BIOTEKNOLOGI TRANSGENIK DENGAN TEKNIK EL
BIOTEKNOLOGI TRANSGENIK DENGAN TEKNIK ELEKTROFORESIS
PADA IKAN SALMON
Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sudah berkembang sangat pesat.
Penerapannya sebagian besar digunakan untuk meningkatkan taraf hidup manusia. Kemajuan
ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut telah menjangkau setiap aspek kehidupan
manusia, tak ketinggalan pula dalam bidang bioteknologi. Selain dalam bidang pertanian dan
pangan, bioteknologi modern juga telah menjangkau bidang kelautan dan perikanan.
Beberapa permasalahan perikanan terutama dalam budidaya ikan dapat teratasi dengan
bioteknologi molekuler, salah satu teknologi tersebut adalah dengan pengembangan
“teknologi transgenik”. Transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup ke
makhluk hidup lainnya, baik dari satu hewan ke hewan lainnya atau dari satu tanaman ke
tanaman lainnya. Salah contoh dari teknologi transgenetik ini yaitu ikan transgenik.
Teknologi ikan transgenik mampu menghasilkan benih ikan unggul, yaitu melalui
perbaikan mutu genetik ikan yang akan dipelihara atau dibudidayakan. Perbaikan mutu
genetik ini bermanfaat untuk meningkatkan produksi dan produktivitas ikan. Keunggulan
ikan hasil rekayasa ini antara lain pertumbuhan cepat, tahan terhadap serangan penyakit, dan
tahan terhadap lingkungan yang cukup ekstrem. Pada tulisan ini akan dikaji mengenai
pengertian transgenik pada ikan, bagaimana metode atau proses yang digunakan, serta
bagaimana keunggulan dari ikan transgenetik tersebut.
Setiap spesies ikan mempunyai kemampuan tumbuh yang berbeda-beda. Perbedaan
pertumbuhan ini dapat tercermin, baik dalam laju pertumbuhannya maupun potensi tumbuh
dari ikan tersebut. Perbedaan kemampuan tumbuh ikan pada dasarnya disebabkan oleh
perbedaan faktor genetik (gen). Ikan mempunyai gen khusus yang dapat menghasilkan
otransgenikan atau sel otransgenikan tertentu dan gen umum yang memberikan turunan
kepada jenisnya. Baik gen khusus maupun gen umum dari setiap ikan terdiri dari bahan kimia
yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). Ekspresi dari gen-gen
tersebut dan sel yang terbentuk menjadi satu paket yang selanjutnya mempengaruhi
pertumbuhan. Karakteristik genetik tertentu yang dimiliki oleh seekor ikan biasanya menyatu
dengan sejumlah sifat bawaan yang mempengaruhi pertumbuhan seperti kemampuan ikan
menemukan dan memanfaatkan pakan yang tinggi, ketahanan terhadap penyakit dan dapat
beradaptasi terhadap perubahan lingkungan yang luas. Semua hal tersebut akhirnya tercermin
pada laju pertumbuhan ikan.
Tujuan dari transgenik ini adalah untuk mendapatkan sifat 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, hampir 10 tahun ikan
salmon transgenik tersimpan dalam tangki penelitian Departemen Perikanan dan Kelautan
Kanada di Vancouver Barat. Ribuan ikan salmon transgenik berenang lamban dan terus
mengunyah karena diberi makan 20 kali sehari. Ikan tersebut dirancang tumbuh delapan kali
lebih cepat dan berat 37 kali lebih besar dari ukuran normal. Ikan salmon tersebut dilabeli
dengan nama Aqua Advantage yang dirancang agar pertumbuhannya lebih cepat hingga
400%. Sesungguhnya penelitian ikan trasngenik sangatlah sulit untuk dilakukan. Selain sulit,
penelitiannya pun membutuhkan banyak dana karena susunan genetisnya yang rumit.
Temperatur air yang dingin umumnya menyebabkan ikan stress, tetapi beberapa
spesies ikan dapat hidup pada temperatur air 0 sampai -1C. Dalam kondisi seperti ini
merupakan masalah utama akuakultur di daerah tempratur yakni pada musim dingin semua
stok ikan dapat musnah. Namun demikian, beberapa jenis ikan laut memiliki kadar serum anti
beku tinggi (10-25mg/ml) atau glycoproteins (AFGP) yang efektif menurunkan suhu beku
dengan cara mencegah pembentukan kristal-es. Struktur protein ini bervariasi, satu jenis
berupa AGFP dan 4 lainnya berupa AFP (Fletcher et al. 2001). Umumnya protein ini
diekspresikan di liver, beberapa diantaranya (negatively) dikontrol oleh hormon pertumbuhan
dan dipengaruhi oleh musim. Pada beberapa jenis ikan, ekspressi terdapat juga dikulit, insang
dan jaringan peripheral (sekeliling tubuh) lainnya. Isolasi, karak-terisasi dan regulasi protein
antibeku ini, khususnya winter flounder Pleuronectes americanus, merupakan subjek utama
dalam penelitian Fletcher‟s grup sampai saat ini, dan telah diuji potensi penggunaan protein
ini temperature beku pada spesies ikan lain, terutama salmonid.
Pembentukkan ikan salmon transgenik dilakukan melalui transfer “DNA contruct”
yang dilakukan dengan metode elektroforesis. Prinsip metode ini adalah membuat reparableholes pada membran sel dengan bantuan aliran listrik yang bergetar (electric pulse). Sel
disuspensikan dalam larutan DNA, 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. Teknik eletroforesis telah
digunakan dalam beberapa spesies ekonomis penting seperti channel catfish, carp (Powers et
al. 1992), dan salmon (Sin et al. 1993; Symonds et al. 1994).
Pemanfaatan teknik ini dalam peningkatan laju pertumbuhan menunjukkan bahwa
kecepatan tumbuh pada salmon dewasa dapat mencapai 3-5 kali lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol-non transgenik. Bahkan di beberapa individu, khususnya dalam bulan-bulan
awal pertumbuhannya, dapat mencapai 10-30 kali dibandingkan kontrol (Du et al. 1992;
Devlin et al. 1994). Studi pada ikan lain dengan promoter dari ikan atau non-ikan juga dapat
meningkatkan pertumbuhan meskipun tidak sedramatis seperti pada salmonid. Beberapa dari
studi menunjukkan peningkatan level GH di plasma sementara GH native di pituitari
menunjukkan down-regulated sebagai hasil feedback negative, pituitary lebih kecil dan level
mRNA yang lebih rendah (Mori & Devlin, 1999). Ikan-ikan tersebut secara umum dalam
keadaan sehat-sehat, dan telah dihasilkan generasi kedua dan ketiga (Saunders et al. 1998).
Keuntungan secara ekonomi dari rekayasa seperti ini sangat menjanjikan, dan dibandingkan
dengan pemijahan selektif, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai hasil yang sama adalah
sangat signifikan.
DAFTAR PUSTAKA
Alimmudin, G.2003. ”Aplikasi Transfer Gen Dalam Akuakultur”. Jurnal Akuakultur
Indonesia. 2(1). 41-49. Diakses pada: 4 Desember 2014
Hew, C.L., G.L. Fletcher & P.L. Davies. 1995. “Transgenic salmon: tailoring the genome
for food production”. J. Fish Biol. 47: 1-9.
Ahnam, K. 2014. Bioteknologi Transgenik pada Ikan Salmon.Retrieved Desember 2
2014, from http://www.academia.edu/7286590/bioteknologi-transgenikmikroinjeksi-pada-ikan-salmon-makalah-diajukan-untuk-memenuhi-tugasmandiri-uas-mata-kuliah-bioteknologi-dosen-pengampu
PADA IKAN SALMON
Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sudah berkembang sangat pesat.
Penerapannya sebagian besar digunakan untuk meningkatkan taraf hidup manusia. Kemajuan
ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut telah menjangkau setiap aspek kehidupan
manusia, tak ketinggalan pula dalam bidang bioteknologi. Selain dalam bidang pertanian dan
pangan, bioteknologi modern juga telah menjangkau bidang kelautan dan perikanan.
Beberapa permasalahan perikanan terutama dalam budidaya ikan dapat teratasi dengan
bioteknologi molekuler, salah satu teknologi tersebut adalah dengan pengembangan
“teknologi transgenik”. Transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup ke
makhluk hidup lainnya, baik dari satu hewan ke hewan lainnya atau dari satu tanaman ke
tanaman lainnya. Salah contoh dari teknologi transgenetik ini yaitu ikan transgenik.
Teknologi ikan transgenik mampu menghasilkan benih ikan unggul, yaitu melalui
perbaikan mutu genetik ikan yang akan dipelihara atau dibudidayakan. Perbaikan mutu
genetik ini bermanfaat untuk meningkatkan produksi dan produktivitas ikan. Keunggulan
ikan hasil rekayasa ini antara lain pertumbuhan cepat, tahan terhadap serangan penyakit, dan
tahan terhadap lingkungan yang cukup ekstrem. Pada tulisan ini akan dikaji mengenai
pengertian transgenik pada ikan, bagaimana metode atau proses yang digunakan, serta
bagaimana keunggulan dari ikan transgenetik tersebut.
Setiap spesies ikan mempunyai kemampuan tumbuh yang berbeda-beda. Perbedaan
pertumbuhan ini dapat tercermin, baik dalam laju pertumbuhannya maupun potensi tumbuh
dari ikan tersebut. Perbedaan kemampuan tumbuh ikan pada dasarnya disebabkan oleh
perbedaan faktor genetik (gen). Ikan mempunyai gen khusus yang dapat menghasilkan
otransgenikan atau sel otransgenikan tertentu dan gen umum yang memberikan turunan
kepada jenisnya. Baik gen khusus maupun gen umum dari setiap ikan terdiri dari bahan kimia
yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). Ekspresi dari gen-gen
tersebut dan sel yang terbentuk menjadi satu paket yang selanjutnya mempengaruhi
pertumbuhan. Karakteristik genetik tertentu yang dimiliki oleh seekor ikan biasanya menyatu
dengan sejumlah sifat bawaan yang mempengaruhi pertumbuhan seperti kemampuan ikan
menemukan dan memanfaatkan pakan yang tinggi, ketahanan terhadap penyakit dan dapat
beradaptasi terhadap perubahan lingkungan yang luas. Semua hal tersebut akhirnya tercermin
pada laju pertumbuhan ikan.
