Analisis Bioinformatika Berbasis WEB untuk Eksplorasi Enzim Kitosanase Berdasarkan Kemiripan Sekuens

Bioinformatik adalah gabungan disiplin ilmu biologi, ilmu komputer, informatika, matematika, dan disiplin lain yang terkait yang menjadi disiplin tersendiri. Tujuan utamanya adalah mampu memberikan pandangan baru dalam mencapai prespektif global yang menunjang perkembangan bioteknologi di masa depan. Analisis dalam bioinformatika difokuskan pada tiga jenis dataset: urutan genom, struktur makromolekul dan percobaan genomik fungsional. Tetapi analisis bioinformatika juga diterapkan pada berbagai data lain, seperti pohon taksonomi, data tentang hubungan jalur metabolik, teks artikel ilmiah dan statistik. Berbagai macam teknik yang digunakan termasuk pencocokan sekuen, struktur protein 3D, konstruksi pohon filogenetik, prediksi dan klasifikasi struktur protein, prediksi struktur RNA, prediksi fungsi protein, dan ekspresi kluster data. Contoh analisis kitosanase berbasis filogeni yang telah dikembangkan adalah menggunakan gen 16S rRNA dari data metagenomik yang menunjukkan bahwa salinitas merupakan penggerak utama untuk distribusi bakteri chitinolytic dan total komunitas bakteri dalam sistem perairan. Selain itu, gen chiA dari Aeromonas caviae yang mengkode kitosanase ekstraselular dengan panjang 865 asam amino telah diketahui menunjukkan tingkat tinggi kesamaan mirip dengan kitosanase A Serratia marcescen secara bioinformatik. Penelitian bioinformatik berbasis web ini bertujuan untuk melakukan eksplorasi enzim kitosanase dengan program berbasis web, dengan menggunakan potongan sekuen 16S ribosomal RNA (16S rRNA). Analisis yang dilakukan adalah untuk mencari tahu apakah sekuen tersebut telah ada di Gene Bank atau merupakan strain baru khas Indonesia yang belum terpublikasi. Diharapkan hasil penelitian ini dapat membantu memberikan anotasi (penamaan) untuk strain baru yang memudahkan analisis sekuen DNA dan protein secara lebih lanjut. Kitosanase adalah sekelompok enzim yang mencerna kitosan tetapi bukan kitin. Menurut Enzyme Commission definisi kitosanase sendiri adalah enzim yang mampu melakukan endohidrolisis ikatan beta-1,4 antarresidu Dglukosamin menjadi kitosan terasetilasi sebagian. Enzim ini sangat penting untuk menjaga keseimbangan antara karbon dan nitrogen yang terjebak sebagai kitin terlarut dalam biomassa. Di bidang kesehatan, kitosanase dari jamur patogen telah terbukti menjadi faktor virulensi putatif, dan dapat memainkan peran penting dalam menginfeksi inang. Sampel merupakan sekuen 16S ribosomal RNA yang diamplifikasi dengan primer maju dan mundur, sehingga mengghasilkan dua potongan sekuen masing-masing 500 bp. Pada umumnya panjang sekuen 16S rRNA yang lengkap adalah 1.500 bp, sehingga dalam penelitian ini potongan tengah sekuen tidak digunakan. Sekuen berasal dari bakteri penghasil kitosanase yang berasosiasi dengan udang. Aeromonas veronii B565–Aeromonas spp. adalah bakteri gram-negatif yang berbentuk batang yang ditemukan di seluruh lingkungan perairan di seluruh dunia, bahkan termasuk dalam air kemasan, air terklorinasi, dan air tercemar. A. veronii strain B565 diisolasi dari kolam budidaya di Tianjin, Cina. Taxonomy: Bacteria; Proteobacteria; Gammaproteobacteria; Aeromonadales; Aeromonadaceae; Aeromonas; Aeromonas veronii; Aeromonas veronii B565.