ANALISIS EKSPRESI
GEN SECARA REAL TIME PCR (QPCR) DAN SEMI KUANTITATIF
Ikan memiliki gen yang
diekspresikan secara konstitutif pada seluruh atau beberapa jenis sel dan gen
yang diekspresikan berbeda-beda bergantung pada kondisi yang dihadapi
organisme. Ekspresi gen tersebut secara molekuler dapat dideteksi pada tahap
transkripsi (mRNA) maupun translasi protein. Penggunaan PCR atau Polymerase
Chain Reaction di lingkungan akuakultur telah banyak dilakukan. Metode PCR
yang paling umum dikenal yaitu secara konvensional, namun terdapat juga metode
PCR yang dinilai lebih akurat dalam mendeteksi suatu penyakit atau kekerabatan
di lingkungan akuakultur yang disebut dengan Real-time PCR atau quantitative
PCR (QPCR) dan semi kuantitatif (Dima et al. 2015).
qPCR
merupakan metode yang sensitiv untuk mendeteksi dan mengukur kualitas mRNA. Qpcr
dapat diartikan sebagai teknis PCR yang mampu mendeteksi dan menyajikan
perkembangan rekasi PCR secara kontinyu (real time) sehingga jumlah DNA
dapat dihitung secara kuantitatif. Prinsip kerja qpcr yakni mendeteksi dan
mengkuantifikasi berdasarkan keberadaan reporter fluorescens. Sinyal
fluorescens akan meningkat seiring dengan pertambahan ampliko atau produk PCR
dalam reaksi yang berhubungan dengan jumlah inisiasi gen target. Semakin tinggi
tingkat ekspresi gen target maka semakin cepat deteksi emisi fluoresen terjadi.
Jenis reporter fluoreaencena yang umum digunakan yakni Taqman dan
Sybr green (Rahardianti dan Nur 2017). Kelebihan real time PCR
(Qpcr) antara lain memiliki sensitivitas dan spesifitas yang tinggi, waktu
pengerjaan yang lebih singkat, dan mampu mendeteksi banyak sampel dalam waktu
yang bersamaan. Metode ini juga memiliki kekurangan yakni harga alat dan reagen
yang mahal serta memerlukan skill yang tinggi (Rojas et al.
2019).
Analisis ekspresi gen menggunakan real time
PCR pengamatan hasil pada saat reaksi berlangsung, keberadaan DNA hasil
amplifikasi dapat diamati pada grafik yang muncul sebagai hasil akumulasi
fluoresens dari probe (penanda). Reaksi selama fase eksponensial dapat dipantau
dengan mencatat jumlah emisi fluoresen pada setiap siklus. Peningkatan hasil amplifikasi PCR pada
fase eksponensial berhubungan dengan jumlah inisiasi target gen. Makin tinggi
tingkat ekspresi target gen maka deteksi emisi fluoresen makin cepat terjadi. Kuantitas
urutan DNA target dicapai dengan menentukan jumlah siklus amplifikasi. Jumlah siklus
amplifikasi diperlukan untuk menghasilkan produk PCR berdasarkan fluoresensi di
awal fase eksponensial PCR serta untuk melewati garis ambang fluoresensi/siklus
threshold (Ct). Siklus Ct adalah 1prinsip dasar dari PCR real time dan sebagai
bagian yang sangat penting untuk memperoleh data yang akurat. Nilai Ct PCR real
time sangat berkorelasi dengan kuantitas urutan DNA target (Hewajuli dan
Dharmayanti 2014). Penerapan qPCR dibidang akuakultur telah banyak dilakukan
diantaranya analisis ekspresi gen pertumbuhan ikan, efisiensi pakan, analisis
pengaruh lingkungan serta meningkatkan ketahanan terhadap penyakit (Yuvarajan et
al.2019). Adapun contoh ikan yang telah dianalisis ekspresi gen nya
menggunakan qPCR antara lain ikan Halibut, Rainbow trout dan freshwater
pearl mussel (Kockmarek et al. 2019).
Semikuantitatif RT-PCR merupakan
metode PCR dengan prinsip kerja menggunakan jumlah siklus untuk mengamplifikasi
fragmen DNA. Kelebihan dari metode semikuantitatif RT-PCR yakni ekonomis karena
tidak memerlukan biaya yang terlalu
mahal, efektif digunakan dalam 20-28 siklus dan dapat mengeluarkan hasil yang
cepat apabila ketelitian tinggi. Kekurangan dari metode semikuantitatif RT-PCR
yakni tidak otomatis, harus mencari siklus yang tepat (time cost),
rendah sensitifitass (tidak dapat membedakan jumlah RNA<50 copy dan
melalui banyak proses pasca PCR (mempengaruhi kualitas dan jumlah amplikon)
(Maryati et al. 2017).
DAFTAR
PUSTAKA
Dima AOM, Solihin DD,
Manalu W, Boediono A. 2015. Profil ekspresi gen determinasi seks, bioreproduksi, fenotipe, dan performa
lokomotori penyu lekang (Lepidochelys olivacea) yang diinduksi pada suhu inkubasi berbeda. Jurnal Ilmu dan
Teknologi Kelautan Tropis. 7(1):
143-155.
Hewajuli DA, Dharmayanti
NLPI. 2014. Perkembangan teknologi reverese transcriptase- Polymerase Chain Reaction dalam
mengidentifikasi Genom Avian Influenza dan Newcastle Diseases. Wartazoa. 24(1): 16-29.
Kocmarek AL, Moira MF,
Roy G. 2014. Differential gene expression in small and large rainbow trout from two seasonal spawning group. Genomics.
15(57): 1-9.
Maryati H, Sudarto,
Nurjasmi R. 2017. Deteksi penyakit WSSV (White Spot Syndrome Virus) pada
udang vannamei (Litopenaeus vannamei)
dengan metode PCR konvensional dan real time PCR (QPCR) menggunakan hydrolysis probe. Jurnal
Ilmiah Respati. 8(1): 1-10.
Rahardianti R, Nur EM.
2017. Akurasi metode real pcr untuk analisa ekspresi gen PmVRP15. Di dalam: Balai Besar Perikanan Budidaya Air
Payau Situbondo, editor. Prosiding Pertemuan Teknis
Teknisi Litkayasa Lingkup BBPBAP Jepara. 2016; Jepara, Indonesia. Jepara (ID): BBPBAP Jepara. Hlm 1-166.
Rojas HN, Veliz D, Vega
RC. 2019. Selection of suitable reference gene expression analysis gills and liver of sih under feld pollution
conditions. Scientific Report. 9(1):1-8.
Komentar