ASAM NUKLEAT
ASAM NUKLEAT
MAKALAH BIOKIMIA PERAIRAN MAKALAH BIOKIMIA PERAIRAN
Dosen Mata Kuliah: Dosen Mata Kuliah:
Dr. Emma Rochima, S.Pi, M.Si Dr. Emma Rochima, S.Pi, M.Si
Disusun oleh : Disusun oleh :
Kelompok Pe!ikanan A Kelompok Pe!ikanan A
Ri"a Nu#!aha
Ri"a Nu#!aha $%&''&'(&&&$%&''&'(&&& $
$ Hati Nu!ani
Hati Nu!ani $%&''&'(&&&$%&''&'(&&& %
% Eki )ulianti As*a!i
Eki )ulianti As*a!i $%&''&'(&&$$%&''&'(&&$
+e,!ian K!is A-is.a
+e,!ian K!is A-is.a $%&''&'(&&%$%&''&'(&&% $
$ Ri/al Nu! Ahma"
Ri/al Nu! Ahma" $%&''&'(&&%$%&''&'(&&%
E"ith Eli0anti
E"ith Eli0anti $%&''&'(&&1$%&''&'(&&1 2
2 Bene"ikta P!asi*i M3
Bene"ikta P!asi*i M3 $%&''&'(&&4$%&''&'(&&4 4
UNI6ERSITAS PAD)AD)ARAN UNI6ERSITAS PAD)AD)ARAN )ATINAN5OR )ATINAN5OR $&'1 $&'1
KAT
KATA PEN5A PEN5ANTAR ANTAR
Seg
Segala ala pujpuji i hanhanya ya milmilik ik AlAllah lah SubSubhanhanahuahuwatawataala ala shashalawalawat t dan dan salasalamm semoga tercurah limpahkan kepada Rasulullah Salallahualaihiwassalam berkah semoga tercurah limpahkan kepada Rasulullah Salallahualaihiwassalam berkah limpahan dan rahmatnya penyusun mampu menyelesaikan makalah yang berjudul limpahan dan rahmatnya penyusun mampu menyelesaikan makalah yang berjudul “
“Asam ukleat! Asam ukleat! guna memenuhi guna memenuhi tugas matakuliah "iotugas matakuliah "iokimia Perairan.kimia Perairan. Dal
Dalam am penpenyuyusunsunan an tugtugas as ataatau u matmateri eri iniini, , tidtidak ak sedsedikiikit t hamhambatabatan n yanyangg penyusun
penyusun hadapi. hadapi. amun amun penyusun penyusun menyadari menyadari bahwa bahwa kelancaran kelancaran dalamdalam penyusunan materi
penyusunan materi ini ini tidak tidak lain lain berkat berkat bantuan, dorongan, bantuan, dorongan, dan dan bimbingan orangbimbingan orang tua, sehingga kendala#kendala yang penyusun hadapi dapat teratasi.
tua, sehingga kendala#kendala yang penyusun hadapi dapat teratasi.
Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang dasar Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang dasar da
dan n maman$n$aat aat pempembelbelajaajararan n memengngenenaiai ““Asam Asam ukukleatleat””, , yayang ng kakami mi sasajijikakann berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber in$ormasi, re$erensi, dan berita. berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber in$ormasi, re$erensi, dan berita.
Sem
Semoga oga makmakalah alah ini ini dapdapat at memmemberiberikan kan wawwawasan asan yayang ng leblebih ih lualuas s dandan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para mahasiswa di menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para mahasiswa di %n
%ni&i&erersisitatas s PaPadjdjadadjajararan. n. 'a'ami mi sasadadar r babahwhwa a mamakakalalah h inini i mamasisih h babanynyak ak keku
kekurangan dan rangan dan jauh dari jauh dari sempsempurna. %ntuk itu, urna. %ntuk itu, kepadkepada a dosen pembimbdosen pembimbing kamiing kami mem
memintinta a masmasukaukannynnya a demdemi i perperbaibaikan kan pempembuabuatan tan makmakalaalah h kamkami i dimdimasa asa yanyangg akan datang dan mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca.
akan datang dan mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca.
(atinangor,
(atinangor, )* )* o&ember o&ember +)-
+)-Penyusun Penyusun
DA+TAR ISI "A" alaman I PENDAHULUAN . /atar "elakang... .+ 0ujuan... + .1 Man$aat... + II KA)IAN PUSTAKA
+. Pengertian asam nukleat... 1 +.+ (enis asam nukleat... 2 +.1 3ungsi Asam ukleat... -+.4 Si$at Asam ukleat... 5 +.2 "entuk Asam ukleat... 6 +.2. DA... 6 +.2.+ RA... ) +.- 0ingkatan Struktur Asam ukleat... +.-. 7ula Pentosa... + +.-.+ 7ula Ribosa... + +.-.1 "asa itrogen... 1 +.5 Sintesis RA dan DA... 2 +.5. Sistesis ukleotida Purin... 5 +.5.+ Sistesis ukleotida Pirimidin... * +.* 'atabolisme Asam ukleat... +) +.*. ukleat Menjadi ukleotida... +) +.*.+ ukleotida menjadi ukleosida... + +.*.1 'atabolisme Purin menjadi Asam %rat... + +.*.4 'atabolisme Pirimidin... ++ +.6 0eknik Rekombinan Pemulyaan 8kan... ++ +.) "ioteknologi Perikanan... +-6 SIMPULAN DAN SARAN
2. Simpulan... 1 2.+ Saran... 1 DA+TAR PUSTAKA... 1+
BAB I
PENDAHULUAN '3'3 Lata! Belakan#
Pada tahun *-6 3riedrick Mescher , seorang muda bangsa Swiss yang belajar pada oppe#Seyler yang terkemuka di (erman , mengisolasi inti dari sel darah putih dan menemukan bahwa inti mengandung suatu 9at kaya $os$at yang sampai sekarang ini tidak diketahui yang dinamakannya nuklein , dan pada tahun *5 secara nubuat menulis :
Menurut saya tampaknya seluruh $amily dari 9at yang mengandung $os$or ini, agak sedikit berbeda satu sama lainnya, akan timbul sebagai sekelompok 9at nuklein , yang kemungkinan patut mendapat pertimbangan yang sama dengan protein.
'etika nuklein ditetapkan bersi$at asam , namanya diganti menjadi asam nukleat. Riset mengenai biomolekul ini pada decade pertama dari abad ini menemukan bahwa asam nukleat, seperti protein merupakan polimer. %nit monomerik dari suatu asam nukleat disebut nukleotida; jadi, asam nukleat juga disebut polinukleotida. Ada dua jenis asam nukleat yaitu DA < deo=yribonucleic acid > atau asam deoksiribonukleat dan RA < ribonucleic acid > atau asam ribonukleat. DA oleh seorang dokter muda 3riedrich Miescher yang mempercayai bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan melalui penelitian kimia pada sel#sel.
