Bioinformatika (bahasa Inggris: 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. 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.
Jurnal 1: Penerapan Seleksi Famili F3 Pada Ikan Nila Hitam (Orechromis niloticus)
Ikan nila merupakan ikan yang berasal dari Benua Afrika. Di Indonesia ikan nila sangat digemari sehingga kebutuhan konsumsi akan protein hewani semakin meningkat dari tahun ke tahun. Meningkatnya konsumsi tersebut, membuat para pembudidaya semakin produktif untuk melakukan budidaya ikan nila, hal tersebut menjadikan kualitas ikan nila semakin menurun. Mutu genetik ikan nila yang semakin menurun menggugah para ahli di bidang perikanan untuk melakukan pemuliaan terhadap nila hitam ini. Pemulian tersebut dilakukan dengan cara penerapan metode seleksi famili untuk menghasilkan generasi F3. Seleksi famili dilakukan 2 pendekatan yaitu dengan seleksi antar famili dan seleksi dalam famili.
Tahap selanjutannya adalah pematangan gonad agar siap memijah, namun kedua induk dipelihara secara terpisah. Pemijahan dilakukan sesuai dengan kematangan gonad. Selanjutnya penebaran induk pada wadah pemijahan betina lebih dahulu dimasukkan 7 hari sebelum jantan, keduanya diberi pakan 3% dari bobot per hari. Tujuh hari setelah masa pemijahan dilakukan pengamatan larva, kemudian bila telah ada larva – larva tersebut ambil induk dan biarkan larva di pelihara selama 60 hari.
Proses pembesaran selajutnya selama 90 hari, dan diberikan pakan pellet. Selanjutnya dilakukan seleksi dan pembagian populasi menjadi dua yang terdiri dari sub populasi jantan dan sub populasi betina menghasilkan heretabilitas genarasi F3 yang kecil yaitu 56,8% dari genarasi F2. Hal tersebut mungkin saja di karenakan oleh faktor inbreeding, karena inbreeding memiliki sifat melepaskan sifat yang tidak diinginkan. Meningkatnya kemurnian selanjutnya dapat dilakukan untuk menghasilkan generasi F4.
Kesimpulannya adalah pemulian ikan tidak hanya untuk mendapatkan yang memiliki kualitas yang unggul, namun juga memiliki sifat-sifat yang diingikan sebagai induk yang bermutu.
Jurnal 2: Studi Bioinformatika Mikroba Streptomyces Pentandi Gen TGase Penghasil Enzim Transglutaminase
Bioinformatika adalah bidang yang relatif baru dan muncul atas desakan kebutuhan untuk mengumpulkan, menyimpan dan menganalisa data-data biologis dari database DNA, RNA maupun protein. Studi bioinformatika telah digunakan untuk membuat primer degeratif gen penyadi enzim transglutaminase (TGase). Pada jurnal ini memaparkan studi bioinformatika pada sekuen basa dan asam amino mikroorganisme penyandi gen transglutaminase. Pada penelitian ini Jenis mikroba yang digunakan yaitu mikroba sumber gen dan mikroba inang. Mikroba sumber gen adalah mikroba hasil pencarian melalui studi bioinformatika, yaitu bakteri kelompok Streptomyces dan kelompok Streptoverticillium, sedangkan yang akan digunakan untuk sel inang adalah Escherichia coli yang merupakan mikroba non patogen yang sudah dikomersialkan sehingga penanganannya relative lebih mudah untuk ekspresi protein. Sedangkan software yang digunakan yaitu :
- Gen Bank Data Base dari National Center for Biotechnology Information (NCBI) untuk mencari mikroba sumber gen;
- Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) dari NCBI untuk studi kemiripan dan homologi sekuens gen;
- CLC free Workbench 3 untuk melihat sekuens gen secara keseluruhan,
- Clustal W dari BioEdit versi 7.0.4.1 untuk alignment sekuens gen;
- Genomics Expression versi 1.100 untuk pembuatan desain primer;
- fastPCR versi 5.0.214 untuk pengujian desain primer secara in silico.
