1
IDENTIFIKASI DEFISIENSI URIDIN MONOFOSFAT SINTASE PADA SAPI FRIESIAN-HOLSTEIN
KUSNANDAR
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
2
ABSTRAK KUSNANDAR. Identifikasi Defisiensi Uridin Monofosfat Sintase pada Sapi Friesian-Holstein. Dibimbing oleh ACHMAD FARAJALLAH dan CECE SUMANTRI. Defisiensi uridin monofosfat sintase (DUMPS) merupakan kelainan genetik autosomal yang ditandai dengan kerusakan enzim uridin monofosfat (UMP) sintase. UMP sintase berfungsi mengkatalisis nukleotida pirimidin pada mamalia. Salah satu penyebab DUMPS adalah mutasi basa C menjadi basa T pada kromosom 1 (q31-36), kodon 405, ekson 5. Mutasi tersebut mengubah kodon penyandi arginin menjadi kodon stop. Kelainan genetik DUMPS pada populasi sapi FH di dunia menyebar mengikuti program inseminasi buatan. Deteksi dini DUMPS dengan polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism diharapkan dapat mencegah kerugian dari segi ekonomi dan keturunan yang dihasilkan. Sebanyak 177 sampel darah sapi FH dari Balai Pembibitan Ternak Unggul Baturraden, peternakan Pondok Rangon Jakarta, peternakan rakyat Lembang, dan Balai Inseminasi Buatan Lembang berhasil di genotiping. Tiga dari jumlah tersebut karier DUMPS yang berasal dari induk betina sapi FH di peternakan rakyat Lembang. Dari empat peternakan tersebut frekuensi genotipe sapi FH normal sebesar 98,3 %, sapi FH karier sebesar 1,7%, frekuensi alel sapi FH normal 99,15 dan frekuensi alel sapi FH karier 0,85. Kontrol genetik dan kesehatan sapi ternak dalam program inseminasi buatan dapat mencegah penyebaran alel resesif DUMPS. Adanya sertifikat bebas DUMPS dan penyakit kelainan genetik lainnya untuk pembelian sperma pejantan dari luar dan manajemen pola perkawinan yang baik dan benar dapat mencegah masuknya alel mutan DUMPS di peternakan sapi FH di Indonesia.
ABSTRACT KUSNANDAR. Identification Deficiency of Uridine Monphosphate synthase in Holstein cattle. Under direction of ACHMAD FARAJALLAH and CECE SUMANTRI. Deficiency of uridine monophosphate synthase (DUMPS) is a hereditary autosomal reseccive genetic disorder marked by damaged enzyme uridine monophosphate (UMP) synthase. UMP synthase is able to catalyzed of pyrimidine nucleotides in mamalia. Mutation of base C into base T is one of the cause in DUMPS case that change arginin coded codon into stop codon. DUMPS genetic disorder on Holstein population is spread through the world via artificial insemination programe. Early detection DUMPS with polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism can prevent disanvantages both in economic side and the produced offspring. Genotyping of 177 Holstein blood sample from Balai Pembibitan Ternak Unggul Baturraden, cattle Pondok Rangon Jakarta, Lembang people cattle, dan Balai Inseminasi Buatan Lembang had been analyzed. Three female Holstein cattles from Lembang people are found to be DUMPS carrier. Genotype frequency of normal Holstein and DUMPS carrier are 98,3% and 1,7%, frequency alleles of normal Holstein and DUMPS carrier are 99,15 and 0,85. Genetic control and health condition of Holstein cattle in the artificial insemination programe can prevent the spreading of DUMPS recessive alleles. Free DUMPS certificate and other genetic disorder diseases for imported male Holstein semen and good management inbreeding can prevent introduction of mutated alleles in the Indonesian cattle breed.