Penelitian berlanjut mengenai asam nukleat menemukan bahwa unit nukleotida ini terkait satu sama lain melalui ikatan $os$odiester membentuk struktur makromolekular , yang dalam kasus DA, dapat mempunyai berat molekul milyaran. 'edua jenis asam nukleat ditemukan pada semua tumbuh# tumbuhan dan hewan. ?irus juga mengandung asam nukleat; namun, tidak seperti tumbuh#tumbuhan atau hewan, suatu &irus memiliki RA ataupun DA, tetapi tidak keduanya. @alaupun kimiawi dari asam nukleat diteliti secara serius setelah penemuannya, 52 tahun berlalu sebelum makna biologi dari makro molekul ini
disadari. Saran yang diajukan oleh A&ery dan rekan, pada tahun 644, bahwa DA adalah bahan genetika, merupakan peranan biologi spesi$ik pertama yang diajukan untuk suatu asam nukleat. Mengenai RA, baru pada tahun 625
ditetapkan suatu $ungsi selular spesi$ik untuk asam nukleat ini < keterlibatan RA dalam sintesis protein >. < amun, perlu dicatat, bahwa RA telah diidenti$ikasi lebih dini sebagai bahan genetika dari sejumlah &irus.> timbulnya biologi molecular menekankan keunggulan dari DA maupun RA, yang beragam spesies selularnya memiliki peranan mencolok dalam sintesis protein <ekspresi gen >.
'3$ Rumusan Masalah
Rumusan dari pembuatan makalah ini ialah sebagai berikut: . Apa Pengertian dari Asam ukleat
+. Apa 3ungsi dan (enis dari Asam ukleat 1. "agaimana Proses Pembentukan Asam Amino 4. "agaimana Struktur Asam ukleat
2. Apa Peranan Asam Amino dalam "idang Perikanan '3% Tu7uan Penulisan
0ujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut : . %ntuk mengetahui pengertian dari Asam ukleat +. %ntuk mengetahui 3ungsi dan (enis Asam ukleat 1. %ntuk mengetahui tingkatan struktur Asam ukleat 4. %ntuk mengetahui struktur Asam ukleat
2. %ntuk mengetahui Proses Pembentukan Asam ukleat
BAB II
PEMBAHASAN
$3' Pen#e!tian Asam Nukleat
3riedrich Miescher <*44#*62> adalah orang yang mengawali pengetahuan mengenai kimia dan inti sel. Pada tahun *-*, dilaboratorium oppe#Syler di 0ubingen, beliau memilih sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian sel#sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan dengan cara ini diperoleh inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein. Dengan menambahkan en9im pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengan cara ekstraksi terhadap inti sel diperoleh suatu 9at yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam. 'emudian 9at ini dinamakan “nuclein” sekarang dikenal dengan nama nucleoprotein. Selanjutnya dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa pembentuk sel dan jaringan normal.
Asam nukleat merupakan polimer besar dengan ukuran yang ber&ariasi antara +2.))) B.))).))) sBd milyar. Asam nukleat baik DA maupun RA tersusun dari monomer nukleotida . ukleotida tersusun dari gugus $os$at, basa nitrogen dan gula pentosa. "asa nitrogen berasal dari kolompok purin dan pirimidin. Purin utama asam nukleat adalah adenin dan guanin, sedangkan pirimidinnya adalah sitosin, timin dan urasil .
ukleotida merupakan nukleosida yang gugus gula pada posisi 2C#nya mengikat asam $os$at <gugus $os$at> dengan ikatan ester. ukleosida terdiri atas pentosa < deoksiribosa atau ribosa> yang mengikat suatu basa <deri&at purin atau pirimidin> melalui ikatan glikosida.
Pentosa yang berasal dari DA ialah deoksiribosa dan dari RA ialah ribosa. "asa purin dan pirimidin yang berasal dari DA ialah adenin, guanin, sitosin dan timin. Sedangkan basa RA terdiri atas adenin, guanin, sitosin dan urasil. Dengan demikian nukleosida adalah penyusun nukleotida dan dapat diberi nama tri&ial dan nama sistematis seperti terlihat pada tabel berikut :
0abel. ukleosida Penyusun Asam ukleat
Monomer Asam ukleat ama 0ri&ial ama sistematis Ribonukleosida
Ribosa basa adenin Ribosa basa guanin Ribosa basa urasil Ribosa basa sitosin Deoksiribonukleosida
Deoksiribosa basa adenin Deoksiribosa basa guanin Deoksiribosa basa sitosin Deoksiribosa basa timin
Adenosin 7uanosin %ridin Sitidin Deoksi#adenosin Deoksi#guanosin Deoksi# sitidin Deoksi#timidin Adenin nukleosida 7uanin nukleosida urasil nukleosida Sitosin nukleosida Deoksi#Adenin nukleosida Deoksi#7uanin nukleosida Deoksi# Sitosin nukleosida Deoksi#0imin nukleosida ukleosida dalam bentuk bebas ada memiliki $ungsi penting bagi kesehatan contohnya, puromisin yang ber$ungsi sebagai antibiotik yang menghambat sintesis protein < dihasilkan oleh streptomyces>. Arabinosil sitosin dan arabinosil adenin sebagai anti &irus dan anti jamur.
ukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat. ontohnya dapat dilihat dalam tabel berikut:
0abel.+ Mononukleotida Penyusun Asam ukleat DA dan RA "asa
itrogen
ama Ribonukleotida <RA> ama deoksiribonukleotida <DA>
Adenin <A> 7uanin <7> 0imin <0> Sitosin <> %rasil <%>
Adenosin 2C#mono$os$at <AMP> 7uanosin 2C#mono$os$at <7MP> ###################
Sitidin 2C#mono$os$at <MP> %ridin 2C#mono$os$at <%MP>
Deoksi Adenosin 2C#mono$os$at <dAMP>
Deoksi 7uanosin 2C#mono$os$at <d7MP>
Deoksi 0imidin 2C#mono$os$at <d0MP>
Deoksi Sitidin 2C#mono$os$at <dM "eberapa nukleotida yang mempunyai $ungsi penting dalam sel misalnya Adenosin 2C mono$os$at <AMP>, Adenosin 2C Fdi$os$at <ADP> dan Adenosin 2C#
tri$os$at <A0P> yang berperan penting dalam trans$er gugus $os$at untuk menerima dan mengantar energi.
7ambar . Struktur AMP, ADP dan A0P
ukleotida lain yang berbentuk siklik seperti Adenosin 1C#2C#siklik mono$os$at < AMP#siklik atau cAMP> berperan sebagai kurir sekunder dalm mengendalikan metabolisme hormon adrenalin. ukleotida bebas lain adalah guanosin siklik mono$os$at < 7MP siklik G c7MP > yang diduga ber$ungsi sebagai penghambat en9im yang dirangsang oleh cAMP. Selain itu diketahui beberapa tri$os$onukleotida selain A0P yang berperan dalam berbagai reaksi dalam sel. Misalnya 0P <Sitidin 2C# tri$os$at> terlibat dalam biosintesis $os$olipid, %0P berperan dalam biosintesis berbagai senyawa karbohidrat. 0P dan %0P juga
digunakan dalam biosintesis RA dan DA. $3$ )enis Asam Nukleat
Asam nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu DA <deoxyribonucleic acid ) atau asam deoksiribonukleat dan RA (ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat. "aik DA maupun RA berupa anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan bersi$at basa. Misalnya DA dalam inti sel terikat pada histon. Senyawa gabungan antara protein dan asam nukleat disebut nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan polimer seperti protein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. A0P adalah salah satu contoh nukleotida asam nukleat bebas yang berperan sebagai pembawa energi.
