Tugas Ulasan Jurnal SIG

Prototipe Pemanfaatan SIG Untuk Pengelolaan 

Kawasan Tambak

Akhmad Riqqi ST, MSi* dan Dr. Noorsalam R Nganro**

Kawasan tambak yang ada di Indonesia selama ini mengalami penurunan produktifitasnya, hal tersebut dikarenakan perencanaan produksi kawasan tambak yang hanya melihat berdasarkan kesesuaian mikro untuk lahan tambak. Maka dari itu dilakukan suatu pendekatan baru yaitu metode perencanaan secara ekologis yang memanfaatkan informasi biofisik dan sosiokultur untuk melihat sebuah peluang dan membantu pembuatan keputusan mengenai lahan.

Penelitian dalam jurnal tersebut menggunakan analisis dengan SIG (Sistem Informasi Geografis), kemudian dilakukan pengumpulan data baik data spasial maupun data atribut.  Analisis dilakukan melalui 2 tahapan yaitu tahap analisis kesesuaian lahan dan analisis keberlanjutan lahan. Analisis kesesuaian (suitability analysis) lahan yaitu untuk mengetahui kesesuaian suatu lokasi tambak dengan menggunakan konsep evaluasi lahan. Dalam menentukan tingkat kesesuaian lahan pantai untuk budidaya tambak ditentukan dengan metode skoring atau metode Weight Linier Combination dengan mengambil beberapa parameter serta pembobotan dalam menentukan tingkat kesesuaiannya.

Analisis keberkelanjutan (sustainability analysis) lahan dimaksudkan untuk memperoleh gambaran mengenai pengelolaan tambak agar produksi udang dapat dipertahankan dan dapat memberikan manfaat secara sosial dan ekonomi. Analisis ini secara spasial akan dikaitkan dengan keterkaitan hubungan air (water related), hutan mangrove dan ekosistem lainnya di wilayah pesisir (vegetation & wildlife interest), dan tata guna tana.

Berdasarkan hasil pengolahan data spasial dengan menggunakan teknik overlay bertingkat dari 6 peta tematik diperoleh 2970 unit lahan untuk seluruh Kab. Serang dengan berbagai sifat tanah dan air. Berdasarkan kelas kesesuaian hanya 37 unit lahan yang dapat dijadikan daerah pertambakan. Ke-tigapuluh tujuh unit lahan ini berada pada kawasan Teluk Banten dari Kecamatan Bojonegoro sebelah selatan hingga Kecamatan Tirtayasa yang berbatasan dengan Kab.Tangerang.

Dalam kawasan tambak, unit lahan yang memiliki keunggulan secara ekologi dibandingkan unit lahan lainnya adalah unit lahan yang berada di Kecamatan Kasemen, sebelah timur Desa Sawah Luhur dan Kecamatan Pontang sebelah barat. Unit lahan ini dekat dengan kawasan hutan mangrove Pulodua Berdasarkan hasil analisis kesesuaian lahan, kawasan pertambakan di daerah Teluk Banten, pada umumnya cocok untuk dijadikan kawasan pertambakan.

Berdasarkan analisis keberlanjutan lahan, dapat dikemukakan bahwa kawasan tambak Teluk Banten sebelah barat akan mengalami tantangan yang berat oleh karena adanya perkembangan industri dan pemukiman. Kawasan tambak yang baik adalah pada kawasan tambak yang berada di sekitar Pulau Dua dan kawasan yang berada pada muara Sungai Ciujung Lama dan Sungai Ciujung

sumber: www.hayati.itb.ac.id/artikel/Prototipe_pemanfaatan_SIG.pdf

peranan Bio Informatika dalam Bidang Perikanan

              Bioinformatika ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk mengelola dan menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino. Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.

Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern, salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat dalam molekul DNA.

Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan soffware. Baik pihak pabrikan sofware dan harware maupun pihak ketiga dalam produksi perangkat lunak. Salah satu contohnya dapat dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan teknologi informasi sehingga bisa melakukan pekerjaannya dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun).

             Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.

Perkembangan jaringan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.

