pentingnya kolam pemukiman di peternakan ikan semi intensif dengan mempelajari dinamika benthos dalam budidaya peternakan ikan

Nama  : Suryo Setyo Nugroho

NIM    : 26010210130057

Prodi   : Budidaya Perairan

pentingnya kolam pemukiman di peternakan ikan semi intensif dengan mempelajari dinamika benthos dalam budidaya peternakan ikan

Produksi ikan mungkin memiliki efek negatif kuat pada populasi ikan alam sebagai konsekuensi dari kebutuhan yang sangat besar ikan (dari stok alam) untuk dikonversi menjadi pakan ikan budidaya (Naylor et al. 2000) dan kerusakan wilayah pesisir karena tinggi banyak bahan organik dan nutrisi yang dihasilkan dari produksi ikan (Hall et al. 1990, 1992; Holby dan Hall 1991; Holmer dan Kristensen 1992; Karakassis et al. 1998; Christensen et al. 2000).  Oleh karena itu, analisis komunitas benthos  di sedimen peternakan ikan mungkin berharga untuk menilai evolusi kualitas lingkungan dalam kolam ikan dan penyelesaian kolam serta pentingnya kedua. Selain itu, produksi ikan di berbasis lahan peternakan ikan melibatkan biaya yang besar, yaitu dalam hal kebutuhan air, oksigen pasokan, makanan, antibiotik dan listrik.

strategi pengambilan sampel

            Penelitian ini dilakukan dalam Ikan Olha o ~ Stasiun Eksperimental Budaya, terletak di Ria Formosa Lagoon (selatan Portugal). Sampling dilakukan selama periode 16 bulan (Juni 2003 sampai Oktober 2004) di empat daerah yang berbeda dalam sebuah budidaya peternakan ikan: reservoir air (WR), kolam pemukiman (SP), sebuah 400-m2 putih seabream [Diplodus sargus (Linnaeus, 1758)] semi intensif areal produksi (P) dan wilayah yang sama dengan produksi tidak, ditunjuk sebagai kontrol (C). Dalam kedua kolam, air sehari-hari tingkat turnover bervariasi antara 20% dan 40%, tergantung pada suhu air dan ikan biomassa (dalam kasus daerah P). Ikan dari daerah P diberi makan pelet kering dengan setiap jam untuk 15 menit, antara matahari terbit dan terbenam, menggunakan pengumpan otomatis. Pada produksi daerah pemeliharaan sekitar 3.000 ikan dimulai pada tanggal 12 Juni 2003. Baik produksi dan daerah kontrol saat kondisi serupa pembaharuan air dan diisi dengan air laut dipompa dari WR. Pada awal percobaan tidak ada kehidupan hewan hadir dalam P dan C kolam. WR dan SP, bagaimanapun, telah diisi selama 6 bulan. Contoh dilakukan pada bulan Juni, Juli, Agustus dan November 2003, dan Maret, Juni dan Oktober 2004, mengikuti siklus produksi sargus D.

Sumber : http://www.springerlink.com/content/n1747407438p7681/

Bio-informatika Pada Dunia Budidaya

Bio-Informatika Pada Dunia Budidaya

Bio-Informatika di Dunia Budidaya

Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern, salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat dalam molekul DNA.

Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan soffware. Baik pihak pabrikan sofware dan harware maupun pihak ketiga dalam produksi perangkat lunak. Salah satu contohnya dapat dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan teknologi informasi sehingga bisa melakukan pekerjaannya dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun).

Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.

Sekuensing DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000

nukleotida atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan tahun 1982.

Bioinformatika ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk mengelola dan menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino. Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.

Bioinformatika pertamakali dikemukakan pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada penerapan ilmu komputer dalam bidang biologi. Meskipun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologi telah dilakukan sejak tahun 1960an.

Kemajuan teknik biologi molekuler dalam mengungkap sekuens biologi protein (sejak awal 1950an) dan asam nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan pangkalan data dan teknik analisis sekuens biologi. Pangkalan data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960an di Amerika Serikat, sementara pangkalan data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat dan Jerman pada Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory).

Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang dapat diungkapkan pada 1980an dan 1990an. Hal ini menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, yang meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.

Perkembangan jaringan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.

