamydomonas reinhardii dan tanaman lebih tinggi menggunakan jalur non-mevalonate atau dikenal sebagai deoxyxylulose 5-fosfat (DXP) untuk biosintesis karotenoid. DXP Synthase gen (DXS) adalah enzim yang mengkatalisis membatasi pada jalur DXP. Terjadinya eksklusifjalur non-MVA untuk biosintesis isoprenoidnya plastidic dan sterol mungkin me-rupakan fitur umum dari banyak ganggang hijau.
Sebuah isolat spesies alga dari BBAP Jepara, dicurigai mewakili strain Dunaliella, ditemukan berpotensi berguna sebagai sumber karotenoid dalam aditif makanan atau sebagai suplemen makanan dalam budidaya ikan. penting untuk menguji identifikasi spesies didasarkan pada teknik molekuler menggunakan 16S rRNA urutan, untuk mendukung karakterisasi mikrobiologi dan eko-fisiologis.
Sebuah isolat spesies alga dari BBAP Jepara, dicurigai mewakili strain Dunaliella, ditemukan berpotensi berguna sebagai sumber karotenoid dalam aditif makanan atau sebagai suplemen makanan dalam budidaya ikan. penting untuk menguji identifikasi spesies didasarkan pada teknik molekuler menggunakan 16S rRNA urutan, untuk mendukung karakterisasi mikrobiologi dan eko-fisiologis.
Untuk selanjutnya dilakukanlah pengayaan dan pengisolatan Dunaliella primilecta dengan kondisi yang steril dan menyesuaikan dengan kebutuhan pertumbuhnnya. Kemudian dilakukan Ekstraksi DNA dengan mempersiapkan dari ganggang genomik DNA isolat dilakukan oleh modifikasi Metode CTAB dan langkah-langkah kimiawi lain hingga dapat dilakukan pemurnian DNA dengan RNaseA dan diinkubasi dalam waterbath pada suhu 37 ° C selama 1 jam. DNA disimpan pada suhu -20 ° C atau langsung digunakan untuk PCR. Setelah itu dilakukan Amplifikasi Dunaliella sp.16S rRNA dengan PCR menggunakan primer spesifik. Urutan maju primer adalah 5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3 ', reverse primer 5' TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3 sesuai dengan pasangan basa '1541 masing-masing dan kemudian dilakukan Analisis filogenetik sequencing dan 16S rRNA.
langkah berikutnya : 16S rRNA urutan dari isolat ganggang hijau di analisis oleh kesamaan (Homologi). Data sekuens diserahkan ke website GeneBank di www.ncbi.nlm.nih.gov dan Eropa Bioinformatika Layanan website di www.ebi.ac.uk. Menyiapkan database pencarian adalah menggunakan Program BLASTN. Database pencarian dan analisis filogenetik juga dilakukan dengan urutan 16S rRNA yang diambil dari urutan genom publik dan kepemilikan database. Data urutan awal juga diperoleh dari GeneBank.Nukleotida yang sama menggunakan program ClustalX dan versi CLUSTALW 1,7) dengan BLOSUM62 kesamaan matriks dan kesenjangan pembukaan dan perluasan hukuman 10,0 dan 0,05, masing-masing. Pohon filogenetik yang dibangun dengan metode tetangga-bergabung (NJ) dengan PHYLIP versi 3.5c. untuk setiap bagian.
Urutan analisis 16S rRNA asam nukleat dalam Fragmen GeneBank dan Eropa Bioinformatika menunjukkan hasil yang serupa. Analisis dengan metode alignment beberapa mengungkapkan hubungan isolat ganggang hijau dengan beberapa anggota Cyanobacteria.
Analisis homologi dengan anggota Cyanobacteria diambil dari GeneBank dan Bioinformatika Eropa menunjukkan kesamaan yang dekat antara isolat ganggang hijau dengan cyanobacterium sp. MBIC 120 dengan homologi 99% dan Synechocystis PCC6308 dengan 95% homologi. Delapan spesies urutan dengan homologi dekat sebagian besar digunakan untuk membangun pohon filogenetik oleh tetangga-bergabung metode menggunakan 16S rRNA dari kloroplas Dunaliella salina sebagai suatu outgroup. Ganggang hijau mengisolasi homologi sesuai analisis dalam membentuk klade berbeda dengan cyanobacterium sp. Karakteristik mikrobiologi dari ganggang hijau mengisolasi dari penelitian sebelumnya juga menegaskan hal ini hasil analisis molekuler, di dipamerkan karakteristik unik yang sangat berbeda dengan semua karakteristik Cyanobacteria. ada kemungkinan bahwa ganggang hijau mungkin mengisolasi salah satu anggota Prochloron.
Matriks menunjukkan jarak genetik berkisar dari 93% sampai 99%. Ini berarti tidak ada variasi genetik tinggi di antara isolat ganggang hijau dengan anggota spesies lain dari Cyanobacteria. Dari analisis, dapat diasumsikan bahwa spesies isolat ganggang hijau dekat dengan anggota Cyanobacteria. isolat ganggang hijau ganggang prokariotik, sedangkan Dunaliella adalah suatu ganggang hijau eucaryotic. Terdapat kemungkinan bahwa isolat ganggang hijau berada pada jalur non-mevalonate baru untuk biosynthetics catotenoid sebagai Cyanobacteria beberapa lainnya anggota terutama Synechocystis dan Synechococcus.
Matriks menunjukkan jarak genetik berkisar dari 93% sampai 99%. Ini berarti tidak ada variasi genetik tinggi di antara isolat ganggang hijau dengan anggota spesies lain dari Cyanobacteria. Dari analisis, dapat diasumsikan bahwa spesies isolat ganggang hijau dekat dengan anggota Cyanobacteria. isolat ganggang hijau ganggang prokariotik, sedangkan Dunaliella adalah suatu ganggang hijau eucaryotic. Terdapat kemungkinan bahwa isolat ganggang hijau berada pada jalur non-mevalonate baru untuk biosynthetics catotenoid sebagai Cyanobacteria beberapa lainnya anggota terutama Synechocystis dan Synechococcus.
Kesimpulan
Hasil yang diperoleh melalui karakterisasi molekuler berbasis 16SrRNA mengindikasikan bahwa isolat ganggang hijau menunjukkan hubungan dekat dengan anggota sebagian besar Cyanobacteria dengan Cyanobacterium sp. MBIC 1021 terutama dengan kesamaan 99% dan 95% kesamaan dengan Synechocystis PCC6308. Hasil analisis ini menunjukkan kemungkinan bahwa isolat ganggang hijau mengikuti jalur non-mevalonate baru untuk biosynthetics catotenoid nya.
Hasil yang diperoleh melalui karakterisasi molekuler berbasis 16SrRNA mengindikasikan bahwa isolat ganggang hijau menunjukkan hubungan dekat dengan anggota sebagian besar Cyanobacteria dengan Cyanobacterium sp. MBIC 1021 terutama dengan kesamaan 99% dan 95% kesamaan dengan Synechocystis PCC6308. Hasil analisis ini menunjukkan kemungkinan bahwa isolat ganggang hijau mengikuti jalur non-mevalonate baru untuk biosynthetics catotenoid nya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar