Teknologi Transgenesis dengan Mikroinjeksi

Majumdar McAndrew, 1986; Kocher et al., 1998; Oliveira Wright, 1998; McConnell et al., 2000; Maclean et al., 2002; Lee et al., 2003; Katagiri et al. 2005; Lee et al., 2005; Santini Bernardi, 2005; Fujimura Okada, 2007; Kobayashi et al., 2007. Ikan nila merupakan salah satu ikan konsumsi yang menjadi target dari pengembangan rekayasa transgenik selain ikan mas, salmon dan channel catfish Alestrom, 2007.

2.2 Teknologi Transgenesis dengan Mikroinjeksi

Teknologi transgenesis atau teknologi transfer gen ini merupakan suatu proses mengintroduksi DNA eksogenus atau DNA asing ke embrio dengan tujuan untuk memanipulasi struktur genetiknya Glick Pasternak, 2003. Dalam usaha budidaya perikanan teknologi transgenik ini berguna untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan dan krustase Devlin et al., 1995, meningkatkan daya tahan terhadap penyakit Dunham, 2004, mengurangi laju konsumsi oksigen pada ikan Cook et al., 2000, serta untuk memproduksi protein farmaseutikanutraseutika yang berguna bagi akuakultur dan kesehatan manusia Kinoshita Ozato, 1995; Fletcher Davies, 1991; Collas et al., 2000. Sebagai contoh aplikasi teknologi transgenesis yang telah berhasil diantaranya adalah peningkatan daya tahan terhadap bakteri patogen dengan mengintroduksikan peptida cecropin-B pada channel catfish transgenik Dunham, et al., 2000 dalam Dunham, 2004; peningkatan laju pertumbuhan pada ikan salmon Pasifik Devlin et al., 1995, ikan mud loach Nam et al., 2001, dan ikan nila Kobayashi et al., 2007. Kinoshita dan Ozato 1995 menjelaskan bahwa teknologi transgenesis tidak hanya berperan dalam kegiatan produksi, melainkan juga memiliki peranan dalam studi terkait fungsi, proses dan pola ekspresi dari suatu konstruksi gen. Garcia et al. 1998 dalam Ath-thar 2007 menjelaskan bahwa transfer DNA eksogenus ke dalam embrio ikan maupun hewan lainnya memiliki dua tujuan utama yaitu terkait studi tentang fungsi pengaturan gen selama perkembangan dan manipulasi genetika dari ikan komersial untuk memproduksi galur transgenik yang memiliki nilai komersial yang lebih tinggi. Ada beberapa teknik transfer gen yang telah diaplikasikan pada ikan seperti mikroinjeksi, elektroporasi dan lipofeksi Hackett, 1993. Iyengar et al. 1996 menyebutkan bahwa pada saat ini, mikroinjeksi DNA asing ke dalam sitoplasma adalah metode yang paling banyak digunakan untuk kepentingan komersial. Hackett 1993 menambahkan bahwa mikroinjeksi adalah teknik yang paling sering digunakan pada ikan. Pada teknik mikroinjeksi guna memastikan material genetik masuk ke pronuklei, konsentrasi yang tinggi dari konstruksi DNA 10 4 -10 7 kopi biasanya diinjeksikan ke dalam sitoplasma dari telur yang telah dibuahi Ath-thar, 2007. Injeksi dengan jumlah kopi DNA yang tinggi meningkatkan integrasi transgen DNA yang ditransfer, tetapi hal itu meningkatkan resiko kematian pada embrio Ath-thar, 2007; Purwanti, 2007. Integrasi transgen pada DNA inang umumnya tidak terjadi pada fase satu sel, sehingga tidak semua sel ikan membawa transgen. Kejadian tersebut dikenal dengan istilah mozaik Zbikowska, 2003. Keterbatasan metode ini antara lain telur harus diperlakukan satu persatu dan injeksi secara langsung ke nukleus tidak mungkin dilakukan pada ikan, tidak seperti pada mamalia. Mikroinjeksi ke sitoplasma memerlukan jumlah kopi gen yang banyak. Hal ini yang menyebabkan tingginya kejadian mozaik Ath-thar, 2007. Mikroinjeksi juga memiliki resiko tinggi terhadap kelangsungan hidup embrio Zbikowska, 2003; Ath-thar, 2007. Namun metode mikroinjeksi memiliki kelebihan yaitu efisiensi penggunaan DNA dan adanya kemungkinan untuk dapat mengontrol letak injeksi pada telur. Untuk telur dari jenis ikan yang sulit untuk didekorionasi mikroinjeksi dilakukan melalui lubang mikrofil. Pada metode ini secara umum telur langsung diinjeksi pada blastodisk. Tempat injeksi yang acak ini sangat berpengaruh terhadap gerakan transfer DNA dari yolk atau sitoplasma ke nukleus. Transfer DNA lebih cepat ketika telur diinjeksi pada blastodisk yang berlawanan arah dengan vegetal-pole Collas et al., 2000.

2.3 Promoter