4
IDENTIFIKASI DEFISIENSI URIDIN MONOFOSFAT SINTASE PADA SAPI FRIESIAN-HOLSTEIN
KUSNANDAR
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
5
Judul : Identifikasi Defisiensi Uridin Monofosfat Sintase pada Sapi FriesianHolstein Nama : Kusnandar NIM : G34104024
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
(Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si) NIP. 131 878 947
(Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc) NIP. 131 624 187
Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. Drh. Hasim, DEA NIP. 131 578 806
Tanggal lulus :
6
PRAKATA Alhamdulillah, puji syukur atas limpahan rahmat, karunia, dan hidayah-Nya yang diberikan oleh Allah SWT kepada penulis sehingga karya ilmiah yang berjudul Identifikasi Defisiensi Uridin Monofosfat Sintase pada Sapi FriesianHolstein dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Cece Sumantri M. Agr. Sc. selaku pembimbing, yang telah memberikan bantuan, pengarahan, dan bimbingan kepada penulis, serta Dr. Ir R.R Dyah Perwitasari, M.Sc yang telah menyediakan bahan-bahan kimia analisis molekuler melalui proyek KKP3T tahun 2008 dengan judul “Identifikasi beberapa defisiensi genetik pada sapi perah”. Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada mas Wildan atas latihan-latihannya, Erna Ikhtiarini yang selalu menemani dan memberi semangat. Ucapan terima kasih juga kepada Mbak Zul, Mita, Ibu Bibah, Bapak Khoirul, Ibu Retno, Ibu Ria, Erik, Dian, Dani dan semua keluarga besar Zoologi, Biologi. Tidak lupa penulis ucapkan kepada kontrakan Delapan; Arief pambudi, M. Rizki , Muhammad Zaenal Arif, Andik, Yadi, Sukma, dan Budi atas dukungan dan bantuan. Terima kasih kepada temanteman Biologi angkatan 41 atas doanya. Terima kasih kepada Ayah, Ibu, Kakak, Adik-adik dan seluruh keluarga yang selalu memberi dukungan, kasih sayang, doa, dan dorongan semangat yang tiada henti untuk menjadikan penulis lebih baik. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2008
Kusnandar
7
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 31 Maret 1985 di Brebes Jawa Tengah, putra dari Bapak Sorikin dan Ibu Komariyah. Penulis merupakan anak ke empat dari enam bersaudara. Tahun 1998 penulis lulus dari SDN II Limbangan wetan, tahun 2001 lulus dari SMPN 3 Brebes, kemudian melanjutkan ke SMAN I Brebes. Tahun 2004 lulus dari SMAN I Brebes dan di tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Selama studi di IPB, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMABIO), anggota Badan Pengawas Himpunan Profesi HIMABIO, anggota BIOWORLD, dan ketua Observasi Wahana Alam (OWA). Selain itu penulis pernah menjadi penanggung jawab Reboisasi di Kecamatan Tenjo Laya Bogor yang diadakan oleh OWA tahun 2007, pernah menjadi asisten praktikum Fisiologi Tumbuhan pada tahun ajaran 2006/2007, asisten praktikum Biologi Dasar pada tahun ajaran 2007/2008, dan asisten praktikum Struktur Hewan pada tahun ajaran 2007/2008.
8
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL.................................................................................................. iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. iv PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 Tujuan ................................................................................................................. 1 Waktu dan tempat ............................................................................................... 1 BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 2 Bahan .................................................................................................................. 2 Metode ................................................................................................................ 2 HASIL..................................................................................................................... 3 PEMBAHASAN ..................................................................................................... 4 SIMPULAN ............................................................................................................ 5 SARAN ................................................................................................................... 5 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 6
iv
DAFTAR TABEL Halaman 1 Koleksi sampel darah sapi FH........................................................................... 2 2 Persentase sapi FH normal dan karier DUMPS ................................................ 4 3 Persentase ternak karier DUMPS di beberapa negara....................................... 5
