tujuan genetika pada ikan dengan teknik rekayasa genetik

Nama                           : Widi Indra Kesuma

Npm                            : 1114111058

Jurusan                        : Budidaya Perairan

TUGAS BIOTEKNOLOGI PERIKANAN

SOAL

Proses genetika untuk budidaya ikan bertujuan pada tiga hal pokok yaitu pertumbuhan yang cepat, tahan terhadap penyakit dan tahan terhadap perubahan lingkungan.

Terdapat beberapa kegiatan pada teknik rekayasa genetik antara lain pustaka genomik, klonasi gen dan pengurutan sekuen asam nukleat.

Indonesia memiliki beberapa strain ikan mas. Cobalah hubungkan tujuan genetika pada ikan dengan teknik rekayasa genetik yang mungkin dapat diterapkan.

                  

JAWAB :

Saat ini ikan mas mempunyai banyak ras atau strain. Perbedaan sifat dan ciri dari ras disebabkan oleh adanya interaksi antara genotipe dan lingkungan kolam, musim dan cara pemeliharaan yang terlihat dari penampilan bentuk fisik, bentuk tubuh dan warnanya. Ikan mas (Cyprinus carpio), merupakan jenis ikan konsumsi yang sangat populer. Lebih dari 10 strain ikan mas dapat ditemukan di Indonesia diantaranya adalah 1) punten, 2) majalaya, 3) domas, 4) kaca, 5) kancra domas, 6) sinyonya, 7) merah, 8) kumpai, 9) lokal, 10) rajadanu, 11) jogya, 12) kuningan, dsb. Permintaan yang tinggi terhadap jenis ikan ini serta antusiasnya usaha budidaya telah menyebabkan terjadinya pengembangbiakan antar strain yang tidak terkontrol. Kejadian ini telah berlangsung ber tahun-tahun dan akibatnya kualitas benih yang dihasilkan menurun, ikan mudah terserang penyakit, dalam satu stok ukurannya beragam, pertumbuhan lambat, kurang adaptif terhadap lingkungan dan hal-hal lain yang sering dikeluhkan petani budidaya ikan. Dengan kata lain, pada ikan mas telah terjadi penurunan genetik. Untuk itu perlu adanya budidaya ikan mas dengan genetika.

Saat ini saya akan fokus terhadap dua strain ikan mas, yaitu ikan strain  majalaya dan rajadanu.

Ikan strain majalaya, sesuai dengan namanya, ikan mas ini berkembang pertama kali di daerah Majalaya, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Ukuran badannya relatif pendek dan punggungnya lebih membungkuk dan lancip dibandingkan dengan ras ikan mas lainnya. Perbandingan antara panjang dan tinggi tubuhnya adalah 3,2:1.

Bentuk tubuhnya semakin lancip ke arah punggung dan bentuk moncongnya pipih. Sifat ikan mas ini relatif jinak dan biasa berenang di permukaan air. Sisiknya berwarna hijau keabuan dan bagian tepinya berwarna lebih gelap, kecuali di bagian bawah insang dan di bagian bawah sirip ekor berwarna kekuningan. Semakin ke arah punggung, warna sisik ikan ini semakin gelap.

Ikan mas majalaya memiliki keunggulan, di antaranya laju pertumbuhannya relatif cepat, tahan terhadap infeksi bakteri Aeromonas hydrophila, rasanya lezat dan gurih, dan tersebar luas di Indonesia. Fekunditas atau jumlah telur yang dihasilkan ikan mas majalaya tergolong tinggi, yakni 84.000—110.000 butir per kilogram induk.

Ikan mas strain rajadanu adalah ikan mas yang berasal dari desa Rajadanu, Kuningan, Jawa Barat. Dia diperoleh dari hasil seleksi yang dilakukan terhadap 21 jenis ikan masa yang diperoleh di seluruh Indonesia.

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh strain ini adalah laju pertumbuhannya lebih cepat, daya tahannya terhadap penyakit lebih tinggi, prosentase keberhasilan telur menetasnya lebih besar dan masa hidupnya lebih lama.

Ikan mas rajadanu mempunyai bentuk badan yang memanjang dengan perbandingan antara total dan lebar badan adalah 3,5 ; 1. Sisiknya penuh dan berukuran normal, punggungnya berwarna abu – abu serta pangkal sirip perutnya berwarna kuning kemerahan. Tidak seperti ikan mas strain lainnya, ikan mas rajadanu lebih kuat dalam menghadapi serangan ektaparasit dan penyakit yang disebabkan oleh bakteri aeromonas hydrophila.

Benih ikan mas rajadanu bisa dipelihara di kolam tanah dengan ukuran berat rata - rata adalah sebesar 8 gram per ekor dengan kepadatan tebar mencapai 100 ekor / m2. Daloam kurun waktu 80 hari, bobot ikan mas rajadanu dapat mencapai 110 gram per ekor.