Pangkalan Data sekuens biologi dapat berupa pangkalan data primer untuk menyimpan sekuens primer asam nukleat dan protein, pangkalan data sekunder untuk menyimpan motif sekuens protein, dan pangkalan data struktur untuk menyimpan data struktur protein dan asam nukleat.

Pangkalan data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank (Amerika Serikat), EMBL (the European Molecular Biology Laboratory, Eropa), dan DDBJ (DNA Data Bank of Japan, Jepang). Ketiga pangkalan data tersebut bekerja sama dan bertukar data secara harian untuk menjaga keluasan cakupan masing-masing pangkalan data. Sumber utama data sekuens asam nukleat adalah submisi (pengumpulan) langsung dari peneliti individual, proyek sekuensing genom, dan pendaftaran paten. Selain berisi sekuens asam nukleat, entri dalam pangkalan data sekuens asam nukleat pada umumnya mengandung informasi tentang jenis asam nukleat (DNA atau RNA), nama organisme sumber asam nukleat tersebut, dan segala sesuatu yang berkaitan dengan sekuens asam nukleat tersebut.

Selain asam nukleat, beberapa contoh pangkalan data penting yang menyimpan sekuens primer protein adalah PIR (Protein Information Resource, Amerika Serikat), Swiss-Prot (Eropa), dan TrEMBL (Eropa). Ketiga pangkalan data tersebut telah digabungkan dalam UniProt, yang didanai terutama oleh Amerika Serikat. Entri dalam UniProt mengandung informasi tentang sekuens protein, nama organisme sumber protein, pustaka yang berkaitan, dan komentar yang pada umumnya berisi penjelasan mengenai fungsi protein tersebut.

Perangkat bioinformatika yang berkaitan erat dengan penggunaan pangkalan data sekuens Biologi ialah BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). Penelusuran BLAST (BLAST search) pada pangkalan data sekuens memungkinkan ilmuwan untuk mencari sekuens baik asam nukleat maupun protein yang mirip dengan sekuens tertentu yang dimilikinya. Hal ini berguna misalnya untuk menemukan gen sejenis pada beberapa organisme atau untuk memeriksa keabsahan hasil sekuensing atau untuk memeriksa fungsi gen hasil sekuensing. Algoritma yang mendasari kerja BLAST adalah penyejajaran sekuens.

PDB (Protein Data Bank, Bank Data Protein) ialah pangkalan data tunggal yang menyimpan model struktur tiga dimensi protein dan asam nukleat hasil penentuan eksperimental (dengan kristalografi sinar-X, spektroskopi NMR, dan mikroskopi elektron). PDB menyimpan data struktur sebagai koordinat tiga dimensi yang menggambarkan posisi atom-atom dalam protein atau pun asam nukleat.

Beberapa “platform” bioteknologi/bioinformatika yang telah diaplikasikan pada bidang akuakultur akan dijelaskan dibawah ini:

A. Teknologi ekspresi protein

Produksi protein rekombinan sedang hangat dalam bidang bioteknologi. Ada berbagai metoda yang dapat dipilih sebagai sistem ekspresi antara lain pendekatan bakterial, yeast (ragi),  sel insekta maupun transgenik. Banyak produk sebagai contoh hormon, gonadotropin dan enzym telah digunakan dalam akuakultur. Ekspresi antigen untuk pengembangan vaksin mewakili pula kegiatan dalam bidang ini.

B. Mikrosatelit, RFLP, Analisis QTL

Teknologi “sidik jari” DNA dan pemetaan DNA semakin mempermudah perkembangan ilmu dalam akuakultur.  Teknologi tersebut digunakan untuk identifikasi stok, seleksi dalam kegiatan breeding, dan mengidentifikasi gen yang penting dalam akuakultur seperti pertumbuhan dan resistensi terhadap penyakit. Pemetaan dan karakterisasi gen semakin dipermudah dengan adanya teknologi QTL (Quantitative Trait Loci).

C. Vaksin DNA

Kegiatan ini melibatkan pengunaan DNA untuk mengekspresikan antigen dalam inang sebagai bagian dari proses vaksinasi. Teknologi ini telah diterapkan dalam skala penelitian pada rainbow trout dan hasilnya sangat bagus. Ketika di uji tantang dengan virus IHNV, hampir 100% ikan dengan  perlakuan teknologi ini selamat dan perlakuan kontrol 85-90% mengalami kematian.

