Transplantasi Sel Testikular TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ikan nila

4

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ikan nila

Ikan nila Oreochromis niloticus merupakan jenis ikan air tawar yang berasal dari benua Afrika, dan telah masuk untuk dibudidayakan ke negara-negara sub-tropis, dan tropis sejak tahun 1960-an Phillay Kutty, 2005. Ikan nila memiliki beberapa jenis, seperti ikan nila hitam, ikan nila putih, dan ikan nila merah Sumantadinata, 2010. Ikan nila merah merupakan jenis yang paling banyak digemari oleh masyarakat Indonesia dan konsumen luar negeri seperti Amerika Serikat, Jepang, Taiwan, Arab Saudi, Kuwait, Singapura, dan beberapa negara di Eropa karena ukuran dan berat tubuhnya mirip ikan kakap terutama yang berukuran 500 gekor Josupeit, 2005. Ikan nila merah merupakan hasil persilangan antara ikan nila hitam, dan ikan nila putih Sumantadinata, 2010. Secara dimorfisme seksual ikan nila jantan memiliki keunggulan dari ikan nila betina. Pertumbuhan ikan nila jantan lebih cepat sekitar 40 dibandingkan dengan ikan nila betina Anderson Smithermann, 1978. Oleh karena beberapa rekayasa telah dilakukan untuk memproduksi ikan nila monoseks jantan. Gambar 1. Beberapa jenis ikan nila Oreochromis niloticus. a Ikan nila hitam; b Ikan nila putih; c Ikan nila merah

2.2 Transplantasi Sel Testikular

Transplantasi sel germinal atau germ cell transplantation GTC merupakan manipulasi sel germinal yang awalnya dipelopori oleh Brinster dkk. pada tahun 1994 Majhi et al., 2009. Teknologi ini dilakukan dengan cara mentransplantasikan sel germinal yang berupa primordial germ cells PGC Takeuchi et al., 2003 atau sel spermatogonia yang belum terdiferensiasi Okutsu et al., 2006b ke dalam rongga perut larva ikan resipien, selanjutnya sel donor berdiferensiasi menjadi telur atau sperma ikan donor di dalam tubuh ikan resipien Gambar 2. Pemijahan ikan resipien yang membawa sperma dan telur yang berkembang dari sel donor, menghasilkan ikan target Okutsu et al., 2006a. 5 Keberhasilan teknologi ini telah ditunjukkan Takeuchi et al. 2003, dengan memproduksi ikan rainbow trout Oncorhynchus mykiss menggunakan induk semang ikan salmon masu Oncorhynchus masou. Di Indonesia, teknologi ini sudah dicoba oleh Alimuddin et al. 2010 dengan mentransplantasikan sel testikular ikan gurami ke larva ikan nila. Gambar 2. Visualisasi pendaran GFP pada sel spermatogonia yang ditransplantasi berhasil terinkorporasi A, terproliferasi B, dan berdiferensiasi menjadi oosit C Yoshizaki et al., 2011. Transplantasi sel germinal menggunakan teknik mikroinjeksi dengan jarum mikro berupa gelas kapiler. Metode ini juga telah digunakan oleh Okutsu 2006a untuk menginjeksikan sel germinal yang mengandung stem cells dari ikan rainbow trout donor ke larva ikan salmon masu resipien Gambar 3. Gambar 3. Transplantasi sel germinal ikan rainbow trout pada larva ikan salmon masu Okutsu et al., 2006a. 6 Okutsu et al. 2006b menerangkan manfaat dari teknologi transplantasi sel testikular ini yaitu sebagai salah satu metode untuk memproduksi ikan transgenik, konservasi genetik ikan-ikan yang terancam punah, dan sebagai induk pengganti surrogate broodstock dalam rekayasa produksi benih Gambar 4. Gambar 4. Potensi aplikasi teknologi transplantasi sel testikular, a untuk membuat produk transgenik; b konservasi informasi genetik; dan c rekayasa produksi benih dengan induk semang surrogate broodstock. Selanjutnya, Yoshizaki et al. 2010 menambahkan bahwa gonad resipien hasil transplantasi bersifat plastis. Sel spermatogonia dengan set kromosom XY yang disuntikkan ke ikan resipien akan berkembang menjadi gamet jantan dan betina sehingga bisa dijadikan sebagai salah satu metode dalam diferensiasi seksual Gambar 5. 7 . Gambar 5. Produksi ikan monoseks dengan metode transplantasi sel testikular Yoshizaki et al., 2010. Pengembangan teknologi transplantasi sel germinal selanjutnya adalah penggunaan ikan resipien triploid dalam produksi ikan target. Ikan triploid memiliki 3 set kromosom 3n sehingga tidak memungkinkan terjadi perkembangan pada sel gonadnya. Artinya, ikan triploid adalah steril, dan tidak dapat menghasilkan keturunan Hussain et al. 1996. Kelebihan penggunaan ikan steril triploid sebagai resipien adalah ikan ini tidak mampu mengembangkan sel gonadnya sendiri, sehingga kemungkinan perkembangan sel gonad ikan donor dalam tubuh ikan resipien akan semakin tinggi. Okutsu et al. 2007 telah berhasil memproduksi benih ikan rainbow trout dari induk ‘semang’ salmon masu triploid Gambar 6. Gambar 6. Perkembangan sel germinal donor rainbow trout pada ikan resipien salmon masu dan hasil keturunan F1 ikan rainbow trout dari induk salmon masu Okutsu et al., 2007. 8 Sel testikular ikan rainbow trout dapat berkembang secara normal di dalam gonad ikan salmon triploid, sedangkan spermatogonia ikan salmon triploid normal steril tidak berkembang Gambar 6a. Terjadi perkembangan koloni oosit ikan rainbow trout pada ovary ikan salmon triploid setelah 17 bulan Gambar 6b bawah, sedangkan pada ikan triploid normal tidak terjadi perkembangan ovari Gambar 6b atas. Ekspresi GFP pada sel spermatogonia ikan rainbow trout dalam embrio salmon triploid merupakan bukti bahwa sel tersebut adalah sel donor Gambar 6c. Selanjutnya melalui pembuahan telur oleh sperma, maka diperoleh juvenile ikan rainbow trout dari induk ‘semang’ ikan salmon Gambar 6d.

2.3 Marka Molekuler