Selain itu, ikan mas rajadanu juga dapat dipelihara disawah, dengan menggunakan benih yang berukuran 3,5 cm berberat 2,5 – 5 gram, dengan kepadatan tebar mencapai 5.000 ekor per 1 hektar sawah.

Teknik yang akan digunakan adalah klonasi  gen. Klonasi gen merupakan teknik memproduksi duplikat yang identik secara genetis dari suatu organisme. klonasi dapat dikerjakan pada berbagai aras, yaitu klonasi pada aras sel, aras jaringan dan aras individu. Klonasi gen sangat efektif jika di tempatkan pada vector plasmid. Plasmid merupakan DNA ekstrakromosomal yang dapat bereplikasi secara autonom dan bisa ditemukan pada sel hidup. Didalam satu sel ,dapat ditemukan lebih dari satu plasmid dengan ukuran yang bervariasi. Umumnya plasmid mengkodekan gen-gen yang diperlukan agar dapat bertahan pada keadaan yang kurang menguntungkan. Fungsi plasmid merupakan sebagi vector cloning. Agar dapat digunakan sebagai vector cloning, plasmid harus memiliki criteria yaitu berukuran kecil, relative memiliki salinan yang tinggi, memiliki gen penanda seleksi dan gen pelapor, serta memiliki situs pemotongoan enzim restriksi untuk memudahkan penyisipan DNA ke dalam vector plasmid.

Hal yang dilakukan dalam klonasi gen ini yaitu mengambil hormone pertumbuhan (growth hormone) dari ikan mas strain majalaya. Alasan diambil dari strain majalaya karena strain majalaya memiliki kelebihan yaitu di antaranya laju pertumbuhannya relatif cepat, tahan terhadap infeksi bakteri Aeromonas hydrophila, rasanya lezat dan gurih, dan tersebar luas di Indonesia. Fekunditas atau jumlah telur yang dihasilkan ikan mas majalaya tergolong tinggi, yakni 84.000—110.000 butir per kilogram induk. Tapi dalam hal ini akan terfokus pada laju pertumbuhannya yang tinggi.

Fungsi growth hormon adalah memainkan peranan penting di dalam metabolisme protein, lemak, dan karbohidrat, jugar transpor asam amino, bertindak sebagai pemerkuat di dalam meningkatkan pengaruh hormon-hormon lain. Menurut Turner dan Bagnara (1988), growth hormon adalah hormon anabolik protein yang mempengaruhi pertumbuhan banyak jaringan, tidak hanya sistem kerja saja. Hormon ini tampak menunda katabolisme asam-asam dan memacu inkorporasinya ke dalam protein tubuh.

Pengaruh GH (STH) terhadap species lain mempunyai kekhususan tertentu. Hormon tumbuh yang diperoleh dari ekstrak hipofisa dari ikan tidak akan memberikan efek bila diberikan pada tikus. Sebaliknya ikan akan tumbuh dengan tambah baik bila ikan tersebut diberi hormon tumbuh dari sapi. Growth hormone telah diisolasi dari kelenjar hipofisa ikan grass carp, kemudian disuntikkan sebanya 0,2 ig/g dan 1 ig/g setelah 35 hari diperoleh laju pertumbuhan 24 % dan 53% lebih besar dibandingkan dengan control.

Sekresi hormon pertumbuhan dipengaruhi oleh hormon GnRH seperti dibuktikan pada ikan mas juvenil kan grass carp dilaporkan bahwa penyuntikan SGnRH, LHRH, Testosteron dan estradiol dapat meningkatkan sekresi hormon pertumbuhan; demikian juga ikan dipindahkan dari atau menuju media yang bersalinitas.

Beberapa hormone pertumbuhan diantaranya adalah hormone hormon tiroid. Tiroid adalah hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Kelenjar tiroid terdapat pada seluruh vertebrata, namun kelenjar itu sangat bervariasi dalam bentuk dan posisi anatomiknya. Pada sementara vertebrata rendah, folikel tiroid ada, namun folikel ini tidak terorganisasi menjadi suatu kelenjar yang mampat dan berkapsul. Folikel pada tiroid telestei cendrung bertebaran sepanjang sebelah ventral aorta dan sering ditemukan sepanjang arteri brankialis. Jaringan tiroid teleostei tertentu sangat mobil dan dapat menebar dari daerah pharing ke tempat lain, seperti mata, otak, limpa dan ginjal.

Fungsi kelenjar tiroid adalah membuat, menyimpan dan mengeluarkan sekresi yang terutama berhubungan dengan pengaturan metabolisme, merangsang laju dari sel-sel tertentu dalam tubuh untuk melakukan oksidasi terhadap bahan makanan. Itulah sebabnya hormon tiroid memegang peranan pengawasan di dalam metabolisme di dalam tubuh secara keseluruhan. Hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid merupakan dua macam molekul yang terdiri dari tiroksin dan triiodotyronin. Tiroksin dikenal dengan struktur kimia L-3.5, 3”,5”-tetraidotironin (T4) sedangkan hormon kedua struktur kimianya L-3,5,3”-tiidotyronin (T3).