Tujuan dari transgenik ini adalah untuk mendapatkan sifat 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, hampir 10 tahun ikan
salmon transgenik tersimpan dalam tangki penelitian Departemen Perikanan dan Kelautan
Kanada di Vancouver Barat. Ribuan ikan salmon transgenik berenang lamban dan terus
mengunyah karena diberi makan 20 kali sehari. Ikan tersebut dirancang tumbuh delapan kali
lebih cepat dan berat 37 kali lebih besar dari ukuran normal. Ikan salmon tersebut dilabeli
dengan nama Aqua Advantage yang dirancang agar pertumbuhannya lebih cepat hingga
400%. Sesungguhnya penelitian ikan trasngenik sangatlah sulit untuk dilakukan. Selain sulit,
penelitiannya pun membutuhkan banyak dana karena susunan genetisnya yang rumit.
Temperatur air yang dingin umumnya menyebabkan ikan stress, tetapi beberapa
spesies ikan dapat hidup pada temperatur air 0 sampai -1C. Dalam kondisi seperti ini
merupakan masalah utama akuakultur di daerah tempratur yakni pada musim dingin semua
stok ikan dapat musnah. Namun demikian, beberapa jenis ikan laut memiliki kadar serum anti
beku tinggi (10-25mg/ml) atau glycoproteins (AFGP) yang efektif menurunkan suhu beku
dengan cara mencegah pembentukan kristal-es. Struktur protein ini bervariasi, satu jenis
berupa AGFP dan 4 lainnya berupa AFP (Fletcher et al. 2001). Umumnya protein ini
diekspresikan di liver, beberapa diantaranya (negatively) dikontrol oleh hormon pertumbuhan
dan dipengaruhi oleh musim. Pada beberapa jenis ikan, ekspressi terdapat juga dikulit, insang
dan jaringan peripheral (sekeliling tubuh) lainnya. Isolasi, karak-terisasi dan regulasi protein
antibeku ini, khususnya winter flounder Pleuronectes americanus, merupakan subjek utama
dalam penelitian Fletcher‟s grup sampai saat ini, dan telah diuji potensi penggunaan protein
ini temperature beku pada spesies ikan lain, terutama salmonid.
Pembentukkan ikan salmon transgenik dilakukan melalui transfer “DNA contruct”
yang dilakukan dengan metode elektroforesis. Prinsip metode ini adalah membuat reparableholes pada membran sel dengan bantuan aliran listrik yang bergetar (electric pulse). Sel
disuspensikan dalam larutan DNA, 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. Teknik eletroforesis telah
digunakan dalam beberapa spesies ekonomis penting seperti channel catfish, carp (Powers et
al. 1992), dan salmon (Sin et al. 1993; Symonds et al. 1994).
Pemanfaatan teknik ini dalam peningkatan laju pertumbuhan menunjukkan bahwa
kecepatan tumbuh pada salmon dewasa dapat mencapai 3-5 kali lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol-non transgenik. Bahkan di beberapa individu, khususnya dalam bulan-bulan
awal pertumbuhannya, dapat mencapai 10-30 kali dibandingkan kontrol (Du et al. 1992;
Devlin et al. 1994). Studi pada ikan lain dengan promoter dari ikan atau non-ikan juga dapat
meningkatkan pertumbuhan meskipun tidak sedramatis seperti pada salmonid. Beberapa dari
studi menunjukkan peningkatan level GH di plasma sementara GH native di pituitari
menunjukkan down-regulated sebagai hasil feedback negative, pituitary lebih kecil dan level
mRNA yang lebih rendah (Mori & Devlin, 1999). Ikan-ikan tersebut secara umum dalam
keadaan sehat-sehat, dan telah dihasilkan generasi kedua dan ketiga (Saunders et al. 1998).
Keuntungan secara ekonomi dari rekayasa seperti ini sangat menjanjikan, dan dibandingkan
dengan pemijahan selektif, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai hasil yang sama adalah
sangat signifikan.
DAFTAR PUSTAKA
Alimmudin, G.2003. ”Aplikasi Transfer Gen Dalam Akuakultur”. Jurnal Akuakultur
Indonesia. 2(1). 41-49. Diakses pada: 4 Desember 2014
Hew, C.L., G.L. Fletcher & P.L. Davies. 1995. “Transgenic salmon: tailoring the genome
for food production”. J. Fish Biol. 47: 1-9.
Ahnam, K. 2014. Bioteknologi Transgenik pada Ikan Salmon.Retrieved Desember 2
2014, from http://www.academia.edu/7286590/bioteknologi-transgenikmikroinjeksi-pada-ikan-salmon-makalah-diajukan-untuk-memenuhi-tugasmandiri-uas-mata-kuliah-bioteknologi-dosen-pengampu