“ Enviromental DNA, Gaya Baru Mengobservasi Lautan”
Halo Marinerss ! Tahukah kalian bahwa kita bisa mengetahui keanekaragaman jenis spesies di suatu lingkungan perairan hanya dengan mengambil sampel air atau sedimen lingkungan lohh! Metode tersebut disebut dengan metode Enviromental DNA. E-DNA merupakan materi genetik yang berasal dari berbagai bagian tubuh organisme dan materi tersebut terlepas kemudian melekat di lingkungan seperti tanah sedimen, udara dan air. Metode eDNA dalam studi dan monitoring keanekaragaman hewan tergolong baru, namun memungkinkan adanya survei yang tidak terbatas pada taksonomi dan dapat mengungkap spesies kecil dan sukar ditangkap dengan cara konvensional.
eDNA laut juga didefinisikan sebagai DNA yang dapat diekstraksi dari volume air laut yang kecil dengan teknik penyaringan yang sederhana sehingga memungkinkan pengambilan sampel oleh individu dengan pelatihan terbatas, bahkan di lokasi yang terpencil. Organisme yang lebih kecil seperti archaea, bakteri, dan fitoplankton sebagian besar DNAnya dikumpulkan dalam bentuk sel hidup atau organisme utuh dan untuk organisme yang lebih besar seperti zooplankton besar, ikan, dan mamalia laut DNA diambil dari jaringan yang terlepas, kotoran, atau molekul terlarut lainnya.
Ada berbagai macam metode yang dapat digunakan untuk menganalisis DNA yang diekstraksi untuk mengidentifikasi keberadaan keseluruhan dari kelompok taksonomi yang mewakili kehidupan di laut. Metode-metode ini pertama kali dikembangkan pada awal tahun 2000an oleh para peneliti dari bidang ekologi molekuler. Metode molekuler digunakan untuk mengidentifikasi serta mempelajari mikroba dan mempelajari proses metabolisme menggunakan RNA lingkungan.
Teknik analisis eDNA saat ini terbagi dalam dua kategori besar: (1) teknik yang menargetkan spesies secara langsung (misalnya, melalui reaksi berantai polimerase kuantitatif, atau qPCR, untuk mendeteksi tanda tangan genetik organisme tertentu), dan (2) teknik yang menggunakan metabarcode untuk menargetkan kelompok taksa yang luas (misalnya, bakteri, fitoplankton, invertebrata, vertebrata).
Dalam metabarcoding, bagian gen yang pendek namun sangat bervariasi (200-400 pasang basa) menjadi target. Daerah target variabel terletak di antara dua daerah yang sangat terkonservasi di mana segmen pendek eDNA yang disebut sebagai primer mengikat melalui PCR, memungkinkan daerah yang sangat bervariasi untuk direplikasi. Produk kemudian dapat menjalani pengurutan dengan kecepatan tinggi. Setelah pengurutan, modul perangkat lunak bioinformatika digunakan untuk mengontrol kualitas data, mengidentifikasi urutan unik (varian urutan amplikon, ASV), dan kemudian menetapkan taksonomi ke ASV menggunakan informasi yang tersedia dari basis data genetik. Hasil akhir untuk setiap sampel adalah daftar ASV yang terdeteksi, taksonomi terkait, dan berapa kali ASV tersebut diberi keterangan (jumlah pembacaan). Ada berbagai macam primer yang luas dan hampir tidak terbatas yang tersedia untuk digunakan dalam alur kerja ini; proyek percontohan MBON berfokus pada empat: 16S untuk mikroba, 18S yang menargetkan fitoplankton, mitokondria sitokrom-c-oksidase subunit I (COI) yang menargetkan invertebrata, dan 12S yang menargetkan vertebrata.
Peluang yang bisa didapatkan dari eDNA
Peluang tersebut meliputi:
(1) potensi untuk mensurvei seluruh jaring-jaring makanan di laut, dari mikroba hingga paus, dari satu sampel air;
(2) mensurvei kelompok-kelompok yang penting secara komersial dengan biaya yang lebih murah dan resolusi yang lebih tinggi;
(3) meningkatkan dan mendeteksi secara dini spesies-spesies yang terancam punah, invasif, berbahaya, dan patogen;
(4) pengembangan teknik baru yang mungkin lebih kuantitatif dan dapat memberikan informasi mengenai usia dan kesehatan populasi;
(5) potensi untuk meningkatkan skala pengamatan secara global dengan mengotomatisasi pengumpulan sampel, pemrosesan laboratorium, pengurutan, bioinformatika, dan telemetri; dan
(6) memperluas basis data referensi sekuens, termasuk karakterisasi taksonomi ahli dan voucher spesies.
Demikian informasi mengenai gaya baru mengobservasi lautan dengan environmental DNA. Semoga Informasinya bermanfaat yah mariners!!
Referensi :
Chavez, F. P., Min, M., Pitz, K., Truelove, N., Baker, J., Lascala-Grunewald, D., Blum, M., Walz, K., Nye, C., Djurhuus, A., Miller, R. J., Goodwin, K. D., Muller-Karger, F. E., Ruhl, H. A., et al. 2021. Observing Life in the Sea Using Environmental Dna. Oceanography. 34(2): 102–119.
Yudha, D. S., Izzati, R., Ardianto, A. S., Nainggolan, A. P., dan Priyono, D. S. 2023. Monitoring the Diversity of Amphibian and Reptiles In the Upstream part of Code River Using e-DNA Method. Berkala Ilmiah Biologi. 14(1): 8–20.
Zachary G., Joshua S., David J. K., Erick Z. M., Paul H. Barber. 2021. eDNA metabarcoding as a biomonitoring tool for marine protected. Plos One article, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238557