Bio – Informatika Untuk Menganalisis Komunitas Mikroba Laut
Indonesia
Akhir – akhir ini perkembangan
Teknologi Informasi (TI) semakin maju. Kelahiran Bioinformatika modern tak
lepas dari perkembangan bioteknologi di era tahun 70-an, dimana seorang ilmuwan
AS melakukan inovasi dalam mengembangkan teknologi DNA rekombinan. Secara umum,
Bioinformatika dapat digambarkan sebagai: segala bentuk penggunaan komputer
dalam menangani informasi-informasi biologi (Elfaizi dan Dwi Astuti Aprijani ,
2004).
TI tidak hanya telah membangkitkan
gelombang new-economy tapi juga merubah pola pikir sampai kepada gaya
hidup manusia modern sehingga serasa hidup dalam “kampung dunia ”. Kekuatan
inovasi teknologi yang disepadankan dengan TI di masa depan adalah
bio-teknologi. Bio-teknologi modern ditandai dengan kemampuan manusia untuk
memanipulasi kode genetik DNA (Witarto, 2003).
Mikroba adalah biota penting bagi
bumi karena merupakan produsen untuk atmosfer bumi dan juga berperan sebagai
biokatalis dan pentransformasi berbagain siklus biogeokimia. Isolasi mikroba
yang biasanya dilakukan adalah isolasi secara langsung. Dan tentunya hal ini
memiliki berbagai kendala karena kurang efektif atau kurang dari 1% mikroba
saja yang dapat diisolasi sehingga tidak dapat diketahui komunitas sesungguhnya
dalam suatu ekosistem. Kenyataan ini tentunya membuat orang – orang untuk
melakukan pengembangan metagenomik dan hal itu didukung oleh bio-informatika.
Metagenomik adalah analisis genom
dari mikroba tanpa pengkulturan mikroba. Metagenomik dikembangkan berdasarkan
kemajuan terkini bidang biologi molekuler dan bio-informasi. Bio-informatika
ini mempunyai peranan yang sangat penting, diantaranya adalah untuk manajemen data
biologi molekul, terutama sekuen DNA dan informasi genetika. Perangkat utama
bio-informatika ialah software dan didukung oleh ketersediaan internet .
Dari pendekatan ini didapat gambaran utuh mengenai keanekaragaman hayati suatu
komunitas, khususnya bakteri dan archaebakteri (Thontowi, 2009).
Keberhasilan mengisolasi dapat
menyukseskan program sensus biota laut Indonesia sehingga koleksi mikroba yang
tersedia dapat dimanfaatkan serta menghasilkan senyawa bio-aktif yang bernilai
ekonomi tinggi.
Sejak Zobell memulai bekerja dengan
bakteri bakteri laut, banyak strain – strain bakteri yang mampu diisolasi dari coastal
dan lingkungan laut (Zobell, 1946). bakteri – bakteri ini berasal dari
genus Pseudomonas, Vibrio dan Flavobacteria. Ketiganya dianggap mampu menggambarkan
hasil survei diversitas mikroba tanpa memerlukan kultivasi.
Sampai saat ini metode yang sering
digunakan untuk mengisolasi mikroba dari suatu komunitas adalah metode cawan
tuang (plate count) tetapi hasilnya
hanya 1% dari jumlah bakteri yang ada dalam sampel. Metode culture dependent berbeda dengan metode culture independent. Metode culture
dependent berbasis pada pendekatan rRNA. Melalui pendekatan rRNA dengan
melakukan penyusunan pustaka klon gen 16S rRNA (rDNA) dan analisis rRNA target
dengan pelacak oligonukleotida, maka akan menunjukkan dinamika populasi mikroba
laut yang begitu tinggi diversitanya dan dalam jangka waktu yang singkat.
Dalam proses di atas, bio –
informatika berperan penting yaitu berperan dalam proses pembacaan sekuen DNA
karena di database seperti GeneBank,EMBL (European Molecular Biology Laboratory),dan
DDBJ (DNA Data Bank of Japan) sudah tersedia data sekuen beberapa mikroba di laut
yang bisa digunakan untuk mendesain primer untuk implikasi DNA target. Contoh software
untuk mendesain primer adalah Webprimer yang disediakan oleh Stanford Genomic
Resources.
Database dari sekuen data yang ada
dapat difukana untuk mengidentifikasi homolog pada molekul baru yang tellah
dicek dan disekuenkan di laboratorium dari suatu nenek moyang yang memiliki
sifat – sifat yang sama atau homologi dapat menjadi indicator yang sangat kuat
di dalam bio informatika. Pengembangan metode secara molekuler untuk mendeteksi
populasi mikroba tanpa aktivasi telah meningkatkan pemahaman tentang struktur
komunitas mikroba di alam serta peranan dinamika dalam populasi. Seiring denngan
pemahaman tersebut, juga berkembang pendekatan metagenik dan didukung
bio-informatika. Metagenomik merupakan teknologi yang masih relatif baru serta
memiliki potensi aplikasi yang tinggi dalam pemahaman tentang habitat dan
peranan ekologis dari mikroba, khususnya di laut, aplikasi dalam bidang industri
dan kesehatan (Thontowi, 2009).