Pages

Sabtu, 19 November 2011

Bioinfomatika dalam Dunia Budidaya Ikan




Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain. Salah satu contoh dalam Bioinformatika Budidaya Perikanan ini adalah dengan Merekayasa Media. Dengan adanya merekayasa media ini budidaya ikan ataupun udang dapat berkembang dengan baik. Indikator keberhasilan dalam kegiatan budidaya baik budidaya ikan maupun udang adalah survival rate atau tingkat kelulushidupan dan pertumbuhan. Kedua faktor itulah yang terus ditingkatkan melalui rekayasa teknologi untuk menghasilkan produk yang berkualitas. Tingkat kelulushidupan ditingkatkan melalui manipulasi lingkungan dan pertumbuhan ditingkatkan dengan perbaikan nutrisi pakan. Berikut ini adalah beberapa perekayasaan yang telah dilakukan dalam meningkatkan produksi budidaya udang baik di hatchery maupun di tambak.

i. Rekayasa aplikasi imunostimulan dan probiotik untuk budidaya udang
Air baku yang akan digunakan sebagai media pemeliharaan udang di tambak banyak terkontaminasi oleh patogen. Dan pengaruh buruk dari hasil proses pembusukan dari kotoran (bahan organik) juga akan berdampak pada kesehatan udang. Namun pengaruh buruk itu dapat diantisipasi dengan penggunaan probiotik secara tepat baik jenis maupun aplikasinya. Namun demikian faktor lain yang juga berpengaruh terhadap kesehatan udang adalah kondisi cuaca yang bisa mempengaruhi kualitas air dan bisa menyebabkan udang stress dan terganggu kesehatannya. Untuk itu tim perekayasa Balai Budidaya Air Payau telah mencoba untuk mendapatkan teknik yang efektif untuk menanggulangi udang yang stress pada masa perubahan musim atau masa kritis. Hasil perekayasaan menunjukkan bahwa aplikasi pemberian imunostimulan seperti vitamin C dosis tinggi 150 mg/kg pakan dan ekstrak bawang putih sebanyak 5%/kg pakan serta pemberian probiotik 5 - 10 ppm secara rutin dapat meningkatkan kekebalan tubuh dan mencegah udang stress dalam masa kritis dalam menghadapi fluktuasi suhu dan parameter kualitas air yang tinggi akibat perubahan musim.

ii. Teknologi Close System pada bak raceway untuk pemeliharaan calon induk udang vaname Nusantara-1
Sistem resirkulasi tertutup memiliki beberapa manfaat antara lain : biosekuriti dan mengurangi resiko kontaminasi air dari penyakit dan organisme pembawa penyakit dan kestabilan kualitas air lebih terjaga. Sistem ini sangat bergantung kepada penggunaan probiotik untuk mempertahankan kestabilan parameter kualitas airnya. Probiotik diharapkan bisa menekan pertumbuhan bakteri baik dari lingkungan maupun dalam saluran pencernaan yang akan membantu dalam proses pencernaan dan penyerapan dalam usus sehingga diharapkan semua nutrisi bisa terserap dan akan mempercepat pertumbuhan.
Pemeliharaan calon induk dilakukan pada bak raceway (volume 60 m3) dimana pergantian airnya dilakukan dengan cara mengalirkan air buangan dari bak pemeliharaan ke sump tank 1. Selanjutnya dari sump tank 1 air dilewatkan melalui protein skimmer kemudian melalui biofilter masuk ke sump tank 2 dan kemudian dipompa masuk ke bak pemeliharaan. Air media pemeliharaan sebelumnya disterilisasikan dengan menggunaan ozon. Pemberian probiotik dilakukan setiap minggu atau apabila kepadatan bakteri vibryo di bak pemeliharaan telah melebihi 102 cfu/ml. 

