Resume Pendekatan Metagenomik Dan Bio - INformatika Untuk Menganalisis Komunitas Mikroba Laut Indonesia

 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).