Fungsi hormon tiroid adalah dapat meningkatkan konsumsi oksigen. Pemberian hormon tiroid dalam basis farmakologis akan meningkatkan konsumsi oksigen mitokondria. Bersamaan dengan meningkatnya konsumsi oksigen oleh mitokondria, hormon tiroid juga melakukan hambatan terhadap sintesis ATP. Hormon tiroid memerlukan waktu yang relatif lama untuk meningkatkan oksigen. Hal ini disebabkan karena terlebih dahulu diperlukan sintesis protein di dalam sel tujuan yang menerima tiroksin. Peningkatan konsumsi oksigen karena pemberian hormon tiroid nampaknya digunakan untuk meningkatkan aktivitas transpor natrium dengan akibat meningkatnya pembentukan ATP.

Pengaruh hormon tiroid terhadap sintesis protein melalui aktivitas mRNA, metabolisme nitrogen bergantung pada dosis yang diberikan. Dosis yang optimum pada hewan percobaan yang masih muda dapat meningkatkan pertumbuhan dengan jalan meningkatkan deposisi protein dan retensi protein. Hormon tiroid mempercepat laju penyerapan monosakarida dari saluran pencernaan. Pemasukan glukosa dan penggunaannya di dalam sel-sel tubuh dan ditingkatkan oleh hormon tiroid. Bila kebutuhan glukosa di dalam sel meningkat, maka proses glikogenesis akan meningkat dan hal ini diikuti oleh menurunnya cadangan glycogen yang terdapat dalam hati, jantung dan otot.

Tiroksin mempunyai efek meningkatkan eksresi kolesterol dan garam-garam empedu yang jauh lebih efisien dan dari pada kempuan tiroksin untuk merangsang sintesis kolestrol maupun garam-garam empedu di dalam hati. Fungsi lain dari hormon tiroid adalah sintesis vitamin A yang berasal dari caroten di dalam hati. Kontraksi otot, metabolisme air dan mineral, di samping peranannya sebagai pelindung kulit juga berperan aktif di dalam pengaturan temperatur tubuh. Pada ikan, keberadaan hormon T4 telah ada pada masa telur dan larva ikan coho Salmon. Tagawa dalam Ayson (1995), menambahkan T4 dan T3 ditemukan dalam telur dan larva beberapa ikan air tawar, payau dan laut, mulai dari telur (yolk): yolk sac, larva, sampai dewasa.

Fungsi T4/T3 telah dibuktikan pada beberapa ikan air tawar bahwa T4 dan T3 dapat memacu pertumbuhan, perkembangan dan penyerapan telur pada masa larva. Beberapa penelitian melaporkan bahwa T3 lebih efektif dari T4, ini terjadi diduga tingkat afinitas reseptor lebih tinggi T3. Penggunaan T3 juga telah dibuktikan dapat meningkatkan pertumbuhan kan gurami dan ikan lele. Hormon lain yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid adalah calsitonin. Pada mulanya hormon ini diperkirakan dihasilkan oleh kelenjar parathyroid. Tetapi kemudian melalui beberapa penelitian, disimpulkan bahwa hormon ini dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Calsitonin mampu menurunkan kadar kalsium di dalam darah dengan jalan menghambat resopsi tulang pada manusia, tetapi pada ikan tidak. Menurut Turner dan Bagnara (1988) calsitonin pada ikan berfungsi dalam proses adaptasi lingkungan yang berubah-ubah. Calsitonin yang dihasilkan oleh ikan salmon mempunyai efek biologis yang lebih besar dibandingkan dengan calsitonin yang dihasilkan manusia, yaitu 10:1. Tingginya efektivitas calsitonin salmon diduga karena mempunyai paru umur peredaran (circulating half time) yang lebih lama daripada manusia. Di samping itu calsitonin salmon mempunyai afinitas yang tinggi terhadap jaringan tujuan dan waktu yang digunakan untuk berikatan dengan reseptor lebih lama.

Jadi dapat disimpulkan bahwa jika hormone pada ikan majalaya dapat diklonasi pada ikan strain rajadanu, diharapkan ikan yang dihasilkan nantinya akan menghasilkan ikan yang memiliki pertumbuhan yang lebih cepat, selain itu strain rajadanu juga mempunyai kelebihan tahan terhadap penyakit, sehingga selain mendapatkan pertumbuhan yang cepat, juga diharapkan akan menjadikannya lebih tahan terhadap penyakit.

Pada hormone calsitonin yang dihasilkan oleh hormone tiroid juga disebutkan memiliki daya terhadap proses adaptasi lingkungan yang berubah-ubah, sehingga jika hormone ini bekerja pada ikan tadi maka akan menghasilkan strain ikan mas yang dapat beradaptasi pada lingkungan yang berubah-ubah.