iii.Ikan nila sebagi penstabil kualitas air, menekan vibrio Harvey dan menurunkan bahan organik terlarut
Pengelolaan air pada prinsipnya adalah usaha manusia untuk mempertahankan atau meningkatkan daya dukung lingkungan agar udang yang dipelihara dapat tumbuh maksimal dengan energi dan input nutrisi yang minimal.
Udang yang dipelihara dalam tambak akan melepaskan metabolitnya ke kolom air yang juga akan dicemari oleh sisa pakan yang tidak terkonsumsi. Seluruh bahan pakan udang ini akan menimbulkan polusi yang akhirnya dapat menghambat proses metabolisme yang dicirikan dengan stress, pertumbuhan yang lambat, kehilangan nafsu makan, serangan penyakit dan bahkan kematian sebagian atau kematian masal.
Udang hanya mampu menyerap sekitar 30% protein yang diberikan dan mengekskresikan 70% sisanya, sehingga diperlukan biota lain untuk memanfaatkan protein yang trekskresi tersebut. Tim Perekayasa BBAP Situbondo telah berhasil mengkombinasikan ikan nila untuk dipelihara di tambak pembesaran udang vanname. Pemilihan ikan nila sebagai biota pendamping untuk budidaya udang vaname karena nila sebagai ikan omnivora diharapkan bisa memanfaatkan sisa pakan dan hasil matabolit udang sehingga bisa mengurangi unsur N yang terakumulasi dalam perairan. Keuntungan lain, ikan nila memproduksi lendir (mucus), karena dalam mucus ikan nila terdapat glicoprotein, lizozum, immunoglubolin, anhydrase carbonat, lectins, crinotoxins, kalmodulin, C-reaktif protein dan enzimproteolitic yang mampu menekan populasi vibrio harvey yang membahayakan udang dan menurunkan total organik matter (TOM) sehingga parameter kualitas air menjadi stabil. Hasil akhir pengamatan didapatkan bahwa rata-rata SR di tambak yang diberi ikan nila adalah rata 90 + 3 %, size 40 - 45 selama pemelihraan 110 hari .

Jumat, 11 November 2011

NcBi

 Pendahuluan 
     Dalam pencarian dari sel-sel hidup merupakan pencarian biologi molekuler modern. Adanya data molekuler dan memiliki pola yang halus menjadi syarat mutlak untuk database komputerisasi dan alat-alat analisis.  Tantangannya adalah dalam mencari pendekatan baru untuk berurusan dengan volume dan kompleksitas data dan dalam menyediakan peneliti dengan akses yang lebih baik untuk analisis dan alat komputasi untuk meningkatkan pemahaman dari warisan genetik kita dan perannya dalam kesehatan dan penyakit. Untuk itu telah di temukan suatu program yaitu (National Center Biotehnology Informasi). Para NCBI telah memiliki tanggung jawab untuk membuat database GenBank tersedia urutan DNA. GenBank berkoordinasi dengan laboratorium individu dan database urutan lainnya seperti Biologi Laboratorium Molekuler Eropa  dan DNA Data Bank of Japan (DDBJ). NCBI telah berkembang untuk menyediakan database lain selain GenBank. NCBI menyediakan Warisan Mendel Online di Man, Database Modeling Molekuler (struktur protein 3D). Adapun NCBI mempunyai alat software yang tersedia dengan browsing WWW atau melaluiTP. Sebagai contoh, BLAST adalah kesamaan urutan program yang mencari. BLAST dapat melakukan perbandingan urutan DNA terhadap database GenBank.


Tujuan : 
1. Mengetahui Tujuan dari NCBI dan tugas yang dilakukan dalam NCBI
2. Mengetahui program dan kegiatan NCBI