D. Chip DNA

Teknologi baru ini mampu menganalisa ekspresi ribuan gen dalam satu microchip.  Teknologi ini berkembang pesat dan telah diaplikasikan untuk ekspresi gen, pemetaan, penemuan gen, diagnosa genetik. Dalam akuakultur sudah ada beberapa grup riset yang menggunakan teknologi ini untuk meneliti ekspresi gen pada ikan.

E. Proteomics

Proteomics adalah bidang baru dalam biology  modern. Proteomic adalah ilmu yang mempelajari sifat protein (tingkat ekspresi,  interaksi, modifikasi setelah translasi dan lainnya) dalam skala besar untuk memperoleh pandangan jelas dan terintegrasi sebagai contoh untuk mengetahui proses yang menyebabkan penyakit, meneliti proses-proses dalam sel, networking pada skala protein. Teknologi ini adalah kombinasi dari elektroforesis “2D” polyacrilamide gel dengan spektrometer. Ditunjang oleh teknologi komputer untuk mengolah data dan bioinformatika, teknologi ini menjadi metoda yang cepat dan sensitif untuk mengetahui karakterisasi protein. Kesimpulannya teknologi ini bisa mengidentifikasi protein yang dapat berperan untuk penemuan obat, theurapeutics dan lainnya.

F. Teknologi Transgenik

Teknologi transgenik telah digunakan sejak 1980 dan sekarang berkembang memproduksi makhluk hidup dengan fenotip yang diinginkan. Teknologi ini pun berguna di bidang kedokteran sebagai bioreaktor untuk membuat protein therapeutic. Saat ini teknologi memungkinkan untuk mengintroduksi gen yang diinginkan pada binatang maupun tumbuhan. Dalam bidang akuakultur teknologi ini berguna untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan; mengatur kematangan gonad, diferensiasi sex dan sterilitas; meningkatkan resistensi terhadap pathogen; mengadaptasi ikan terhadap lingkungan baru (freeze resistance!); merubah karakteristik biokimia dari daging ikan sehingga menciptakan rasa daging yang diinginkan; mengubah jalur metabolisme sehingga terjadi efisiensi pakan.

Sumber:

The role of aquatic biotechnology in aquaculture. Choy L. Hew dan Garth L. Fletcher. Aquaculture 197 (Issues 1 – 4) http://bioinformatika-q.blogspot.com

NCBI (National Centre of Biotechnology Information)

NCBI (National Centre for Biotechnology Information) merupakan suatu institusi yang menyediakan sumber informasi terkait perkembangan biologi molekuler.NCBI merupakan bukti adanya keuntungan tekhnologi informasi yang ada pada masa sekarang ini..perkembangan tekhnologi memudahkan manusia untuk mendapatkan data biologi molekuler dengan cepat.

NCBI membuat database yang dapat diakses oleh publik, merangsangriset biologi terkomputasi, mengembangkan software penganalisis data genome, dan menyebarkan informasi biomedical yang kesemuanya diharapkan mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang proses-proses molekuler yang mempengaruhi manusia dan kesehatannya.

NCBI menyimpan data sekuensing genom di dalam “GenBank”. Pada NCBI juga tersimpan daftar artikel penelitian biomedik di dalam “PubMed Central” dan “PubMed” Semua database dapat diakses online melalui mesin pencari “Entrez”. Data pada Entrez cukup banyak dari berbagai tipe dan terkoneksi antara satu data dengan data yang lain. 

Situs akses NCBI : www.ncbi.nlm.nih.gov. Beberapa menu yang disediakan oleh NCBI yang populer antara lain BLAST, Pubmed, Pubmed central, Gene, Genome, Nucleotide, Protein dan SNP.

Databases and Software
1.Entrez
Entrez merupakan sistem pencarian informasi dalam NCBI yang menyediakan akses terintegrasi untuk melakukan sekuensing, pemetaan (mapping) , taksonomi dan data struktural. Entrez juga menyediakan gambaran grafis untuk mapping sekuen dan kromosom. Ciri khas dan keunggulan Entrez adalah kemampuan untuk pencarian informasi terkait sekuen, struktur dan referensi. Literatur jurnal yang tersedia dapat diakses melalui PubMed. PubMed merupakan alat penghubung pencarian di web yang menyediakan akses ke lebih dari 11 juta sitasi jurnal di MEDLINE. Entrez Gene adapat diakses pada www.ncbi.nlm.nih.gov/gene.

