STUDI BIOINFORMATIKA MIKROBA Streptomyces PENYANDI GEN TGase PENGHASIL ENZIM TRANSGLUTAMINASE

Bioinformatika merupakan 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 denganya.

Pada saat ini bioinformatika telah digunakan untuk membuat primer degeratif gen penyaji  enzim transglutaminase (Tgase). Beberapa mikroorganisme penyandi gen Tgase yang menghasilkan produk enzim transglutaminase. Bioinformatika yang digunakan untuk mengorganisasi  dan menganalisa data-data tersebut menjadi sebuah informasi biologis yang bermakna. Studi bioinformatika merupakan aplikasi dari bidang biologi, kimia organik, statistik dan bidang statistik informatika. Bidang ini menggunakan berbagai aplikasi dari software komputasi untuk menganalisa dan menangkap juga menginterpretasikan data-data biologi molekul serta didukung oleh keediaan internet. Dalam jurnal tersebut memaparkan studi bioinformatika pada sekuen basa dan asam amino mikroorganisme penyandi gen transglutaminase. Transglutaminase (protein glutaminglutamiltransferase [EC2.3.2.13]) merupakan sekelompok enzim yang mengkatalisis reaksi transfer

asil antara kelompok karboksiamida residu glutamine di dalam rantai peptide dan sekelompok amino dalam

residu lisin menghasilkan pembentukan glutamil lisin.  Transglutaminase yang berasal dari Streptoverticillium mobaraense telah digunakan pada industri makanan untuk memodifikasi protein. Transglutaminase ini telah digunakan sebagai perekat protein pada daging, ikan, produk kosmetik, atau produk makanan yang berbentuk jel misalnya jelly, yogurt dan keju. fermentasi konvensional, tetapi pada saat ini perlu dikembangkan sistem produksi yang efisien. Kebutuhan akan enzim transglutaminase yang besar memerlukan produksi yang besar pula. Untuk mendapatkan enzim transglutaminase secara besarbesaran, salah satunya adalah dilakukan melalui produksi enzim rekombinan. Oleh karena itu, diperlukan tahapan proses kloning dan ekspresi gen TGase yang menyandi enzim ini.

Di Indonesia, Bioinformatika masi belum   dikenal oleh masyarakat luas. Hal ini dapat dimaklumi karena penggunaan komputer sabagai alat bantu belum merupakan budaya. Bahkan di kalangan peneliti sendiri, barangkali hanya para peneliti biologi molekul yang sedikit banyak mengikuti perkembangannya karena keharusan menggunakan perangkat-perangkat Bioinformatika untuk analisa data.

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 Escherichiacoli yang merupakan mikroba non patogen yang sudah dikomersialkan sehingga penanganannya relative lebih

mudah untuk ekspresi protein. 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 (Gloria, 2005; Sonia, 2007). Adapun tahapan studi bioinformatika secara menyeluruh yaitu:

1. Penelusuran Informasi sumber penghasil enzim transglutaminase melalui genbank dari www.ncbi.nlm.nih.gov maupun swissprot.

2. Mengumpulkan informasi sekuens nukleotida komplit genom yang kemudian disimpan dalam

bentuk notepad sesuai dengan nama mikroorganismenya

3. Membuat kemiripan sekuens basa dan sekuens asam amino yang berasal dari mikroorganisme penghasil transglutaminase.

4. Menentukan primer forward dan primer reverse yang sesuai untuk mengekspresikan gen yang memproduksi enzim transglutaminase

5. Menguji pengujian desain primer secara in silico dan menggunakan DNA Calculator online

 http://www.bbrp2b.kkp.go.id/publikasi/prosiding/2008/brawijaya/17.%20STUDI%20BIOINFORMATIKA%20MIKROBA%20Streptomyces%20PENYANDI%20GEN%20TGase.pdf

Metode SIG dan INDERAJA

Metode pengindraan jauh (inderaja) dan sistem informasi Geografis (SIG) di lakukan dalam melakukan analisis perubahan penggunaan lahan. Metode ini telah digunakan dalam meneliti pola penggunaan lahan di suatu wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) yang penaataannya tidak sesuai. Penataan yang tidak sesuai ataupun kurang sesuai ini menjadikan perubahan yang cukup besar dalam tatanan lingkungan yang berupa menurunya kualitas lingkungan. Penataan ruang  DAS yang tidak sesuai dapat menyebabkan berbagai masalah, salah satu masalah yang dapat timbul adalah terbentuknya lahan kritis ataupun terjadinya pencemaran. Dari berbagai sungai-sungai di daerah DAS yang telah dilakukan pengamatan, pencemaran yang paling berat terjadi di kali Surabaya yang mengalir dari daerah Dati II kabupaten atau kotamadya Mojokerto, kabupaten Sidoarjo, kabupaten Gresik dan Kotamadya Surabaya.

Berbagai aktivitas yang dilakukan di kali Surabaya tidak memperhatikan tatanan lingkungan sehingga menimbulkan berbagai dampak negatif yaitu berupa penurunan kualitas air. Degredasi tersebut berkaitan erat dengan penggunaan lahan yang tidak sesuai dan tidak memperhatikan dampak dari penggunaan yang seperti itu. Perubahan penggunaan lahan dapat mempengaruhi keseimbangan lingkungan yang dapat memberikan dampak positif maupun negatif.

Analisis yang dilakukan dengan menggunakan metode inderaja (Penginderaan Jauh) dan model monitoring kualitas air melalui SIG (Sistem Informasi Geografis). Pengevaluasian dan pemonitoran penatan dan pengelolaan lingkungan, khususnya kali Surabaya. Hasil analisis tersebut diharapkan dapat digunakan dalam pengendalian pemanfaatan lahan di wilayah kali Surabaya.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:

1.    Perangkat keras: komputer, digitizer, plotter

2.    Perangkat lunak: software Dimple 3.0 untuk pengolahan citra, arc view spasial Analisis 3.1 untuk analisis data dan pemetaan/SIG, Microsoft Office 97 untuk pengolahan database.

3.    Peralatan untuk pengumpulan data lapangan meliputi: GPS (Global Positioning System) tipe Garmin untuk menenukan koordinat titik kontrol geometri citra dan untuk mengetahui koordinat titik sampling cintoh air sungai.

4.   Peralatan laboratorium kualitas air (tipe Horiba) berupa alat spektrofotometer untuk uji sampling sekali setiap bulan.

Tahapan pembuatan database SIG dilakukan melalui taha-tahap berikut:

a.   Pengelolaan data sekunder yang berasal dari penggunaan lahan tahun 1990, peta topografi, data lapangan.

b.   Digitalisasi peta penggunaan lahan (landuse)

c.    Tumpang susun (overlay)

Kemudian dengan memanfaatkan fasilitas software yang ada dilakukan analisis dan penyusunan data atribut, sehingga didapatkan format data perubahan penggunaan lahan dalam SIG.

http://journal.ui.ac.id/upload/artikel/05-Penggunaan%20Metode%20Analisa_Bangun.PDF