1. a. Tujuan dalam NCbi
 Sumber daya nasional untuk informasi biologi molekuler (NCBI), memiliki tujuan yaitu untuk mengembangkan teknologi informasi baru untuk membantu dalam pemahaman proses molekuler dan genetik yang mendasar yang dijadikan sebagai mengontrol kesehatan dan penyakit. Khususnya, NCBI telah diisi dengan menciptakan sistem otomatis untuk menyimpan dan menganalisis pengetahuan tentang biologi molekuler, biokimia, genetika dan memfasilitasi penggunaan database tersebut dan perangkat lunak oleh penelitian dan komunitas medis. Adanya koordinasi untuk mengumpulkan informasi bioteknologi baik secara nasional dan internasional, telah dilakukan  penelitian metode canggih berbasis komputer pengolahan informasi untuk menganalisis struktur dan fungsi molekul biologis penting.
  B. Tugas Yang di lakukan dalam NCBI
    Dalam melakukan tugasnya NCBI telah melakukan tugas sebagai berikut : 
  • NCBI melakukan penelitian pada masalah biomedis mendasar di tingkat molekul menggunakan metode matematis dan komputasi  untuk mempertahankan kerjasama dengan beberapa lembaga NIH, akademisi, industri, dan lembaga pemerintah lain mendorong komunikasi ilmiah dengan pertemuan mensponsori, lokakarya, dan serangkaian cerama
  •  NCBI mendukung pelatihan pada penelitian dasar dan terapan dalam biologi komputasi untuk rekan-rekan postdoctoral melalui Program Penelitian NIH Intramural yang melibatkan anggota masyarakat ilmiah internasional dalam penelitian dan pelatihan informatika melalui Program Pengunjung Ilmiah dalam mengembangkan, mendistribusikan, mendukung, dan koordinasikan  akses ke berbagai database dan perangkat lunak untuk masyarakat ilmiah dan medis
  • NCBI mengembangkan dan mempromosikan standar untuk database, deposisi data dan pertukaran, serta  tata-nama biologi
2. Program dan Kegiatan
a. Penelitian Dasar
          NCBI memiliki kelompok penelitian multi-disiplin yang terdiri dari ilmuwan komputer, ahli biologi molekular, matematikawan, ahli biokimia, dokter penelitian, dan ahli biologi struktural berkonsentrasi pada penelitian dasar dan terapan dalam biologi molekular komputasi. Penelitian ini tidak hanya membuat kontribusi penting untuk ilmu pengetahuan dasar, tetapi memiliki fungsi  sebagai metode baru untuk kegiatan penelitian terapan. Dengan adanya  program NCBI masalah biomedis mendasar di tingkat molekul menggunakan metode matematika dan komputasi. Sebuah contoh dari proyek penelitian saat ini meliputi: deteksi dan analisis organisasi gen, pola urutan berulang, domain protein dan elemen struktur, pembuatan peta gen dari genom manusia, pemodelan matematika kinetika infeksi HIV, analisis pengaruh kesalahan sekuensing untuk mencari database, pengembangan algoritma baru untuk mencari database dan beberapa sequence aligment, konstruksi non-berlebihan urutan database, model matematika untuk estimasi signifikansi statistik kesamaan urutan, dan model vektor untuk pencarian teks. Peneliti NCBI memelihara kolaborasi berkelanjutan dengan beberapa lembaga dalam NIH dan juga dengan berbagai laboratorium penelitian akademis dan pemerintah.

b. Database dan Software 
       NCBI mendukung dan mendistribusikan berbagai database untuk komunitas medis dan ilmiah sebagai contoh : 
  • Pewarisan Mendel Online di Man (OMIM)
  • Database Modeling Molekuler (MMDB) dari struktur protein 3D
  • Koleksi Unik Gene urutan Manusia (UniGene)
  • Peta Gene dari Human Genome, 
  • Browser taksonomi, 
  • Genome Kanker Proyek Anatomi (CGAP), 
Entrez adalah pencarian NCBI dan sistem pencarian yang memberikan pengguna dengan akses terpadu untuk urutan, taksonomi pemetaan,,dan data struktural. Entrez juga menyediakan pemandangan grafis dari urutan dan peta kromosom. Sebuah fitur yang kuat dan unik dari Entrez adalah kemampuan untuk mengambil urutan terkait, struktur, dan referensi.
BLAST adalah program untuk mencari kesamaan urutan dikembangkan di NCBI dan berperan dalam mengidentifikasi gen dan fitur genetik. BLAST dapat mengeksekusi pencarian urutan terhadap database seluruh DNA dalam waktu kurang dari 15 detik. Perangkat lunak tambahan yang disediakan oleh NCBI meliputi: Membaca Buka Bingkai Finder (ORF Finder), Elektronik PCR, dan alat-alat urutan penyerahan, payet dan BankIt. Semua database NCBI dan alat-alat perangkat lunak yang tersedia dari WWW atau FTP. NCBI juga memiliki server email yang menyediakan cara alternatif untuk mengakses database untuk mencari teks atau mencari urutan kesamaan.

Kesimpulan 
     Adapun kesimpulan yang dapat di ambil dalam mengetahui arti dari National Center Biotehnology Informasi : 
1. NCBI mendorong komunikasi ilmiah di bidang komputer, seperti yang diterapkan untuk   biologi molekuler dan genetika, oleh pertemuan mensponsori, lokakarya, dan serangkaian ceramah. 
2. Program NCBI telah dibentuk untuk mendorong kolaborasi dengan para ilmuwan luar sekolah. Posisi postdoctoral fellow tersedia sebagai bagian dari Program Penelitian NIH Intramural.

Sumber ;  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/About/glance/programs.html