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 Runutan nukleotida gen UMPS Bos taurus No. Acc GenBank X65125 posisi 1195-1204........................................................................................................... 3 2 Pola pita produk PCR gen UMPS setelah dipotong dengan enzim Ava I.......... 3
1
PENDAHULUAN Enzim uridin monofosfate (UMP) sintase berfungsi mengkatalisis biosintesis nukleotida pirimidin pada mamalia (Suchi et al. 1997). Asam orotik yang berasal dari limbah metabolisme protein dalam tubuh akan bereaksi dengan 5-fosforibosil-1-pirofosfat menjadi orotidin-5-monofosfat. Orotidin-5monofosfat kemudian mengalami dekarboksilasi membentuk UMP dengan bantuan enzim UMP sintase (Smith et al. 1985; Evans & Guy 2004). Jika enzim UMP sintase mengalami kerusakan akan mengakibatkan sintesis pirimidin terganggu yang menyebabkan kelebihan asam orotik dalam tubuh. Defisiensi uridin monofosfat sintase (DUMPS) merupakan kelainan genetik autosomal yang ditandai dengan kerusakan enzim UMP sintase (Robinson et al. 1983; Shanks et al. 1987; Kuhn & Shanks 1993). Pada manusia, defisiensi enzim ini akan menimbulkan gejala postnatal seperti pertumbuhan terhambat, mental retardasi, megaloblastik anemia, dan meningkatnya asam orotik dalam urine 1000 kali lipat (Shanks et al. 1987). Kelainan genetik DUMPS pertama kali diumumkan di Amerika Serikat oleh Holstein Association of Amerika (HAA) pada akhir tahun 1987 (Patel et al. 2006), skreening program diawali dengan menggunakan uji biokimia berdasarkan pada eritrosit UMP sintase. Amerika Serikat memulai tes DUMPS pada tahun 1988. Hasil tes tersebut menunjukkan semua sapi karier berasal dari keturunan sapi elit Skokie Sensation Ned yang lahir pada tahun 1957. Sejak Januari 1988 Holstein Association melakukan tes DUMPS sapi FH di Amerika utara yang didukung oleh Universitas Illinois. Di negara Eropa seperti Belanda, Belgia dan Jerman tes tersebut dipercayakan kepada Universitas Nijmegen (Robinson et al. 1993). Enzim UMP sintase disandikan oleh gen UMPS dengan panjang 1869 pb terdiri dari enam ekson (No. Acc GenBank NM X65125) (Harlizius et al. 1996). Gen UMPS terdapat pada kromosom 1 (q31-36) (Harlizius et al. 1996). Mutasi titik pada ekson 5 gen UMPS berupa mutasi basa C menjadi basa T akan membuat kodon prematur (Viana et al. 1998). Pada kodon prematur, kodon penyandi arginin berubah menjadi kodon stop sehingga mekanisme transkripsi normal gen UMPS terganggu.
Pada satu lokus terdapat sepasang alel. Alel tersebut dalam kondisi berpasangan dapat dijumpai dalam kondisi homozigot dominan, kondisi heterozigot dan kondisi homozigot resesif. Dengan demikian, kondisi homozigot dominan mempunyai enzim UMP sintase normal. Kondisi heterozigot mempunyai enzim UMP sintase yang bersifat klinikal asimptomatik, yaitu aktifitas UMP sintase setengah normal pada eritrosit, hati, limpa, ginjal, otot dan beberapa kelenjar pada mamalia (Shanks & Robinson 1989), sedangkan kondisi homozigot resesif dicirikan dengan tidak adanya enzim UMP sintase yang bersifat letal (Shanks et al. 1987). Penyebaran penyakit kelainan genetik pada populasi sapi perah di dunia, salah satunya adalah pengaruh dari program inseminasi buatan. Dalam program untuk meningkatkan produksi dan kualitas susu diperlukan langkah-langkah deteksi awal terhadap berbagai karakter yang menganggu produksi dan kualitas susu, misalnya DUMPS. Kelainan genetik DUMPS dapat dideteksi dengan metode PCR-RFLP (polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism). Pada awalnya untuk menguji kualitas susu dilakukan dengan uji biokimia dari susu yang bisa dilakukan jika sapi sudah mencapai umur produksi. Sedangkan pada metode PCR-RFLP tidak perlu menunggu umur produksi karena bisa dilakukan terhadap sampel sel yang mengandung DNA. Dengan demikian metode PCR-RFLP bisa mendeteksi kelainan genetik lebih praktis dan cepat bahkan bisa mendeteksi sumber bibit, misalnya pedet ataupun pejantan penghasil sperma. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi alel pembawa DUMPS pada sapi FH di Balai Pembibitan Ternak Unggul (BPTU) Baturraden, peternakan Pondok Rangon Jakarta, peternakan rakyat lembang dan Balai Inseminasi Buatan (BIB) Lembang. Waktu dan tempat Penelitian dilaksanakan sejak bulan April hingga Juni 2008 di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB.
2
BAHAN DAN METODE Bahan Sampel darah sapi Fresien-Holstein yang digunakan berasal dari koleksi Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc (FAPET, IPB) (Tabel 1). Table 1 Koleksi sampel darah sapi FH Asal sampel Seks
menjadi T, produk PCR dipotong menggunakan enzim restriksi Ava I (5`CYCGRG-3`). Produk PCR sebanyak 2 µL dicampur dengan enzim Ava I sebanyak 3 unit dan bufernya kemudian diinkubasi pada suhu 370C selama 1 jam. Penggunaan unit aktifitas enzim yang berlebih dimaksudkan untuk n
Tahun koleksi
Jenis koleksi
FH betina
71
2002
etanol 70%
FH betina
28
2002
beku
Pondok Rangon Jakarta
FH betina
30
2004
etanol 70%
BIB lembang
FH jantan
30
2006
etanol 70%
Peternakan rakyat lembang
FH betina
34
2007
etanol 70%
BPTU Baturraden
Metode DNA (genom total) diekstraksi dari darah sapi menggunakan DNA Extraction Kit (GenAid) sesuai yang direkomendasikan produsen untuk sel-sel darah beku atau segar. Sedangkan untuk koleksi sel-sel darah dalam etanol 70% menggunakan metode DNAextraction kit seperti diatas yang dimodifikasi, yaitu dengan menambahkan proses penghilangan etanol dan pelisisan sel awal menggunakan proteinase K. Setelah alkohol dibuang, sel-sel darah kemudian dicuci 2-3 kali dengan 1x TE. Deteksi mutasi pada ekson 5 gen UMPS dilakukan dengan metode PCR-RFLP (Schewenger et al. 1993). Gen UMPS diamplifikasi dengan mesin thermocycler Takara PCR Termal Cycler MP4. Primer yang digunakan adalah primer forward 5`-GCA AAT GGC TGA AGA ACA TTC TG, dan primer reverse 5`-GCT TCT AAC TGA ACT CCT CGA GT. Pasangan primer di atas didesain untuk mengamplifikasi gen UMPS ekson 5 dengan produk PCR berukuran 108 pb. Campuran untuk mengamplifikasi gen UMPS terdiri dari 10-100 ng sampel DNA. Reaksi PCR dilakukan dalam volume 25 µL yang terdiri atas masing-masing primer 1 nM, dNTPs 100 pM, MgCl2 200 pM, dan Taq polymerase plus 1 unit beserta bufernya (RBC Canada). Reaksi PCR dilakukan dalam kondisi predenaturasi pada suhu 94oC selama 5 menit yang dilanjutkan dengan 30 siklus denaturasi 94oC selama 1 menit, annealing pada suhu 60oC selama 1 menit, pemanjangan 64oC selama 1 menit, dan akhir pemanjangan pada suhu 72oC selama 1 menit. Kemudian untuk mendeteksi ada tidaknya mutasi C
memastikan bahwa semua produk PCR bisa terpotong sempurna. Visualisasi produk PCR dan hasil restriksi enzim Ava I dilakukan dengan metode elektroforesis gel poliakrilamida 8 % yang dilanjutkan dengan pewarnaan perak menurut Farajallah et al. (1998). Elektroforesis dijalankan pada tegangan 200 volt selama 35 menit dalam bufer 1x TBE (Tris 0,5 M, asam borat 0,65 M, EDTA 0,02 M). Penentuan alel dilakukan terhadap hasil restriksi yang telah divisualisasi diatas gel poliakrilamida. Setelah direstriksi dengan enzim Ava I diperoleh tiga pita yaitu 53 pb, 36, pb, 19 pb (Gambar 1 A) yang berarti normal yang diberi notasi genotipe PP dan menghasilkan empat pita yaitu 89 pb, 53 pb, 36 pb, 19 pb (Gambar 1 B) yang berarti karier dengan genotipe Pp, sedangkan jika menghasilkan dua pita (89 pb dan 19 pb) maka resesif dengan genotipe pp (Kaminski 2005; Rahimi 2006; Patel 2006). Frekuensi alel dihitung menurut Nei (1987), yaitu : (2nii + nij) Xi = 2n xi = frekuensi alel Ai nii = jumlah individu bergenotipe AiAi nij = jumlah individu bergenotipe AiAj n = jumlah total individu.
3 A
B
A Pita normal menghasilkan tiga pita yaitu 53 pb, 36 pb, 19 pb, deret nukleotida warna biru merupakan tempat penempelan primer
B Pita mutan (CÆT) menghasilkan dua pita yaitu 89 pb, dan 19 pb, deret nukleotida warna biru merupakan tempat penempelan primer
Gambar 1 Runutan nukleotida gen UMPS Bos taurus No. Acc GenBank X65125 posisi 11951204. B
A
A Genotipe heterozigot (Pp) ditunjukkan oleh empat pita yaitu 89 pb, 53 pb, 36, dan 19 pb, homozigot dominan (PP) ditunjukkan oleh tiga pita yaitu 53 pb, 36, 19 pb. M pada kolom paling kiri adalah DNA marker 100 pb.