2. Nucleotide Database
Database nukleotida merupakan suatu koleksi sekuen dari beberapa sumber, termasuk diantaranya GenBank, Reference Sequence (RefSeq), Third Party Annotation (TPA) dan Protein Data Bank (PDB).
a. GenBank
GenBank merupakan database sekuen genetik dari NIH (National Institutes of Health), berupa koleksi sekuen DNA yang dapat diketahui oleh publik. Database GenBank dibiayai dan didistribusikan oleh NCBI. Data sekuen dikirim ke GenBank oleh peneliti dari seluruh dunia.

3. Blast
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) merupakan suatu program untuk pencarian kemiripan sekuen (sequence similarity) dan merupakan alat dalam identifikasi gen dan karakter genetik. Blast dapat melakukan pencarian sekuen melalui perbandingan
dengan database DNA dalam waktu singkat (kurang dari 15 detik). Keterangan lengkap mengenai program BLAST dapat dilihat pada : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/producttable.shtml#
Ada 5 program utama dalam BLAST, yaitu :
a.nucleotide blast (blastn) : membandingkan suatu sekuen nukleotida meragukan (query sequence) yang kita miliki dengan database sekuen nukleotida.
b.protein blast (blastp) : membandingkan suatu sekuen asam amino yang kita miliki dengan database sekuen protein.
c.blastx : membandingkan produk translasi konsep 6‐frame sebuah sekuen nukleotida (translated nucleotide) yang kita miliki dengan database sekuen protein.
d.tblastn : membandingkan suatu sekuen protein yang kita miliki dengan database sekuen nukleotida yang secara dinamis ditranslasi pada semua pembacaan 6 frame.
e.tblastx : membandingkan suatu translasi 6 frame dari nukleotida.

Terdapat beberapa fitur yang ada didalam GenBank, Penjelasan dari fitur yang ada pada format GenBank diantaranya adalah sebagai berikut:
LOCUS : selalu menempati baris pertama pada tampilan entry, yang menunjukan nama sekuen pada GenBank, terdiri dari nama sekuen, panjang sekuen (pasang basa/base pairs), molekul, bentuk molekul, dan tanggal update terakhir.
Accession Number: nomor identifikasi sekaligus nomor akses yang khas untuk setiap sekuen.
Version: nomor identifikasi bagi sekuen yang telah mengalami koreksi atau perbaikan dari sekuen sebelumnya. Version biasanya mirip dengan Accession Number (AC), namun dengan tambahan angka setelah titik yang terletak di belakang AC sesuai dengan urutan versi perbaikannya. Contoh AJ000012.2 merupakan sekuen dengan AC=AJ000012 yang telah diperbaiki dua kali.
Definition: mengandung informasi yang mendeskripsikan sekuen tersebut.
KeyWord: kata kunci untuk mendapatkan data tersebut, selain dengan accession number. Kata kunci bisa berdasarkan struktur, fungsi atau kategori lainnya.
Source Organism: nama ilmiah dari organisme yang menjadi sumber diperolehnya sekuen tersebut dan klasifikasi taksonomo dari organisme sumber.
Reference Number: menunjukan nomoer urutan referensi yang menjadi sumber diperolehnya data sekuen tersebut.
Reference Position: menunjukan urutan basa nukleotida yang diperoleh dari referensi tersebut
Reference Author: daftar pengarang dari referensi tersebut
Feature: mengandung catatan atau keterangan mengenai ciri/karakter setiap sekuen.
Baris data sekuen: urutan basa dari sekuen tersebut yang ditulis 60 basa per baris, dikelompokan setiap 10 basa dan dibatasi dengan spasi (blank). Arah sekuen selalu dari ujung 5′ (5 prime) ke ujung 3′ (3 prime).

it's my new blog

selamat tinggal kenangan...selamat datang masa depaaaan......................:)