blog pai poenja

apa itu DNA barcoding??

Posted in Forensic Entomology & DNA Barcoding by paibiopai on October 6, 2009

Dengan memanfaatkan kemajuan teknologi dalam bidang genetika dan elektronika bioinformatik, barcoding dapat membantu banyak orang untuk dapat mengidentifikasi spesies secara cepat, murah, dan memberikan detail informasi tentang spesies-spesies yang ada, selain itu dapat mempercepat penamaan jutaan spesies yang belum teridentifikasi. Prakiraan spesies yang ada di bumi ini yang telah teridentifikasi kurang lebih sebesar 1,7 juta spesies tanaman dan binatang, sedangkan jumlah tersebut hanya sepersembilan dari keseluruhan keragaman biologi yang ada di bumi ini dengan perkiraan total sebesar 10 juta spesies tanaman dan hewan (Tudge, 2000). Oleh sebab itu, teknologi barcoding dapat menjadi alat yang mengatur dan merapikan besarnya keragaman biologi yang ada di bumi ini.

dna barcode

Kebutuhan untuk melakukan standarisasi identifikasi spesies sangat tinggi dengan munculnya berbagai masalah dalam metode identifikasi dan determinasi spesies yang ada saat ini. Permasalahan tersebut dapat berakibat pada kesamaan nama pada dua spesies yang berbeda, yang dapat dimungkinkan karena kesamaan morfologi. Selain itu dapat juga berakibat pada perbedaan nama pada satu spesies yang memiliki tingkat kehidupan yang sulit untuk diidentifikasi secara kasat mata. Maka dari itu, menurut Herbert dkk. (2003), barcoding memberikan keuntungan dari standardisasi metode dan bank identifikasi spesies melalui urutan sekuens DNA yang dimilikinya. Standardisasi ini tidak membutuhkan biaya yang sangat besar dan dapat memiliki tingkat kepercayaan yang sangat tinggi. Untuk barcoding, standardisasi ini data mempercepat pembentukan dan konstruksi pustaka sekuens DNA yang komprehensif dan konsisten sehingga dapat menjadi teknologi yang ekonomis untuk identifikasi spesies. Harapannya adalah setiap orang kapanpun dan di manapun dapat mengidentifikasi spesies dari spesimen secara cepat dan akurat bagaimanapun kondisi spesimen tersebut.

Hasil yang telah ada sampai saat ini, teknologi barcoding menggunakan penanda pada gen mitokondria dapat mengidentifikasi hampir semua spesies hewan. Mitokonria, yang merupakan organel sel baik pada sel hewan maupun tumbuhan yang memproduksi energi berupa ATP dan memiliki organisasi genomnya sendiri. Hampir selama 20 tahun lamanya berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui kegunaan sekuens DNA mitokondria dalam menentukan perbedaan dari spesies hewan yang memiliki kekerabatan yang sangat dekat, bahkan bentuk morfologi yang sangat mirip. Menurut Avise dan Walker (1999), beberapa keuntungan penggunaan genom mitokondria untuk identifikasi adalah antara lain: DNA mitokondria memiliki jumlah salinan DNA yang sangat banyak dalam satu organelnya. Dalam satu sel biasanya hanya terdapat 2 salinan sekuens DNA inti, dan pada sel yang sama terdapat 100-10.000 salinan genom mitokondria. Oleh sebab itu, untuk mendapatkan atau mengisolasi DNA mitokondria lebih mudah daripada mengisolasi DNA inti, terutama dari sampel yang terdegradasi atau sampel yang rusak. Selain itu, perbedaan sekuens DNA mitokondria antara spesies hewan yang berkerabat sangat dekat pun dapat mencapai 5 sampai 10 kali lipat dibandingkan dengan gen DNA inti.