B
Penyederhanaan dari pola pita pada gel poliakrilamida, tiga sampel DNA heterozigot dan satu homozigot dominan.
Gambar 2 Pola pita produk gen UMPS setelah dipotong dengan ezim Ava I.
HASIL Dari 193 sampel darah sapi FH telah di ekstraksi dan di isolasi DNA, berhasil di amplifikasi sebanyak 177 sampel terdiri dari 99 sampel BPTU Baturraden, 23 sampel peternakan Pondok Rangon Jakarta, 34 sampel dari peternakan rakyat Lembang dan 30 sampel BIB Lembang.
Hasil genotiping terhadap seluruh restriksi menemukan 174 normal (PP) dan tiga sampel yang bersifat karier DUMPS (Pp) (Gambar 2). Ketiga sapi tersebut berjenis kelamin betina yang berasal dari peternakan rakyat Lembang dengan nomor sampel 52, 53, dan 54, masingmasing dengan nama pemilik sapi FH Sunarya 2, Sunarya 3, dan Salama C1.
4
PEMBAHASAN Tingkat keberhasilan ekstraksi dan isolasi DNA dengan menggunakan DNA Extraction Kit (GenAid) terhadap semua sampel sebesar 100 %. Dari 193 sampel, 177 berhasil diamplifikasi. Sebanyak sembilan sampel dari BPTU Baturraden, dan tujuh sampel dari Pondok Rangon Jakarta tidak dapat diamplifikasi. Menurut Viljoen et al. (2005) tingkat keberhasilan amplifikasi dipengaruhi oleh temperatur mesin PCR yang stabil, reaksi dalam PCR (suhu annealing, konsentrasi Mg2+, konsentarsi template), dan kontaminasi. Hasil deteksi PCR-RFLP di BPTU Baturraden, Pondok rangon dan Lembang menunjukkan adanya DUMPS di Indonesia. Sebanyak 1,7 % dari total sampel sapi FH terdeteksi karier DUMPS. Sampel tersebut merupakan tiga induk betina di peternakan rakyat Lembang (pengambilan sampel tahun
sapi FH normal akan menghasilkan 50% sapi FH karier (heterozigot) dalam populasi dan 50% sapi FH normal. Sedangkan jika dua sapi heterozigot disilangkan maka 25% dari keturunan mereka akan terinfeksi DUMPS (homozigot DUMPS), 50% karier, dan 25% normal. Sapi yang bergenotipe pp tidak ditemukan karena sapi homozigot DUMPS tidak bisa bertahan hidup secara normal dan biasanya akan mati pada awal kehamilan (keguguran). Jika dibandingkan dengan negara lain frekeunsi genotipe DUMPS di Indonesia tergolong rendah. Frekuensi tertinggi berada di Eropa sebesar 33,8% dan Amerika Serikat sebesar 16,9%, di Hongaria dan Taiwan frekuensi karier masing-masing 0,18% dan 0,14% lebih rendah dibanding Indonesia sebesar 1,7%. Sedangkan hasil tes DUMPS tidak menemukan karier di Polandia, India, Chekoslovakia, dan Iran (Tabel 3)
Tabel 2 Persentase sapi FH normal dan karier DUMPS n*
Sapi karier
Seks
Frekuensi P p
Sapi normal
Asal sampel
ni*
BPTU Baturraden
99
90
0
100
0
90
Pondok rangon jakarta
30
23
0
100
0
23
BIB lembang
30
30
0
100
0
30
Peternakan rakyat lembang
34
34
3 (7%)
95,6
4,4
31(91%)
Total
193
177
3 (1,7%)
99,15
0,85
174 (98,3%)
* ni: jumlah sampel, n: jumlah sampel teramplifikasi 2007) dengan persentase karier di peternakan tersebut sebesar 9%. Sapi tersebut memungkinkan induk betina memiliki keturunan yang membawa gen resesif DUMPS. Perhitungan berdasarkan Nei (1987) dari 177 sampel sapi FH diperoleh frekuensi alel P sebesar 99,15 dan alel p sebesar 0,85. Frekuensi alel P di peternakan rakyat Lembang sebesar 95,6 dan alel p sebesar 4,4 (Tabel 2). Munculnya DUMPS di peternakan rakyat Lembang belum berarti DUMPS telah menyebar ke peternakan lain. Terbukti di BIB Lembang sebagai pemasok semen pejantan unggul ke para peternak dan BPTU Baturraden sebagai penyedia bibit unggul bebas DUMPS. Sampel dari Pondok Rangon Jakarta digunakan sebagai pembanding sampel yang diambil dari peternakan rakyat. Jika sapi FH karier masuk program breeding maka akan ada peluang menghasilkan keturunan yang juga karier. Peluang sapi FH karier disilangkan dengan