DA mengandung gen, in$ormasi yang mengatur sintesis protein dan RA. DA mengandung bagian#bagian yang menentukan pengaturan ekspresi gen <promoter, operator, dan lain#lain.>. Ribosomal RA <rRA> merupakan komponen dari ribosom, mesin biologis pembuat protein Messenger RAs <mRA> merupakan bahan pembawa in$ormasi genetik dari gen ke ribosom. 0rans$er RAs <tRAs> merupakan bahan yang menterjemahkan in$ormasi dala m mRA menjadi urutan asam amino RAs memiliki $ungsi#$ungsi yang lain, di antaranya $ungsi#$ungsi katalis. Asam nukleat merupakan molekul raksasa yang memiliki $ungsi khusus yaitu, menyimpan in$ormasi genetik dan menerunkannya kepada keturunanya. Susunan asam nukleat yang menentukan apakah mahluk itu menjadi hewan , tumbuhan, maupun manusia. "egitu pula susunan dalam sel, apakah sel itu menjadi sel otot maupun sel darah.
"eberapa $ungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi in$ormasi genetik; metabolisme antara<intermediary metabolism> dan reaksi#reaksi in$ormasi energi; koen9im pembawa energi; koen9im pemindah asam asetat, 9at gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koen9im reaksi oksidasi reduksi.
Peranan dari DA dan RA sebagai bahan keturunan memberikan suatu kontras yang menarik dalam hal $ungsi biologis dari dua kelas makromolekul ini. RA memperlihatkan keragaman biomolekul yang biasa dengan memiliki $ungsi selular dan &iral yang khas. Di pihak lain , DA merupakan contoh yang jarang dari suatu makromolekul yang melakukan $ungsi tunggal yang sama dalam &irus, prokariota, dan eukariota. Sebagai pembawa in$ormasi genetika dari semua
system selular , DA mempertahankan kemurnian $ungsi sepanjang e&olusi biologi. Peman$aatan yang menguntungkan dari DA oleh alam untuk
melestarikan spesies tampaknya tidak memungkinkan untuk beragam $ungsi dari makromolekul ini.
$32 Si8at Asam Nukleat
Asam nukleat memiliki beberapa si$at yang dilihat dari hal yang mempengaruhinya. al tersebut adalah sebagai berikut :
'etika melihat struktur tangga berpilin molekul DA atau struktur sekunder RA, sepintas akan terlihat bahwa struktur tersebut menjadi stabil karena adanya ikatan hidrogen. 8katan hidrogen di antara pasangan#pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan hidrogen antara basa dan molekul air apabila DA berada dalam bentuk rantai tunggal. (adi, ikatan hidrogen jelas tidak berpengaruh terhadap stabilitas struktur asam nukleat, tetapi hanya sekedar
menentukan spesi$itas perpasangan basa.
Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan#pasangan basa. Permukaan basa yang bersi$at hidro$obik menyebabkan molekul#molekul air dikeluarkan dari sela#sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat.
+. Pengaruh asam
Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya lH4 dengan suhu lebih
dari ))I, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen#komponennya. amun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersi$at apurinik.
1. Pengaruh alkali
Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan p akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DA mengalami denaturasi. al yang sama terjadi pula pada RA. "ahkan pada p netral sekalipun, RA jauh lebih rentan terhadap hidrolisis bila dibadingkan dengan DA karena adanya gugus H pada atom nomor + di dalam gula ribosanya.
4. Denaturasi kimia
Sejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat pada p netral. ontoh yang paling dikenal adalah urea <H<+>+> dan
tersebut dapat merusak ikatan hidrogen. Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi.
2. ?iskositas
DA kromosom dikatakan mempunyai nisbah aksial yang sangat tinggi karena diameternya hanya sekitar + nm, tetapi panjangnya dapat mencapai beberapa sentimeter. Dengan demikian, DA tersebut berbentuk tipis memanjang. Selain itu, DA merupakan molekul yang relati$ kaku sehingga larutan DA akan mempunyai &iskositas yang tinggi. 'arena si$atnya itulah molekul DA menjadi sangat rentan terhadap $ragmentasi $isik. al ini menimbulkan masalah tersendiri ketika kita hendak melakukan isolasi DA yang utuh.
-. 'erapatan apung
Analisis dan pemurnian DA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung (bouyant density)#nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat molekul tinggi, misalnya sesium klorid <sl> *M, DA mempunyai kerapatan yang sama dengan larutan tersebut, yakni sekitar ,5 gBcm1. (ika larutan ini disentri$ugasi dengan kecepatan yang sangat tinggi, maka
garam sl yang pekat akan bermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradien kerapatan. "egitu juga, sampel DA akan bermigrasi menuju posisi gradien yang sesuai dengan kerapatannya. 0eknik ini dikenal sebagai sentri$ugasi seimbang dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient centrifugation) atau sentri$ugasi isopiknik.
Hleh karena dengan teknik sentri$ugasi tersebut pelet RA akan berada di dasar tabung dan protein akan mengapung, maka DA dapat dimurnikan baik dari RA maupun dari protein. Selain itu, teknik tersebut juga berguna untuk keperluan analisis DA karena kerapatan apung DA (ρ) merupakan $ungsi linier bagi kandungan 7#nya. Dalam hal ini, ρ G ,-- ),)6*J <7 >.
$3( Bentuk Asam Nukleat
Di alam, asam nukleat di temukan dalam + bentuk, yaitu : . Asam deoksiribosa nukleat <DA>
$3(3' DNA
DA <deo=yribose nucleic acid> merupakan komponen penyusun kehidupan. Kat inilah yang membuat lebah adalah seekor lebah dan kanguru adalah kanguru. DA adalah apa yang membuat tiap#tiap indi&idual <apapun jenis dan spesiesnya> unik. DA terdapat pada semua organisme hidup dari mulai bakteri terkecil sampai ikan paus raksasa. Molekul ini tidak hanya menentukan
si$at $isik, seperti warna rambut dan warna mata, tapi juga kemungkinan penyakit yang dimiliki. DA adalah material pembawa si$at yang dapat ditemukan pada sel. 8a menyediakan instruksi untuk membuat, menjaga, dan mengatur kerja sel dan organisme.
Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul#molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom nomor 1 dengan atom nomor 2 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus $os$at.
Secara kimia DA mengandung karakteristikBsi$at sebagai berikut: . Memiliki gugus gula deoksiribosa.
+. "asa nitrogennya guanin <7>, sitosin <>, timin <0> dan adenin <A>. 1. Memiliki rantai heliks ganda anti paralel
4. 'andungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan
Pada tahun 621, berdasarkan hasil penelitian dari Rosalind 3ranklin, (ames @atson and 3rancis rick, DA diketahui berbentuk double heli=. 0erdiri dari dua pita yang berpilin menjadi satu. Double heli= terdiri dari dua rantai, satu berwarna biru, dan satunya kuning. ontoh heli= misalnya pada rajutan tali,
8nteraksi ikatan hidrogen antara masing#masing basa nitrogen menyebabkan bentuk dari dua rantai DA menjadi sedemikian rupa, bentuk ini disebut double heli=. 8nteraksi spesi$ik ini terjadi antara basa A dengan 0, dan dengan 7. Sehingga jika double heli= dibayang kan sebagai sebuah tangga spiral, maka ikatan basa#basa ini sebagai anak tangga#nya. /ebar dari Lanak tanggaC adalah sama, karena pasangan basa selalu terdiri dari satu primidin dan satu purin.
$3(3$ RNA
Asam ribonukleat adalah salah satu polimer yang terdiri atas molekul# molekul ribonukleotida. Seperti DA, asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom nomer 1 dengan atom nomer 2 pada molekul ribosa dengan perantaraan gugus $os$at.
Meskipun banyak persamaannya dengan DA , RA mempunyai beberapa perbedaan dengan DA yaitu :
. "agian pentosa RA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DA adalah deoksiribosa.
+. "entuk molekul DA adalah heliks ganda. "entuk molekul RA bukan heliks ganda, tetapi berupa rantai tunggal yang terlipat sehingga menyerupai rantai ganda.
1. RA mengandung basa Adenin, 7uanin dan Sitosin seperti DA , tetapi tidak mengandung 0imin. Sebagai gantinya, RA mengandung %rasil. Dengan demikian bagian basa pirimidin RA berbeda dengan bagian basa pirimidin DA.
4. (umlah 7uanin adalah molekul RA tidak perlu sama dengan Sitosin, demikian pula jumlah adenin tidak harus sama dengan %rasil.
2. Ada 1 macam RA, yaitu tRA <trans$er RA>, mRA <messenger RA> dan rRA <ribosomal RA>. 'etiga macam RA ini mempunyai $ungsi yang berbeda#beda, tetapi ketiganya secara bersama#sama mempunyai peranan penting dalam sintesis protein.
$31 Tin#katan St!uktu! Asam Nukleat $313' 5ula Pentosa
Rangka utama untai DA terdiri dari gugus $os$at dan gula yang berselang#seling. 7ula pada DA adalah gula pentosa <berkarbon lima>, yaitu +# deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan $os$at melalui ikatan $os$odiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DA dan RA adalah gula penyusunnya; gula RA adalah ribosa.
DA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks ganda. Pada struktur heliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada satu untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya. al ini disebut sebagai antiparalel . Masing#masing untai terdiri dari rangka utama, sebagai struktur utama, dan basa nitrogen, yang berinteraksi dengan untai DA satunya pada heliks. 'edua untai pada heliks ganda DA disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa#basa yang terdapat pada kedua untai tersebut. Empat basa yang ditemukan pada DA adalah adenina <dilambangkan A>, sitosina <, dari cytosine>, guanina <7>, dan timina <0>. Adenina berikatan hidrogen dengan timina, sedangkan guanina berikatan dengan sitosina. Segmen polipeptida dari DA disebut gen, biasanya merupakan molekul RA.
7ula dalam asam nukleat adalah jenis gula aldopentosa yakni Ribosa,,bisa dilihat struktur pada gambar. struktur awort <siklik>nya menunjukkan posisi beta#3uranosa <beta untuk posisi H yang diatas, 3uranosa untuk siklik dari 2 atom karbon>.perhatikan untuk + nya, disitulah letak perbedaan dari tiap jenis asam nukleat <DA RA>. untuk RA sama seperti gambar tadi, namun untuk DA agak sedikit berbeda, dimana pada atom + nya kehilangan atom H nya sehingga yang ada hanya subtituen nya saja, itulah dinamakan gula DEH'S8ribosa.
$313% Basa Nit!o#en
"asa nitrogen seperti yang kita tau adalah Purin dan Pirimidin, berasal dari senyawa heterosiklik yang terdiri dari + gabungan siklik <namanya bisiklik>. sedangkan Pirimidin juga termasuk dalam snyawa heterosiklik, namun pirimidin ini berasal dari turunan Piridin yang ditambahkan atom <kalo piridin hanya atom nya>. Purin punya turunan lagi, yakni Adenin dan guanin yang berbeda dari strukurnya, begitu juga pirimidin yang terdiri dari timin, uracil, dan sitosi.
Masing#masing basa purin dan pirimidin akan saling berpasangan, seperti adenin akan selalu berpasangan dengan timin pada DA dan dengan %racil pada RA. sedangkan guanin NsetiaNdengan sitosin baik di DA maupun RA.,hal ini karena mereka sudah berjodoh satu sama lain, dalam hal ini masing#masing pasangan akan saling membentuk kestabilan oleh adanya ikatan hidrogen yang menghubungkan keduanya. dan juga sdh ada en9im+ tertentu yang bekerja pada masing+ jenis asam nukleat, sehingga bila pasangannya NtertukarN en9im yang bekerja secara otomatis akan berhenti. 1. 7ugus $os$at 8nilah yang menentukan
si$at asam pada asam nukleat
'otak ungu pada gambar menunjukan $os$at,pada keadaan netral, ia akan sangat mudah melepaskan protonnya. makin mudah melepaskan protonnya, semakin asam. sehingga disebut juga sebagai anion asam kuat. 7ambar ikatannya
3os$atnya, berikatan dengan atom 2 nya, dan atom 1 dari nukleotida sebelumnya atau sesudahnya. ini disebut sebagai ikatan fosfodiester , dimana ikatan ini menghubungkan nukleotida dengan lainnya. ukleotida adalah unit molekul
dari asam nukleat yang terdiri dari $os$at, basa , dan gula. nukleosida adalah unit molekul as. nukleat yang terdiri dari gula dan basa saja. untuk "asa , pada Purin akan berikatan pada atom 6 nya dengan atom dari gula. sedangkan Pirimidin berikatan pada nya dengan atom pada gula dengan membentuk ikatan #glikosida <nukleosida>.gambarnya.
pada ujung atas, berakhir pada 2 dan ujung bawah berakhir pada 1. 8ni berguna dalam penulisan sekuensing asam nukleat itulah disebut sebagai ujung 2O# 1O. Merupakan struktur RA karena hanya terdiri dari rantai saja, kalau yang rantai ganda seperti DA, berarti + rantai yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen.
Pasangan adenin timin hanya + rangkap ikatan hidrogen, karena pada strukturnya tidak memungkinkan untuk membentuk 1 rangkap seperti pasangan guanin sitosin. Dari jaraknya antara H dan apada pasangan adenin timin, sangat jauh. sehingga tidak memungkinkan adanya interaksi.Dobel heliksnya.
%ntaian yang saling melilit ini, menyumbangkan kestabilan dan memperdekat jarak <rise> antara pasang+ basanya, sehingga bisa menjadi utuh,untaian ganda ini juga disusun secara anti paralel , pada rantai dari 2O#1O dan rantai + dari 1O#2O.
$3132 Nukleoti"a "an Nukleosi"a
Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam $os$at. Molekul nukleosida terdiri atas pentosa < deoksiribosa atau ribose > yang mengikat suatu basa <purin atau pirimidin>. (adi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam $os$at, pentosa dan basa purin atau pirimidin. Rumus berikut ini akan memperjelas hasil hidrolisis suatu
nukleoprotein.
Pentosa yang berasal dari DA ialah deoksiribosa dan yang berasal dari RA ialah ribose. Adapun basa purin dan basa pirimidin yang berasal dari DA ialah adenin,sitosin dan timin. Dari RA akan diperoleh adenin,guanin, sitosin dan urasil.
%rasil terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk keto atau laktam dan bentuk enol atau laktim. Pada p cairan tubuh, terutama urasil terdapat dalam entuk keto. ukleosida terbentuk dari basapurin atau pirimidin dengan ribose atau deoksiribosa. "asa purin atau pirimidin terikat padapentosa oleh ikatan glikosidik,yaitu pada atom karbon nomor . 7uanosin adalah suatu nukleosida yang terbentuk dari guanin dengan ribosa. Pada pengikatan glikosidik ini sebuah molekul air yang dihasilkan terjadi dari atom hidrogen pada atom #6 dari basa purin dengan gugus H pada atom # dari pentosa. %ntuk basa pirimidin,gugus
H pada atom #berikatan dengan atom pada atom #.
Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya. "eberapa nukleosida berikut ini ialah yang membentuk dari basa purin atau dari basa pirimidin dengan ribosa ;
. Adenin nukleosida atau Adenosin +. 7uanin nukleosida atau 7uanosin 1. %rasil nukleosida atau %ridin 4. 0imin nukleosida atau 0imidin 2. Sitosin nukleosida atau Sitidin
Apabila pentose yang diikat oleh deoksiribosa,maka nama nukleosida diberi tambahandeoksi di depanya.Sebagai contoh deoksiadinosin,deoksisitidin! dan sebagainya. Disamping lima jenis basa purin atau basa pirimidin yang biasa terdapat pada asam nukleat, ada pula beberapa basa purin dan basa pirimidin lain yang membentuk nukleosida.ipoksantin dengan ribosa akan membentuk hipoksantin nukleosida atau inosin. DA pada bakteri ternyata mengandung hidroksimetilsitosin.
Demikian pula tRA <trans$er RA> mengandung deri&at metal basa purin atau basapirimidin, misalnya -##dimetiladenin atau +# dimetilguanin.
Dalam alam nukleosida terutama terdapat dalam bentuk ester $os$at yang disebut nukleotida. ukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat.Dalam molekul nukleotida gugus $os$at terikat oleh pentosa pada atom #2.
"eberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut :
. Adenin nukleotida atau Adenosinmono$os$at <AMP><asam adenilat> +. 7uanin nukleotida atau 7uanosinmono$os$at <7MP><asam guanilat>
1. ipoksantin nukleosida atau 8nosinmono$os$at <8MP><asam inosinat> 4. %rasil ukleotida atau %ridinmono$os$at <%MP> <asam uridilat> 2. Sitidin nukleotida atau Sitidinmono$os$at <SMP><asam sitidilat> -. 0imin nukleotida atau 0imidinmono$os$at <0MP><asam timidilat>
Pentosa yang terdapat dalam molekul nukleotida pada contoh diatas ialah ribosa. Apabila pentosanya deoksiribosa, maka ditambah deoksi di depan nama nukleotida tersebut misalnya deoksiadenosin#mono$os$at atau disingkat dAMP. Ada beberapa nukleotida yang mempunyai gugus $os$at lebih dari misalnya adenosintri$os$at dan uridintri$os$at, kedua nukleotida ini mempunyai peranan penting dalam reaksi#reaksi kimia dalam tubuh.
Pada rumus molekul A0P dan %0P, ikatan antara gugus#gugus $os$at diberi tanda yang khas. Pada proses hidrolisis A0P akan melepaskan gugus $os$at dan terbentuk adenosindi$os$at <ADP>. Pada hidrolis ini ternyata dibebaskan energy yang cukup besar yaitu 5.))) kalBmol A0P.Hleh karena itu ikatan antara gugus $os$at dinamakan ikatan berenergi tinggi! dan diberi tanda 9 . Dalam tubuh,A0P dan %0P ber$ungsi sebagai penyimpan energi yang diperoleh dariproses oksidasi senyawa#senyawa dalam makanan kita untuk kemudian dibebaskan apabila energi tersebut diperlukan.
$3 Sintesis RNA "an DNA
Asam nukleat tersusun atas monomer#monomer berupa nukeotida, yang masing#masing terdiri atas sebuah gugus $os$at, sebuah gula pentosa, dan sebuah basa . dengan demikian, setiap nukeotida pada asam nukleat dapat dilihat sebagai nukleosida mono$os$at. amun, pengertian nukleotida secara umum sebenarnya adalah nukleosida dengan sebuah atau ebih gugus $os$at. Sebagai contoh, molekul A0P <adenosine tri$os$at> adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus $os$at.
ukleosida terdiri atas nukleosida purin dan nukleosida purimidin. ukleosida purin merupakan kelompok nukleosida yang mengandung basa purin, sedangkan nukleosida pirimidin merupakan kelompok nukleosida yang mengandung basa piimidin. (ika gula pentosanya adalah ribose seperti halnya pada RA, maka nukleosidanya dapat berupa adenosine, guanosin, sitidin, dan
uridin. "egitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosine mono$os$at, guanosin mono$os$at, sitidin mono$os$at, dan uridin mono$os$at. Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya DA, maka nukleosidanya terdiri atas deoksiguanosin, deoksisitidin, dan deoksitimin.
%rutan nukleotida spesi$ik di sepanjang DA menandai dimana transkripsi suatu gen dimulai dan diakhiri. 0ranskripsi terdiri dari 1 tahap yaitu: inisiasi <permulaan>, elongasi <pemanjangan>, terminasi <pengakhiran> rantai mRA. . 8nisiasi
Daerah DA di mana RA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DA yang digunakan sebagai cetakan.
+. Elongasi
Saat RA bergerak di sepanjang DA, RA membuka pilinan heliks ganda DA, sehingga terbentuklah molekul RA yang akan lepas dari cetakan DAnya.
1. 0erminasi
0ranskripsi berlangsung sampai RA polimerase mentranskripsi urutan DA yang disebut terminator. 0erminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RA yang ber$ungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RA dan DA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AA%AAA di dalam mRA. Pada titik yang lebih jauh kira#kira ) hingga 12 nukleotida, mRA ini dipotong hingga terlepas dari en9im tersebut.
$33' Sintesis Nukleoti"a Pu!in
ukleosida purin terdiri atasatas AMP <Adenosin Mono$os$at> dan 7MP <7uanosin Mono$os$at>. AMP adalah ester dari asam $os$at dan nukleosida yang disebut adenosin. AMP terdiri dari gugus $os$at, gula ribose dan adenin nucleobase.Adapun 7MP adalah ester dari asam $os$at dengan nukleosida guanosin. 7MP terdiri dari gugus $os$at, yaitu gula pentose ribosa dan guanin
nucleobase, karena itulah disebut mono$os$at ribonucleosida.AMP dan ADP disintesis dari 8MP <8nosin Mono$os$at>.
a. Pembentukan 8MP
8nosin mono$os$at disintesis melalui jalur de o&o dengan menggunakan ribose#2#$os$at dan en9im PRPP#sintetase menghasilkan phosphoribose## pyrophosphate <PRPP>.
b. 'on&ersi 8MP menjadi AMP dan 7MP
8MP dikon&ersi menjadi baik AMP atau 7MP oleh jalur berbeda. 8MP dikon&ersikan menjadi AMP dengan mereaksikan 8MP dengan asam amino aspartat dan $umarat. Adapun 8MP dikon&esikan menjadi 7MP dengan menggunakan asam amino glutamine dan glutamate.
# Pembentuan AMP dari 8MP
$33$ Sintesis Nukleoti"a Pi!imi"in
ukleotida pirimidin terdiri atas %MP <%ridin Mono$os$at>, 0P <Sitidin Mono$os$at>, dan 0MP <0imidin Mono$os$at>. Sintesis nukleotida pirimidin dimulai dari pembentuan carbamoyl phosphate dan glutamate dari glutamine. Selanjutnya carbamoyl phosphate ini yang akan diubah menjadi %MP, 0P, dan 0MP. arbamoyl phosphate bereaksi dengan aspartat membentuk senyawa Hrotate. Senyawa orotate sellanjutnya bergabung dengan PPRP menghasilkan Hritidin Mono$os$at dan reaksi lebih lanjut akan menghasilkan %ridin Mono$os$at <%MP>. %ntuk menghasilkan 0P, %MP diubah terlebih dahulu menjadi %0P dan kemudian diraksikan dengan glutamine hingga menghasilkan 0P dan glutamate. Adapun pembentukan 0MP dilakukan oleh en9im timidilate sintetase sehingga %MP terkon&ersi menjadi 0MP. "erikut adalah reaksi#reaksinya.
# Reaksi pembentukan carbamoyl phosphate
# Reaksi pembentukan senyawa Hrotate
# Reaksi pembentukan 0P
%MP A0P Q## %DP ADP %DP A0P Q## %0P ADP
<nucleoside monophosphate kinase> <nucleoside diphosphate kinase>
Reaksi pembentukan 0MP
ukleotida#nuleotida yang terbentuk inikemudian akan disintesis menjadi DA atau RA. Dalam RA primidin selalu sitosin dan urasil, dalam DA primidin selalu sitosin dan timin. Selanjutnya DA dan RA yang terbentuk akan
mengalami elongasi <pemanjanganBpolimerisasi> dan berhenti pada tahap terminasi.
$3 Kata,olisme Asam Nukleat
'atabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan en9im. 0ahapan katabolisme asam nukleat yaitu berturut#turut menjadi nukleotida, nuleosida, purin, pirimidin, dan asam urat.
$33' Kata,olisme Asam Nukleat Men7a"i Nukleoti"a
Asam#asam nukleat terdapat pada jaringan tubuh sebagai nukleoprotein.ukleoprotein dalam pencernaaan akan dipecah jadi molekul yang lebih kecil yaitu asam nukleat dan protein. Asam nukleat dan protein selanjutnya terpisah ke jalur metabolism masing#masing. Asam nukleat yang tersusun atas monomer#monomer berupa nukleotida dipecah sehingga menghasilkan nukleotida.
$33$ Kata,olisme Nukleoti"a Men7a"i Nukleosi"a
ukleosida merupakan sebutan dari nukleotida tanpa gugus $os$at. Dengan demikian, nukleosida tersusun dari gula ribosaBdeoksiribosa dan basa nitrogen. 0ahapan penguraian nukleotida menjadi nukleosida adalah sebagai berikut.
Di dalam usus halus terjadi pemutusan ikatan $os$odiester oleh endonuklease
<pankreas> menghasilkanoligonukleotida.
Hligonukleotida dipecah lebih lanjut oleh $os$odiesterase menghasilkan
mono$os$at.
'emudian dipecah lebih lanjut oleh nukleotidase menghasilkan nukleosida and
orthophosphate.ukleosida yang terbentuk adalah Sitidin, %ridin, Adenosin, dan 7uanosin
$33% Kata,olisme Pu!in Men7a"i Asam U!at
ukleosida purin yang dihasilkan dari degradasi nukleotida akan terdegradasi lebih lanjut menghasilkan asam urat yang selanjutnya diekskresikan dalam urin. Proses pembentukan asam urat dapat melalui dua jalur. Pertama, 0ahap penguraian nukleosida purin menjadi asam urat dimulai dari proses deaminasi adenosine menjadi inosin, kemudian membelah membentuk hipo=antin. ipo=antin dioksidasi menjadi =antin dan selanjutnya =antin diubah menjadi asam urat. 'edua, tahap yang dimulai dari guanosin. 7uanosin diubah menjadi guanine yang selanjutnya dideaminasi menghasilkan =antin. /angkah selanjutnya, =antin dioksidasi menjadi asam urat. "erikut adalah reaksi penguraian nukleosida menjadi asam urat.
$332 Kata,olisme Pi!imi"in
. 'on&ersi sitidin menjadi uridin oleh en9im sitidin deaminase
+. 3os$orilasi deoksitimidin menjadi timin dan deoksiribosa##$os$at
$34 Teknik;Teknik Rekom,inasi Untuk Tu7uan Pemuliaan Ikan
Pemuliaan ikan merupakan kegiatan untuk menghasilkan ikan unggul melalui perbaikan si$at yang terukur. Pemuliaan dapat dilakukan dengan melalui cara atau proses seleksi, Prinsip dasar dari seleksi adalah mengeksploitasi si$at aditi$ dari allela#allela pada semua lokus yang mengontrol si$at terukur untuk memperbaiki suatu stain ikan <7ustiano et al .,666 dalam 'ristanto dan Eni, +))5>.
Salah satu pemuliaan ikan dapat dilakukan dengan recombinasi gen. Pengertian dan arti de$inisi rekombinasi gen adalah merupakan penggabungan beberapa gen induk jantan dan betina ketika pembuahan o&um oleh sperma yang menyebabkan adanya susunan pasangan gen yang berbeda dari induknya. Akibatnya adalah lahirnya &arian spesies baru. 8lmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan si$at dan &ariasi si$at pada organisme maupun suborganisme <seperti &irus dan prion>.
0ransgenik atau teknologi DA rekombinan <rDA> merupakan rekayasa genetik yang memungkinkan kombinasi ulang <rekombinasi> atau penggabungan ulang gen dari sumber yang berbeda secara in &itro. De$inisi transgenik pada ikan atau hewan ternak pada umumnya adalah memasukkan DA rekombinan yang telah dikendalikan ke dalam genom, sehingga DA yang dimasukkan ini dapat
mengembangkan salah satu aspek dari produkti&itas, juga DA dan e$eknya dapat diturunkan kepada anaknya.
Rekombinasi adalah suatu proses dimana terbentuk kombinasi baru karakter kulti&an yang muncul dalam hereditas, yang disebabkan oleh pertukaran materi genetic indukan seperti proses terbentuknya 'arakter "aru dari kulti&an strain baru dapat ditingkatkan melalui kegiatan seleksi dan isolasi, sehingga memiliki keunggulan yang lebih baik dari indukannya dan proses pembentukan karakter tersebut dalam bentuk rekombinasi materi genetik sehingga, rekombinasi menjadi $ase penting dalam setiap program breeding. "reeder dalam program memacu rekombinasi, beresiko memperoleh hasil yang tidak diharapkan <lebih buruk dari indukannya> yang artinya akan menghasilkan benih#benih yang lebih baik dari sebelumnya.
Rekombinasi yang terjadi dalam <satu> siklus breeding tergantung beberapa $aktor genetik seperti : parent relationship, breeding system dan ukuran populasi. "idang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi.
Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan hal sebagai berikut :
• material pembawa in$ormasi untuk diwariskan < bahan genetik >,
• bagaimana in$ormasi itu diekspresikan <ekspresi genetik >, dan
• bagaimana in$ormasi itu dipindahkan dari satu indi&idu ke indi&idu yang
lain < pewarisan genetik >.
0eknik baru rekombinan DA melibatkan pemecahan sel, ekstraksi DA, pemurnian dan $ragmentasi <pemotongan> selekti$ DA dengan menggunakan en9im sangat spesi$ik , pemisahan, analisis, pemilihan dan pemurnian $ragmen yang mengandung gen yang diinginkan, pemasukkan hybrid DA ke dalam suatu sel terpilih buntuk memproduksi dan sintesis selluler. Adanya materi dasar kehidupan yang disebut gen yang secara structural disusun oleh DA dan RA yang ber$ungsi mengatur semua akti&itas kehidupan yang merupakan pijakan awal dalam mendapatkan suatu indi&idu yang diharapkan melalui teknik rekombinasi DA.