Oleh sebab itu, segmen sekuens DNA mitokondria yang pendek dapat membedakan antarspesies. Meskipun sekuens pada spesies yang berbeda memiliki perbedaan yang besar, namun pada kasus variasi sekuens intraspesies sangat rendah pada kebanyakan spesies hewan. Hal ini disebabkan oleh penurunan DNA secara maternal, sehingga tidak banyak terdapat polimorfisme. Dengan adanya perbedaan sekuens intraspesifik yang sangat kecil dan perbedaan sekuens interspesifik yang sangat besar, dapat digunakan untuk mengidentifikasi spesies dengan penanda DNA mitokondria dengan sangat tepat (Wildman et. al., 2003). Di samping itu, hampir tidak adanya intron di dalam gen mitokondria pada hewan yang menyebabkan amplifikasi dari DNA mitokondria dapat dilakukan secara langsung, sedangkan pada gen DNA inti banyak dibatasi oleh adanya intron.

Mitokondria hewan tersusun atas 13 gen yang mengkode protein, 2 gen RNA ribosom (rRNA), dan 22 gen RNA transfer (tRNA) (Jameson et. al., 2003) . Meskipun pada beberapa spesies hewan memiliki urutan posisi dan polaritas ketiga jenis gen tersebut berbeda, selama barcode yang digunakan hanya berasal dari satu gen, maka sekuens antarspesies masih dapat dibedakan dan dibandingkan. Gen yang mengkode protein umumnya memiliki perbedaan variasi sekuens yang lebih besar daripada gen ribosom, dan lebih mudah untuk membedakan spesies yang berkerabat dekat. Pembandingan dan pensejajaran sekuens dari gen yang mengkode protein lebih mudah karena tidak memiliki mekanisme mutasi insersi dan delesi yang banyak terdapat pada gen ribosom.

Namun penelitian mengenai penggunaan gen ribosom pada mitokondria ini sudah banyak dilakukan jauh sebelum ide barcoding ini muncul. Metode ini telah berhasil banyak dalam mengetahui bagaimana proses evolusi pada berbagai spesies dari nenek moyangnya (ancestor) itu terjadi, sampai pembentukan kekerabatan dari spesies-spesies tersebut. Gen yang banyak digunakan sebagai penanda barcode tersebut dari gen pengkode protein antara lain cytochrome oxidase 1 (CO1) dan cytochrome-b (cyt-b), sedangkan dari gen RNA ribosom adalah 12s rRNA dan 16s rRNA. Penggunaan gen ribosom biasanya untuk taksa yang lebih tinggi, seperti tingkat suku (famili) atau marga (ordo), sedangkan pada gen pengkode protein dapat berada pada tingkat spesies maupun subspesies hingga yang memiliki kekerabatan sangat dekat sekalipun (Herbert et. al., 2004). Maka, salah satu tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sensitivitas gen cytchrome-b dan 12s rRNA dalam mengidentifikasi spesies dan mengetahui kekerabatan diantara spesies-spesies tersebut.

Berbagai pertanyaan muncul mengenai bagaimana sejarah kehidupan dan munculnya berbagai spesies yang menyusun besarnya keragaman biologi yang ada di bumi ini. Selama berabad-abad, para peneliti bekerja untuk mengkonstruksi “pohon kehidupan” atau filogeni untuk mengetahui sejarah dari kemunculan spesies. Usaha-usaha tersebut dicocokkan dengan melakukan analisis pada berbagai karakter spesies yang ada. Hasil yang ada hingga saat ini menunjukkan bahwa penggunaan barcode dengan jarak genetiknya memiliki ketepatan dengan metode penyusunan taksonomi konvensional, yang kemudian pustaka barcode ini dapat digunakan untuk membantu studi evolusi dan sejarah suatu spesies dengan kekerabatannya.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

status YM si saiyah

Komentar Man-Teman

Emmett on What happen after death ? -pat…
yanto on pohon cabe tumbuh ga pake tana…
Ahmad Akbar on Cerita Jawa: JaKa TingkiR
itz'chal was here on Cerita Jawa: JaKa TingkiR
pulsa on postingan pertama

Archives

My Photographs on Flickr

kembang

DSC00953-2 copy

102_2866 copy

More Photos

Blogroll

Internet Tips Download
%d bloggers like this: