Analisis Ekspresi Gen Aromatase Pada Seks Reversal Ikan Nila Oreochromis Niloticus
ANALISIS EKSPRESI GEN AROMATASE
PADA SEKS REVERSAL IKAN NILA Oreochromis niloticus
UPMAL DESWIRA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Ekspresi Gen
Aromatase pada Seks Reversal Ikan Nila Oreochromis niloticus adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2015
Upmal Deswira
NIM C151120291
RINGKASAN
UPMAL DESWIRA. Analisis Ekspresi Gen Aromatase pada Seks Reversal Ikan
Nila Oreochromis niloticus. Dibimbing oleh AGUS OMAN SUDRAJAT dan
DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Seks reversal merupakan suatu teknik pengalihan kelamin menjadi jantan
atau betina. Seks reversal dilakukan sebelum dan atau pada saat fase deferensiasi
kelamin, sehingga perkembangan kelamin bisa diarahkan. Penelitian ini bertujuan
mengevaluasi mekanisme seks reversal ikan nila pada penggunaan aromatase
inhibitor (AI), madu, dan pestisida melalui perendaman embrio ikan nila fase
bintik mata berdasarkan ekspresi gen aromatase dan rasio kelamin. Aromatase
P450 (P450arom, CYP19) adalah produk dari gen aromatase dan merupakan
enzim terminal pada jalur biosintesis estrogen yang mengkatalisis pembentukan
estrogen dari androgen. Estrogen sangat penting untuk perkembangan gonad dan
beragam proses fisiologis lainnya, mulai dari pertumbuhan sampai dengan
perilaku reproduksi. Pada ikan teleost ada dua isoform dari gen aromatase,
Cyp19a/cyp19a1a/tipe ovari dan Cyp19b/cyp19a1b/tipe otak, yang mengkodekan
dua struktural protein yang berbeda yaitu P450aromA dan P450aromB.
Aromatase Tipe ovari berperan dalam memulai, menjaga atau mempercepat
diferensiasi ovarium, sedangkan tipe otak sebagai pengendalian tingkah laku dan
neuroestrogen di otak.
Embrio fase bintik mata diperoleh dari hasil pemijahan alami ikan nila
nirwana berukuran 300-400g dengan perbandingan 1:1. Percobaan seks reversal
dilakukan melalui perendaman embrio fase bintik mata menggunakan bahan AI
(imidazole) 20 mg L-1, madu (Perhutani, bunga kelengkeng) 10 ml L-1, dan
pestisida (Decis: deltametrin 25 g L-1) 0,025 mg/L, setiap perlakuan diulang
sebanyak 3 kali. Embrio direndam dalam larutan perlakuan selama 24 jam dengan
kepadatan sebanyak 80 ekor per ulangan. Perendaman dilakukan pada akuarium
berukuran 20x20x20 cm (volume air 1,5 L), kemudian dipelihara dalam akuarium
tersebut sampai hari ke-14. Selanjutnya larva berumur 14 hari dipindahkan ke
dalam akuarium berukuran 80x40x40 cm dengan volume air 50 L, kemudian
volume air ditingkatkan sampai 75 L ketika larva sudah berumur 45 hari. Kualitas
air media pemeliharaan berada pada kisaran optimal, DO (6,00-8,10 ppm), pH
(6,46-6,65) dan suhu (28-30oC).
Analisis ekspresi gen aromatase tipe ovari dilakukan pada hari ke-1 dan ke8 setelah perlakuan. Sampel larva diambil secara acak sebanyak 2 ekor setiap
ulangan. Jaringan yang dianalisis pada larva berupa bagian tengah badan sampai
kepala. Tahapan analisis meliputi ekstraksi RNA, sintesis cDNA, dan amplifikasi
gen aromatase tipe ovari. RNA total diekstraksi menggunakan mini kit total RNA
khusus untuk jaringan. Konsentrasi RNA total hasil ekstraksi diukur
menggunakan NanoDrop 2000 Spectrophotometer. Sintesis cDNA dari RNA total
dilakukan menggunakan kit Ready-To-Go You-Prime First Strand Beads,
FSRMB, (GE Healthcare) dengan prosedur sesuai manual. Primer yang digunakan
pada amplifikasi gen aromatase tipe ovari mengacu pada Heriyati (2012) yang
mendesain berdasarkan sekuen gen aromatase tipe ovari ikan mujair dengan no
akses: AF135850. Tingkat ekspresi gen diperoleh dengan membandingkan total
pixel gen aromatase tipe ovari dengan β-actin (kontrol internal) menggunakan
software UN-SCAN-IT gel 6.1.
Tingkat ekspresi gen aromatase tipe ovari perlakuan AI, madu, dan pestisida
pada hari ke-1 setelah perlakuan lebih rendah dibandingkan kontrol. Pada hari ke8 tingkat ekspresi gen paling rendah pada perlakuan AI sedangkan yang paling
tinggi pada perlakuan pestisida. Hasil ini menunjukkan adanya penghambatan
terhadap ekspresi gen aromatase tipe ovari, sehingga konversi androgen ke
estrogen berkurang. Kondisi ini menyebabkan konsentrasi androgen (testosteron)
dalam larva ikan meningkat, sehingga menginduksi proses maskulinisasi.
Sebaliknya pada perlakuan pestisida terjadi peningkatan ekspresi (enhancement)
gen aromatase tipe ovari yang menyebabkan biosintesis estradiol dari androgen
meningkat, yang menginduksi proses feminisasi. Hal ini menandakan bahwa
terjadi proses maskulinisasi pada perlakuan AI dan feminisasi pada perlakuan
pestisida yang diketahui dari persentase jantan berbeda nyata dibandingkan
dengan kontrol (P
PADA SEKS REVERSAL IKAN NILA Oreochromis niloticus
UPMAL DESWIRA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Ekspresi Gen
Aromatase pada Seks Reversal Ikan Nila Oreochromis niloticus adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2015
Upmal Deswira
NIM C151120291
RINGKASAN
UPMAL DESWIRA. Analisis Ekspresi Gen Aromatase pada Seks Reversal Ikan
Nila Oreochromis niloticus. Dibimbing oleh AGUS OMAN SUDRAJAT dan
DINAR TRI SOELISTYOWATI.
Seks reversal merupakan suatu teknik pengalihan kelamin menjadi jantan
atau betina. Seks reversal dilakukan sebelum dan atau pada saat fase deferensiasi
kelamin, sehingga perkembangan kelamin bisa diarahkan. Penelitian ini bertujuan
mengevaluasi mekanisme seks reversal ikan nila pada penggunaan aromatase
inhibitor (AI), madu, dan pestisida melalui perendaman embrio ikan nila fase
bintik mata berdasarkan ekspresi gen aromatase dan rasio kelamin. Aromatase
P450 (P450arom, CYP19) adalah produk dari gen aromatase dan merupakan
enzim terminal pada jalur biosintesis estrogen yang mengkatalisis pembentukan
estrogen dari androgen. Estrogen sangat penting untuk perkembangan gonad dan
beragam proses fisiologis lainnya, mulai dari pertumbuhan sampai dengan
perilaku reproduksi. Pada ikan teleost ada dua isoform dari gen aromatase,
Cyp19a/cyp19a1a/tipe ovari dan Cyp19b/cyp19a1b/tipe otak, yang mengkodekan
dua struktural protein yang berbeda yaitu P450aromA dan P450aromB.
Aromatase Tipe ovari berperan dalam memulai, menjaga atau mempercepat
diferensiasi ovarium, sedangkan tipe otak sebagai pengendalian tingkah laku dan
neuroestrogen di otak.
Embrio fase bintik mata diperoleh dari hasil pemijahan alami ikan nila
nirwana berukuran 300-400g dengan perbandingan 1:1. Percobaan seks reversal
dilakukan melalui perendaman embrio fase bintik mata menggunakan bahan AI
(imidazole) 20 mg L-1, madu (Perhutani, bunga kelengkeng) 10 ml L-1, dan
pestisida (Decis: deltametrin 25 g L-1) 0,025 mg/L, setiap perlakuan diulang
sebanyak 3 kali. Embrio direndam dalam larutan perlakuan selama 24 jam dengan
kepadatan sebanyak 80 ekor per ulangan. Perendaman dilakukan pada akuarium
berukuran 20x20x20 cm (volume air 1,5 L), kemudian dipelihara dalam akuarium
tersebut sampai hari ke-14. Selanjutnya larva berumur 14 hari dipindahkan ke
dalam akuarium berukuran 80x40x40 cm dengan volume air 50 L, kemudian
volume air ditingkatkan sampai 75 L ketika larva sudah berumur 45 hari. Kualitas
air media pemeliharaan berada pada kisaran optimal, DO (6,00-8,10 ppm), pH
(6,46-6,65) dan suhu (28-30oC).
Analisis ekspresi gen aromatase tipe ovari dilakukan pada hari ke-1 dan ke8 setelah perlakuan. Sampel larva diambil secara acak sebanyak 2 ekor setiap
ulangan. Jaringan yang dianalisis pada larva berupa bagian tengah badan sampai
kepala. Tahapan analisis meliputi ekstraksi RNA, sintesis cDNA, dan amplifikasi
gen aromatase tipe ovari. RNA total diekstraksi menggunakan mini kit total RNA
khusus untuk jaringan. Konsentrasi RNA total hasil ekstraksi diukur
menggunakan NanoDrop 2000 Spectrophotometer. Sintesis cDNA dari RNA total
dilakukan menggunakan kit Ready-To-Go You-Prime First Strand Beads,
FSRMB, (GE Healthcare) dengan prosedur sesuai manual. Primer yang digunakan
pada amplifikasi gen aromatase tipe ovari mengacu pada Heriyati (2012) yang
mendesain berdasarkan sekuen gen aromatase tipe ovari ikan mujair dengan no
akses: AF135850. Tingkat ekspresi gen diperoleh dengan membandingkan total
pixel gen aromatase tipe ovari dengan β-actin (kontrol internal) menggunakan
software UN-SCAN-IT gel 6.1.
Tingkat ekspresi gen aromatase tipe ovari perlakuan AI, madu, dan pestisida
pada hari ke-1 setelah perlakuan lebih rendah dibandingkan kontrol. Pada hari ke8 tingkat ekspresi gen paling rendah pada perlakuan AI sedangkan yang paling
tinggi pada perlakuan pestisida. Hasil ini menunjukkan adanya penghambatan
terhadap ekspresi gen aromatase tipe ovari, sehingga konversi androgen ke
estrogen berkurang. Kondisi ini menyebabkan konsentrasi androgen (testosteron)
dalam larva ikan meningkat, sehingga menginduksi proses maskulinisasi.
Sebaliknya pada perlakuan pestisida terjadi peningkatan ekspresi (enhancement)
gen aromatase tipe ovari yang menyebabkan biosintesis estradiol dari androgen
meningkat, yang menginduksi proses feminisasi. Hal ini menandakan bahwa
terjadi proses maskulinisasi pada perlakuan AI dan feminisasi pada perlakuan
pestisida yang diketahui dari persentase jantan berbeda nyata dibandingkan
dengan kontrol (P