'arakteristik genetik tertentu yang dimiliki oleh seekor ikan biasanya menyatu dengan sejumlah si$at bawaan yang mempengaruhi pertumbuhan seperti
kemampuan ikan menemukan dan meman$aatkan pakan yang tinggi, ketahanan terhadap penyakit dan dapat beradaptasi terhadap perubahan lingkungan yang luas. Semua hal tersebut akhirnya tercermin pada laju pertumbuhan ikan. %ntuk mencapai hal tersebut, perlu dilakukan usaha#usaha yang mampu menghasilkan benih ikan unggul seperti tersebut diatas salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan rekayasa genetik melalui penerapan teknologi transgenik pada ikan. 0ransgenik atau teknologi DA rekombinan <rDA> merupakan rekayasa genetik yang memungkinkan kombinasi ulang <rekombinasi> atau penggabungan ulang gen dari sumber yang berbeda secara in &itro.
0ujuan dari transgenik ini adalah untuk mendapatkan si$at yang diinginkan dan peningkatan produksi. Meskipun teknologi transgenik ini memungkinkan untuk diaplikasikan dalam bidang akuakultur <budidaya perikanan>, namun masih perlu dilakukan penelaahan khusus untuk mengetahui teknologi tersebut.
Dalam perkembangannya, pembentukkan ikan transgenik melalui trans$er DA contruct ! dapat dilakukan dengan beberapa metode <0sai, +))*>, diantaranya adalah :
a3 Teknik mik!oin7eksi
Mikroinjeksi 0eknik mikroinjeksi yang dikembangakan dari teknik produksi tikus transgenik merupakan teknik yang umum digunakan dalam
introduksi gen pada ikan. 7en yang akan diintroduksi disuntikan ke sel mengunakan gelas pipet yang saangat kecil <diameter ujung jarum sekitar ),)2F ),2 mm>. Pekerjaan ini dilakukan di bawah mikroskop dengan bantuan sebuah mikromani#pulator pengatur gerak jarum suntik dan &olume larutan DA yang akan disuntikkan. amun demikian, terdapat dua masalah dalam pengaplikasian teknik ini pada ikan <oshi9aki 66* dalamAlimudin et.,al +))1>. Masalah pertama adalah inti telur ikan yang telah dibuahi relati$ sulit diidenti$ikasi dimikroskop karena ukurannya kecil dan &olume sitoplasma besar <acket 661 dalam Alimudin et.,al +))1>. 'orion telur sangat keras dan sulit ditembus oleh mikropipet merupakan masalah kedua yang dihadapi pada kan.
Metode lain yang juga popular digunakan dalam pembuatan ikan transgenik adalah elektro$oresis. Prinsip metode ini adalah membuat reparable !oles pada membran sel dengan bantuan aliran listrik yang bergetar <electric pulse>. Sel disuspensikan dalam larutan DA, dan larutan ini dapat masuk ke sel melalui lubang yang telah terbentuk. Pada awalnya, metoda ini dikembangkan untuk kultur sel; namun demikian teknik ini dapat juga diaplikasikan untuk telur dan sperma ikan. 0eknik eletro$oresis telah digunakan dalam beberapa spesies ekonomis penting seperti channel cat$ish, carp <Powers et al . 66+ dalam Alimudin et.,al +))1>, dan salmon <Sin et al . 661; Symonds et al . 664 dalam Alimudin et.,al +))1>. Powers et al. <66+> memproduksi ikan transgenic channel cat$ish dan carp dengan melakukan elektro$oresis mengguna#kan telur yang telah dibuahi. Dalam beberapa kasus, tingkat kelangsungan hidup dan trans$ormasi yang diperoleh dengan elektro$oresis tidak setinggi dengan le&el yang diperoleh dengan teknik mikroinjeksi. "aru#baru ini, laboratorium kami telah mengembangkan teknik elektro$oresis ini untuk memperoleh hasil yang lebih baik dengan menggunakan sperma yang telah direhidrasi <'ang et al. 666 dalam Alimudin et.,al +))1>.
%3 <ell Me"iate" 5ene T!ans8e!
Metode alternati$ lainnya adalah trans$er gen dengan bantuan sel, atau dikenal dengan cell mediated gene trans$er!. 0eknik ini merupakan pengembangan dari metode mikroinjeksi, dengan pertimbangan bahwa untuk
menghasilkan ikan transgenik membutuhkan banyak waktu, biaya, $asilitas dan tenaga. Dengan mengisolasi sel yang membawa gen yang mengkodekan protein akti$, sel tersebut dapat disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama, dan pada saat dibutuhkan dapat ditransplantasikan ke ikan resipien. 0eknik ini telah berhasil diaplikasikan ke ikan rainbow trout dengan menggunakan sel bakal gonad <P7, primordial germ cell > yang membawa gen 73P < green fluorescent protein>. Dengan menyuntikannya ke embrio ikan rainbow trout, P7 tersebut berkembang seperti halnya P7 normal lainnya.
"ioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Peman$aatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.
"ioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya. Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses trans$ormasi biologi hingga dihasilkan produk yang berman$aat bagi kelangsungan hidup manusia. Sudah sejak abad , manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.
"ioteknologi merupakan penggunaan sistem biologi atau organisme hidup dalam proses produksi. "ioteknologi memiliki cakupan man$aat yang luas bagi dunia perikanan dan budidaya ikan. Man$aat tersebut diantaranya, meningkatkan tingkat pertumbuhan ikan budidaya, meningkatkan nilai gi9i pada pakan ikan, meningkatkan kesehatan ikan, membantu memperbaiki dan melindungi lingkungan, memperluas cakupan jenis ikan, meningkatkan pengelolaan dan konser&asi ketersediaan benih di alam. 0erdapat beberapa bioteknologi sederhana yang sudah diterapkan sejak lama seperti pemupukan kolam untuk meningkatkan ketersediaan pakan. Sedangkan yang lain merupakan teknologi maju yang meman$aatkan pengetahuan biologi molekul dan genetik seperti rekayasa genetik dan diagnosa penyakit melalui DA. 0ujuan utama penerapan bioteknologi genetik pada ikan adalah untuk meningkatkan tingkat pertumbuhan. amun bisa juga digunakan untuk meningkatkan daya tahan terhadap penyakit dan lingkungan. 0erdapat beberapa teknik bioteknologi yang sudah diterapkan pada ikan budidaya.
Pembenihan selekti$, yang merupakan pembenihan ikan secara tradisional, pertama kali dikembangkan pada ikan mas ribuan tahun yang lalu. amun sampai sekarang pembenihan selekti$ hanya diterapkan pada ikan untuk konsumsi seperti ikan nila, cat$ish, dan trout sehingga masih banyak ikan budidaya yang pembenihannya seperti di perairan umum. Program pembenihan secara selekti$
telah memberikan peningkatan hasil dan pendapatan yang setabil contohnya terdapat peningkatan tingkat pertumbuhan 2#+)J pada ikan budidaya seperti Salmon, ila dan cat$ish.
$3'&3$ Manipulasi
Manipulasi pada bentuk kromosom merupakan teknik yang bisa digunakan untuk menghasilkan organisme LtriploidC yaitu organisme dengan tiga bentuk kromosom dimana biasanya suatu organisme cuma memiliki dua bentuk. 0riploid umumnya tidak bisa bereproduksi sehingga ada pemikiran bahwa energi yang dimiliki akan sepenuhnya digunakan untuk meningkatkan perkembangan suatu organisme walaupun belum ada bukti yang menguatkan pemikiran tersebut. 'euntungan triploid lebih terlihat pada $ungsi sterilitasnya meskipun tidak mencapai ))J. ontohnya, tiram triploid tidak dapat memproduksi gonad sehingga dapat dipasarkan sepanjang tahun. al ini disebabkan produksi gamet <sel kelamin, o&um atau telur pada betina dan sperma pada jantan> membuat tiram yang matang gonad memiliki rasa yang tidak enak.