Penelusuran informasi mikroorganisme penghasil enzim transglutaminase dilakukan melalui genbank National Center for Biotechnology dan swissprot Dari hasil penelusuran tersebut, terdapat banyak mikroorganime penyandi gen Tgase yang menghasilkan produk berupa enzim transglutaminase diantaranya adalah kelompok Streptomyces dan Streptoverticillium. Mikroorganisme penyandi gen Tgase tersebut seperti yang terlihat pada tabel 1 yaitu: Streptomyces fradie, Streptomyces netropsis, Streptomyces baldaccii, Streptomyces cinnamoneus, Streptomyces paucisporogenesis, Streptomyces platensis, Streptomyces caniferus, Streptomyces mobaraensis 1244, Streptomyces mobaraensis 1246 dan Streptoverticillium mobaraense, dan streptoverticillium sp.
Gen transglutaminase dari Streptomyces mobaraense memiliki kandungan GC yang cukup baik yaitu untuk primer forward sebesar 60% dan primer reverse sebesar 55%. Adapun susunannya yaitu:
Primer forward = PTGase 4 5’- CCG AGA CGG TCG TCA ACA AC-3’
Primer reverse = PTGase 4 5’- CGA ACC AGC CGT AGT CGA AA-3’
Jurnal 3: Karakteristik Sekuen cdna Pengkode Gen Anti Virus Dari Udang Windu, Penaeus monodon
Bioinformatika adalah suatu disiplin ilmu yang melibatkan dua aspek yaitu teknologi informatika ( TI ) dan aspek biologinya. Saat ini, Bioinformatika mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam bidang budidaya diantaranya untuk manajemen data biologi molekul, terutama sekuen DNA dan informasi genetika Bioinformatika membutuhkan sofware yang didukung oleh internet.
Jurnal yang berjudul Karakteristik Sekuen cdna Pengkode Gen Anti Virus Dari Udang Windu, Penaeus monodon merupakan salah satu aplikasi bioinformatika dalam bidang budidaya. Penelitian dalam jurnal ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik gen anti virus yang diisolasi dari udang windu, Penaeus monodon. Penelitian ini dilakukan dengan mencocokkan gen anti virus yang terdapat pada udang windu dengan gen anti virus PmAV (Penaeus monodon Anti Viral gene). Gen anti virus PmAV (Penaeus monodon Anti Viral gene) merupakan salah satu gen pengkode anti virus yang berasal dari spesies krustase. Isolasi gen anti virus menggunakan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) dan selanjutnya dipurifikasi untuk sekuensing. Data yang dihasilkan dianalisis dengan program Genetyx Versi 7 dan basic local alignment search tool (BLAST). Hasil penelitian menunjukkan bahwa gen anti virus PmAV yang berhasil diisolasi dari cDNA udang windu dengan panjang sekuen 520 bp yang mengkodekan 170 asam amino. BLAST-N menunjukkan tingkat similaritas yang sangat tinggi (100%) dengan gen anti virus yang ada di GeneBank. Komposisi asam amino penyusun gen anti virus yang paling besar adalah serin (10,00%), sedangkan yang terkecil adalah asam amino prolin dan lisin masing-masing 1,76%. Analisis sekuen gen dan deduksi asam amino (BLAST-P) memperlihatkan adanya C-type lectin-like domain (CTLD) yang memiliki kemiripan dengan gen C-type lectin yang diisolasi dari beberapa spesies krustase.
Penelitian yang dilakukan akan lebih mudah dengan bioinformatika yaitu peneliti tidak perlu mengidentifikasi gen-gen yang ada pada udang tetapi dengan melihat pada basic local alignment search tool (BLAST) yang terdapata pada NCBI. Untuk lebih jelasnya tentang penelitian tersebut dapat dilihat sumber yang ada.
Perbandingan dari ketiga jurnal diatas adalah:
Ketiga jurnal membahas tentang penggunaan bioinformatika pada bidang budidaya perairan. Jurnal 1 membahas tentang bioinformatika pada ikan nila. Jurnal 2 membahas tentang bioinformatika pada bidang biologi. Jurnal 3 membahas tentang bioinfomatika pada perairan.
Sumber :