(Kaminski 2005; Citek et al. 2006; Patel et al. 2006; Rahimi et al. 2006). Kaminski (2005) menyatakan bahwa tes yang dilakukan pada tahun 1991 di dua tempat berbeda (Amerika utara dan Eropa), individuindividu betina biasanya mempunyai hubungan yang dekat sebagai karier. Tahun 1987 sebanyak 438 sapi dari USA dan 314 dari Eropa dilaporkan karier DUMPS yang merupakan keturunan dari sapi Happy Herd Beutician. Bulan Januari 1992 sebanyak 16000 keturunan Happy Herd Beutician dari Amerika utara dan Eropa terdaftar di Holstein Association of Amerika, dari jumlah tersebut setengahnya dipercaya karier DUMPS, enam diantaranya dari Amerika utara berasal dari keturunan Skokie Sensation Ned (Kaminski 2005). Penerapan inseminasi buatan, penggunaan semen pejantan unggul yang dibeli dari negara lain serta perkawinan sapi unggul dalam manajemen industri peternakan dapat
5 Tabel 3 Persentase ternak karier DUMPS dibeberapa negara Negara Amerika utara
Σ ternak uji 3461 2804 653
Eropa Hongaria
1226 1097
Σ karier 307
% karier 10,94
278
42,57
4 (Tidak jelas) 0
0
566
169
29,86
660
245
37,12
16,9
33,8
(IB) 314 (muda) 155
2
0,18
628 Indonesia
30 147
0 3
1,7
Taiwan
1468
2
0,14
Polandia
2209
0
0
India
624
0
0
Chekoslovakia
406
0
0
Iran
37
0
0
mempercepat perolehan ternak unggul yang diinginkan. Namun, efek samping yang timbul adalah makin cepatnya penyebaran penyakit/kelainan akibat ekspresi alel resesif (Citek & Barbora 2004). Hal ini akan merugikan peternakan dilihat dari segi ekonomi maupun keturunan yang dihasilkan. Kerugian akan terjadi jika terjadi perkawinan individu karier yang berpeluang 25% terjadi keguguran atau tidak bisa bertahan hidup. Efek negatif DUMPS yang ditimbulkan begitu besar maka perlu adanya kontrol genetik dan kesehatan sapi ternak khususnya dalam program inseminasi buatan. Akan lebih bijaksana jika sapi FH jantan karier DUMPS dieliminasi dari populasi (khususnya di BalaiBalai Pembibitan). Sedangkan sapi FH betina maupun FH jantan yang berasal dari peternakan rakyat tidak mungkin untuk dieliminasi mengingat modal yang ditanam cukup besar. Salah satu solusi dengan menjual susu ke masyarakat dengan harga lebih rendah dari harga susu normal (susu sapi karier DUMPS mengandung kadar asam orotik yang tinggi), tetapi perlu juga dipertimbangkan dari aspek kesehatan terhadap konsumen apakah berbahaya atau tidak. Pencegahan penyebaran alel resesif DUMPS dapat dilakukan dengan deteksi dini terhadap calon induk jantan dan betina sebelum dikawinkan, pembelian sperma pejantan dari luar negeri harus ada sertifikat bebas DUMPS dan penyakit kelainan genetik
lainnya, serta didukung dengan manajemen pola perkawinan yang baik dan benar. Sehingga insiden kelainan genetik DUMPS dapat dicegah, juga dapat mengurangi kerugian dari aspek ekonomi pada para peternak atau bank semen peternakan.
SIMPULAN Persentase genotipe sapi karier DUMPS sebanyak 1,7 % dari 177 sampel di empat peternakan yang berbeda. Frekuensi genotipe sapi karier DUMP di peternakan rakyat Lembang 9%. Sedangkan frekuensi alel P sebesar 99,15 dan p sebesar 0,85 dari total sampel sapi FH. Frekuensi alel di peternakan rakyat Lembang adalah P sebesar 95,6 dan p sebesar 4,4. BIB Lembang, BPTU Baturraden, dan Pondok Rangon Jakarta bebas dari DUMPS.