PENGENALAN NCBI

Pengenalan NCBI (National Center for Biotechnology Information)

a.     Searching dan Browsing Data Base

NCBI merupakan server yang memuat data base tentang informasi kesehatan dan bioteknologi. Data base terus menerus di update sesuai dengan penemuan-penemuan terkini yang menyangkut DNA, Protein, Senyawa aktif dan taksonomi. NCBI merupakan salah satu bank data gen, protein dan literature khususnya dibidang kesehatan yang terlengkap dan diacu oleh para peneliti di dunia.

Tujuan:

1. Untuk mempelajari cara mencari dan mendapatkan data dari genebank

Berikut merupakan langkah-langkah untuk mencari dan mendapatkan data dari genbank, misalnya untuk mencari sekuen insulin (INS)

1.  Ketikkan http://www.ncbi.nlm.nih.gov pada location bar pencarian

2. Pilih preferensi pencarian yang digunakan (pada contoh ini dipilih nucleotide) dan ketikkan jugamolekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan IGF1R) dan diketik GO

3. Muncul berbagai pilihan sekuens yang berkaitan dengan IGF1R dan dipilih (dengan cara mengklik kode) sekuens sesuai kebutuhan. Sekuens dengan kode awal NM menunjukkan sekuens nukleotida sedangkan NP menunjukkan sekuens protein. Pada contoh ini dipilih kodeNM_000875 dari Homo sapiens

4. Kursor di scroll ke bawah sampai diperoleh sekuens protein IGF1R. Sekuens yang dibutuhkan untuk program BLAST adalah CDS, oleh sebab itu sekuens pada CDS dicopy.

          

Cara lain dalam searching dan browsing data dari Gen Bank

1. Pilih preferensi pencarian yang digunakan (pada contoh ini dipilih nucleotide) dan ketikkan juga molekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan INS) dan diketik GO

2.      Muncul berbagai pilihan sekuens yang berkaitan dengan INS dan dipilih (dengan cara mengklik kode) sekuens sesuai kebutuhan. Sekuens dengan kode awal NM menunjukkan sekuens nukleotida sedangkan NP menunjukkan sekuens protein.

3.      Berdasarkan pulihan tersebut maka akan diperoleh tampilan sebagai berikut

4.      Pada tampilan tersebut discroll ke bawah maka akan diperoleh tampilan berikut. Terdapat beberapa kode yaitu NM dan NP. NM menunjukkan kode untuk memperoleh informasi mengenai nukleotida, sedangkan NP menunjukkan kode untuk memperoleh informasi mengenai protein.

5.      Diklik link FASTA untuk memperoleh sekuen nukleotida dari INS dalam bentuk FASTA

6.      Format FASTA yang diperoleh adalah sebagai berikut.

7.      Apabila diklik kode NM dan Gen Bank, maka akan diperoleh informasi mengenai   sekuen nukleotida, sebagai berikut

b. Analisis Alligment

Sekuen yang diperoleh dari hasil penelitian di laboratorium dapat dianalisis dengan data serupa yang telah dipublikasikan sebelumnya di gen bank. Salah satu bentuk analisis yang dapat dilakukan misalnya adalah anlisis penyejajaran. Analisis penyejajran dapat digunakan untuk membandingkan dua sekuen atau lebih. Program yang digunakan untuk analisis penyejajaran yaitu program BLAST (Basic Local Allignment Search Tools). Program ini dapat diakses melalui website National Center for Biotechnology Information at The National Library of Medicine in Washington, DC (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST).

Tujuan:

1. Untuk menganalisa data sekuens menggunakan program BLAST

Langkah-langkah menggunakan BLAST ditunjukkan pada alur metode berikut, pada contoh kali ini digunakan molekul INS dari Homo sapiens dan Mus musculus:

1.             Buka halaman awal NCBI dan pilih BLAST seperti pada tampilan berikut.

2.             Setelah memilih program BLAST maka akan muncul tampilan sebagai berikut.

3.             Pada tampilan tersebut, terdapat beberapa pilihan penyejajaran, antara lain program BLAST untuk nukleotida dan untuk protein. Pada modul ini deberikan contoh BLAST untuk nukleotida dari INS Homo sapiens dan Mus musculus. (Pencarian sekuen mengikuti langkah-langkah sebelumnya)

4.             Klik kolom Allign two or more sequences untuk membandingkan 2 sekuen nukleotida. Kemudian dimasukkan sekuen yang ingin dibandingkan pada kolom yang telah tersedia. Sekuen yang dimasukkan harus dalam format FASTA.