$3'&3% Bu"i"a0a Se7enis =monose> .ultu!e?
Dalam budidaya perikanan, budidaya sejenis <monose= culture> biasanya lebih menguntungkan dari pada budidaya lainnya. Sebagai contoh, 8kan sturgeon betina menghasilkan ca&iar, ikan nila jantan tumbuh lebih cepat daripada betina,
ikan salmon dan trout betina lebih cepat tumbuh daripada ikan jantan. Produksi ikan secara monosek memberikan banyak keuntungan dan dapat dilakukan dengan cara memanipulasi perkembangan gamet dan embrio. Pemanipulasian dilakukan dalam bentuk denaturalisasi DA sel kelamin yang dilanjutkan dengan manipulasi bentuk kromosom atau se= re&ersal menggunakan hormon dan tindakan pembenihan.
Penggunaan hormon yang tepat dengan ketat dapat merubah si$at $enotip kelamin ikan. ontohnya, secara genetik ikan nila jantan akan berubah secara $isik menjadi betina dengan pemberian hormon estrogen. 8kan#ikan jantan ini dikawinkan dengan ikan jantan alami untuk menghasilkan semua anakan ikan nila jantan yang tumbuh lebih cepat dan dapat menghindari perkawinan yang tidak
diinginkan yang biasa terjadi pada budidaya nila secara multi#se=. Pada budidaya ikan nila multi#se=, perkawinan ikan#ikan berukuran kecil sering terjadi dan menyebabkan kepadatan yang berlebih. "eberapa anakan jantan dari proses ini memiliki dua kromosom jantan sehingga dapat dijadikan sebagai induk untuk pembenihan selanjutnya. Man$aat besar dari teknik ini yaitu semua populasi jantan bisa diproduksi untuk generasi seterusnya tanpa menggunakan hormon.
$3'&32 Hi,!i"asi
ibridasi merupakan bioteknologi genetik yang semakin mudah dilakukan dengan berkembangnya teknik pembenihan buatan seperti penggunaan kelenjar hipopisa atau hormon lainnya yang merangsang perkembangan gamet dan mendorong pemijahan <pengeluaran telur ikan>. Peningkatan pemahaman $aktor# $aktor lingkungan yang dapat mempengaruhi reproduksi seperti lamanya penyinaran matahari, suhu atau arus air telah memainkan peranan penting dalam peningkatan program pembenihan. Sekarang pembudidaya ikan dapat mengatasi rahasia mekanisme reproduksi ikan secara alami di perairan umum. ibridasi bisa digunakan juga untuk menghasilkan anakan satu jenis kelamin <ibridasi pada ikan nila ile dan ila biru>.
$3'&3( Penin#katan Teknolo#i
Peningkatan teknologi reproduksi ikan telah banyak membantu pembudidaya dalam usaha membudidayakan ikan. Selain itu, dengan adanya kemampuan untuk mengatasi kendala alam dan masa memijah, pembudidaya bisa mengawinkan ikan lebih banyak pada saat#saat nilai jual ikan tinggi dan juga menjamin ketersediaan ikan di pasar.
Rekayasa genetik merupakan sebuah istilah yang samar dan pengertiannya menjadi hampir mirip dengan transgenik <trans$er gen> seperti ikan trangenik atau Modi$ikasi Hrganisme secara 7enetik <7MHs>. 0eknologi ini sedang berkembang dengan cepat dan memungkinkan merubah gen#gen species yang memiliki keterikatan yang jauh; contohnya, sebuah gen yang menghasilkan protein anti# beku telah ditrans$er dari ikan laut yang tahan dingin ke buah strawberry. 0rans$er
gen pada ikan biasanya mencakup gen yang menghasilkan hormon pertumbuhan dan hal ini telah dibuktikan dengan peningkatan tingkat pertumbuhan yang tinggi pada ikan mas, cat$ish, salmom, ikan nila, mudloach,dan trout. 7en anti#beku
yang diterapkan pada tanaman juga diterapkan pada ikan salmon dengan harapan dapat memperluas pembudidayaan ikan tersebut. Produksi protein gen ini tidak cukup untuk memperluas jangkauan ikan salmon di perairan dingin tetapi gen ini memungkinkan salmon untuk terus berkembang selama musim dingin dimana ikan salmon non#transgenik tidak akan berkembang. 0eknologi transgenik saat ini masih dalam tara$ penelitian dan pengembangan; belum ada ikan ataupun tanaman transgenik yang tersedia untuk dikonsumsi.
Menurut Sumantadinata <6**>, batasan dari bioteknologi bidang akuakultur adalah memiliki cakupan yang luas, salah satu yang umum digunakan adalah suatu kegiatan menerapkan prinsip#prinsip ilmiah dan rekayasa dalam mengolah bahan dari unsur hayati untuk penyediaan barang dan jasa. Dalam bidang budidaya ikan hias, khususnya dalam pembenihan, prinsip biologi adalah
sebagai sarana upaya untuk penyediaan induk dan benih ikan hias yang berkualitas.
Salah satu penyebab rendahnya produksi perikanan 8ndonesia adalah kemampuan mengolahnya. Sekitar +)#+2 persen produk perikanan tidak dapat diman$aatkan karena tidak diolah atau mengalami pembusukan. 8ni berarti satu juta ton ikan terbuang percuma. "eberapa kendala dialami oleh pengusaha pengolah hasil perikanan untuk menekan persentase ikan yang tidak dapat diman$aatkan. 'endala tersebut mulai dari kondisi bahan baku, teknologi pengolahan, sumberdaya manusia dan tingkat konsumsi ikan.
"ioteknologi pengolahan hasil perikanan <"PP> merupakan cabang dari bioteknologi pangan yang sudah lama diterapkan oleh masyarakat 8ndonesia untuk mengolah hasil perikanan. "eberapa produk yang telah dihasilkan masyarakat melalui penerapan bioteknologi antara lain peda, kecap ikan, bekasem, bekasang, terasi dan silase. Meskipun mereka tidak memahami prinsip ilmiah yang mendasarinya, para pengolah ikan telah meman$aatkan bioteknologi selama berabad#abad untuk membuat pangan berbahan baku ikan. Secara garis besarnya "PP adalah salah satu teknologi untuk mengolah hasil perikanan menggunakan jasa mahluk hidup, yaitu mikroba. Salah satu si$at mikroba yang menjadi dasar penggunaan "PP adalah kemampuannya merombak senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana, sehingga dihasilkan pangan berbentuk padat, semi padat dan cair.
Mikroba memiliki kemampuan merombak senyawa kompleks <protein, lemak dan karbohidrat> menjadi senyawa lebih sederhana <asam amino, asam lemak dan glukosa>. Perombakan demikian telah merombak hasil perikanan menjadi pangan yang aman dikonsumsi manusia. Apabila tidak segera dihentikan, mikroba akan merombak senyawa sederhana tersebut menjadi ammonia, hidrogen sul$ida, keton dan alkohol. Perubahan tersebut menjadikan pangan tersebut tidak layak lagi dikonsumsi.
BAB III
SIMPULAN DAN SARAN
%3' Kesimpulan %3$ Sa!an