SARAN Perlu dilakukan deteksi mutasi molekuler di semua sentra-sentra (BIB) sapi perah di Indonesia, khususnya daerah yang mendatangkan sapi perah dari luar sehingga dapat mencegah penyebaran penyakit kelainan genetik. Sedangkan sapi FH yang karier DUMPS perlu diuji kandungan asam orotik pada susu dan urin sapi.
6
DAFTAR PUSTAKA Čítek J & Bláhová B. 2004. Recessive disorders – a serious health hazard?. J Appli Biomed 2: 187-194. Čítek J, Rehout V, Hajkova J, Pavkova J. 2006. Monitoring of the genetic health of cattle in the Czech Republic. Vet Mediana 51: 333-339. Evans DR & Guy HI. 2004. Mammalian pyrimidine biosynthesis: Fresh insights into an ancient pathway. J Bio Chem 279: 33035-33038. Farajallah A, Suryobroto B, Takenaka O. 1998. Nucleotide Sequence of Whole Mitochondrial DNA of a Soft-shelled Turtle, Dogania, and PCR RFLP Analyses of Cytochrome b Gene. Proceeding of The Tokyo International Forum on Conservation and Sustainable Use of Tropical Bioresource. New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) and Japan Bioindustry Association (JBA). Harlizius B, Schrober S, Tammen I, Simon D. 1996. Isolation of the uridine monofosfat synthase gene to identify the molecular basis of DUMPS in cattle. J Anim Breed Genet 113: 303309. Kaminski S, Grzybowski G, Prusak B, Rusc A. 2005. No incidenceof DUMPS carriers in Polish dairy cattle. J Appl Genet 46: 395-397. Kuhn MT & Shanks RD. 1993. Association of Defisiensi uridine monofosfat sintase with production and reproduction. J Dairy Sci 77: 589-597. Nei M. 1987. Molecular Evolutionary Genetics. New York : Columbia University Press. Patel RK et al. 2006. Lack of carriers of citrullinaemia and DUMPS in Indian Holstein cattle. J Appl Genet 47: 239242. Rahimi G, Nejati-Javaremi A, Olek K. 2006. Genotyping BLAD, DUMPS, and κCSN Loci in holstein young bulls of the
National Animal Breeding Center of Iran. Pak J Biol Sci 9: 1389-1392. Robinson JL, Mary RD, Dowbrowski DB, Clark JH. 1983. Consequences of UMP synthase deficiency in cattle. Proc Nat Acad Sci USA 80: 321-323. Robinson JL, Dowbrowski DB, Clark JH, Shanks RD. 1984. Orotate in milk and urine of dairy cows with a partial Defisiensi uridine monofosfat sintase. J Dairy Sci 67: 1024-1029. Robinson JL,Popp RG, Shanks RD, Oosterhof A, Veerkamp JH. 1993. Testing for deficiency of uridine monophosphate synthase among Holstein Fresien cattle of North America and Europe. Livest Prod Sci 36; 287-298. Shanks RD, Bragg D St A, Robinson JL. 1987. Incidence and inheritance of Deficiency for uridine monofosfat synthase in Holstein Bulls. J Dairy Sci 70: 18931897. Shanks RD & Robinson JL. 1989. Embryonic mortality attributed to inherited Defisiensi uridine monofosfat sintase. J Dairy Sci 72: 3035-3039. Smith RC, Robinson JL, Jones LR. 1985. Erythrocyte ribosyluric acid of dairy cattle normal and deficient for uridine monofosfat synthase. J. Dairy. Sci. 68: 2723-2726. Suchi M et al. 1997. Molecular cloning of the human UMP synthase gene and characterization of point mutations in two hereditary orotic aciduria families. Am J Hum Genet 60: 525-539. Schwenger B, Schober S, Simon D. 1993. DUMPS cattle carry a point mutatiom in the Uridine Monophosphate synthase gene. Genom 16: 241-244. Viana JL, Fernandez A, Iglesias A, Santamarina G. 1998. Diagnostico y control de las principles enfermededas geneticas (Citrulinemia, DUMPS y BLAD) descrites en ganado HolsteinFrison. Med Vel 15: 538-544. Viljoen GJ et al. 2005. Molecular Diagnostic PCR Handbook. Netherlands: Springer.