5.             Setelah sekuen dimasukkan diklik tanda BLAST pada bagian bawah, maka akan diperoleh tampilan sebagi berikut.

6.             Pada tampilan tersebut terdapat suatu skala yang menunjukkan tingkat kesamaan sekuaen yang dibandingkan. Berdasarkan hasil tampilan tersebut terdapat suatu garis berwarna merah, hal ini menunjukkan bahwa kedua sekuen tersebut memiliki urutan yang sangat mirip yaitu lebih dari 200 nukleotida. Apabila discroll maka akan diperoleh tampilan sebgai berikut.

c. Desain Primer PCR (Polimerase Chain Reaction)

PCR melibatkan tiga langkah berikut: denaturasi, annealing dan ekstensi. Pertama, materi genetik (DNA) didenaturasi, mengubah untai ganda molekul DNA menjadi untai tunggal. Kedua, Primer kemudian mengikat ke DNA komplementer nya (annealing). ketiga, DNA akan digandakan/diperpanjang oleh DNA polimerase. Semua langkah ini sangat tergantung dengan suhu/ suhu sensitif yang pada umumnya terjadi berkisar pada suhu 94^o C (denaturasi), 60^o C (analling) dan 72^o C (elongasi). Desain primer yang baik sangat penting untuk keberhasilan reaksi PCR.

Tujuan:

1. Untuk mempelajari cara dan mendapatkan desain primer dari genbank

Berikut langkah-langkah mendesain primer menggunakan NCBI

1. Buka website genbank http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/

2. Memasukkan urutan DNA dalam bentuk FASTA ke dalam kolom yang telah disediakan, pada bagian akhir diklik GET PRIMER

3.    Desain primer juga dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut, setelah diperoleh data nukleotida dari genbank (misal INS), untuk mempeoleh desain primer dari sekuen nukleotida tersebut dapat dilakukan dengan memilih Analyze This Sequence>Pick primer, seperti tampilan berikut.

4.    Hasil dari pemilihan tersebut adalah halaman untuk mengisikan karakter-karakter primer yang diharapkan, kemudian pada bagian akhir diklik GET PRIMER.

5.    Tampilan yang diperoleh adalah beberapa alternatif desain primer sebagai berikut.

Analisis Struktur Protein

Beberapa sekuens protein memiliki motif asam amino yang membentuk struktur terkarakteristik. Prediksi struktur tersebut berasal dari sekuens yang tersedia. Kebanyakan metode yang digunakan untuk membuat struktur protein dua dimensi maupun tiga dimensi tersebut hanya memiliki tingkat akurasi 70-75 %. Namun akurasi tersebut dapat meningkat seiring dengan semakin banyaknya penelitian yang dilakukan di bidang bioinformatika.

Tujuan:

1. Untuk mempelajari cara dan mendapatkan data struktur 3D protein dari genbank

2. Menganalisa struktur 3D protein menggunakan program Pymol

Berikut adalah salah satu cara untuk mensearching gambar struktur 3D protein dari salah satu situs gene bank. 

1. Buka halaman utama website NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) dan dipilih preferensipencarian yang digunakan pada kolom Resource, kedudian dipilih Domain & Structure.

2. Selanjutnya pada pilihan display dipilih 3D Domain Database

3.    Selanjutnya ketikkan molekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan INS) dan diklik GO

4. Dipilih gambar protein 3D target dengan mengklik kode gambar. Pada contoh dipilih gambar dengan kode 2W44

5. Selanjutnya akan muncul gambar 3D yang dicari disertai dengan informasi yang mendukung. Selanjutnya diklik PDB ID untuk memperoleh gambar 3D dalam format file PDB.

6. Dipilih download file untuk menyimpan struktur 3D protein yang diperoleh. Namun untuk membuka struktur yang telah diperoleh, komputer atau laptop yang digunakan harus sudah terinstal software Pymol.

7. File 3D protein yang telah diperoleh dengan program Pymol yang telah diinstal sebelumnya selanjutnya dibuka, dengan cara klik kanan pada file PDB yang diperoleh, dipilih Open with, selanjutnya di pilih Pymolwin. Maka akan diperoleh tampilan sebagi berikut.

8.   Agar tampilan yang diperoleh lebih menarik dan mudah dianalisis, dapat diubah dengan cara klik pada tombol S (kanan atas), dipilih as selanjutnya dipilih cartoon. Berikut merupakan tampilan struktur protein yang diperoleh.

·