1

FREKUENSI ALEL SUBUNIT-CD18 SAPI FRESIAN-HOLSTEIN (FH) PADA PETERNAKAN DI LEMBANG DAN BPTU BATURRADEN

WILDAN NAJMAL MUTTAQIN

DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2007

2

ABSTRAK WILDAN NAJMAL MUTTAQIN. Frekuensi Alel Subunit-CD18 Sapi Fresian-Holstein (FH) pada Peternakan di Lembang dan BPTU Baturraden. Dibimbing oleh ACHMAD FARAJALLAH dan CECE SUMANTRI.

Mutasi titik pada nukleotida ke-383 dari subunit-CD18 menyebabkan suatu kelainan yang dikenal dengan sebutan Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency (BLAD). Kelainan tersebut berupa defisiensi β2-integrin pada sel darah putih. β2-integrin berperan dalam penempelan sel darah putih pada dinding vaskular sehingga sel darah putih dapat menembus ke dalam jaringan yang terserang patogen. Kelainan ini bersifat resesif. Ternak yang bergenotipe homozigot dominan dan heterozigot bersifat normal, sedangkan ternak yang bergenotipe homozigot resesif mengalami kematian sebelum dewasa. Penelitian ini bertujuan mendeteksi dan sekaligus menghitung frekuensi alel “subunit-CD18” penyandi BLAD pada sapi Fresian Holstein dengan menggunakan metode PCR-RFLP. Tiga sampel (2,2%) dari 136 sampel yang berhasil diamplifikasi dideteksi sebagai carier BLAD. Frekuensi alel dominan (D) sebesar 0,98897 dan frekuensi alel resesif (d) sebesar 0,01103. Deteksi BLAD sejak dini yang didukung manajemen perkawinan yang benar dapat mengurangi resiko memiliki ternak yang terkena BLAD. Dengan demikian, kerugian akibat BLAD dapat dihindari.

ABSTRACT WILDAN NAJMAL MUTTAQIN. Allele Frequency of CD18-subunit on Holstein-Fresian (HF) Cattle in Lembang and BPTU Baturraden. Supervised by ACHMAD FARAJALLAH and CECE SUMANTRI. Point mutation at nucleotide 383 of CD18-subunit cause disorder which called Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency (BLAD). The disorder is deficiency of β2-integrin molecule on leukocyte. Integrins are adhesion molecules on the leukocytes surface membran to adhere at vaskuler and enter the infected tissues. It is a resesif disorder. Heterozygous calves are no different of homozygous normal calves but carriers for BLAD, whereas homozygous recessive are lethal calves. The objective of this study is to detect and to estimate frequency of allele expresing BLAD in Holstein-Fresian cattle using PCR-RFLP methode. Three samples (2,2%) of 136 samples that succesfull amplificated were detected as BLAD carriers. Frequency of D allele is 0,98897 and 0,01103 for d allele. Earlier detection which is supported good mounting management can reduce BLAD calves risk. So, loss caused BLAD can be reduced.

3

FREKUENSI ALEL SUBUNIT-CD18 SAPI FRESIAN-HOLSTEIN (FH) PADA PETERNAKAN DI LEMBANG DAN BPTU BATURRADEN

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

WILDAN NAJMAL MUTTAQIN

DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2007

4

Judul : Frekuensi Alel Subunit-CD18 Sapi Fresian-Holstein (FH) pada Peternakan di Lembang dan BPTU Baturraden

Nama : Wildan Najmal Muttaqin NRP : G34103079

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.NIP. 131 878 947 NIP. 131 624 187

Mengetahui,

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S. NIP. 131 473 999

Tanggal Lulus :

5

RIWAYAT HIDUP Penulis merupakan sulung dari tiga bersaudara yang lahir tanggal 16 Juni 1984 di Tulungagung dari pasangan Kamdi, BA. dan Umi Mahmudah, S.Ag. Penulis lulus dari SMU Negeri 2 Bondowoso pada tahun 2002 dan diterima di Departemen Biologi, FMIPA-IPB pada tahun 2003 melalui jalur SPMB. Selama kuliah, penulis aktif dalam kepengurusan wadah pecinta alam mahasiswa biologi (OWA, 2004-2007), ketua divisi Embedding himpunan kewirausahaan biologi/BIOWORLD (2004-2006), menjadi asisten praktikum mata kuliah Kewirausahaan (2005-2006), dan menjadi asisten praktikum mata kuliah Struktur Hewan (2007). Penulis pernah melakukan praktek lapang mengenai penanggulangan hama rayap pada bangunan di PT APCO (Terminix Indonesia). Pengalaman diluar kuliah adalah sebagai pelatih pada beberapa pelatihan kewirausahaan.

6

PRAKATA

Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Sholawat dan salam tetap terlimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, sahabat dan keluarganya. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si. dan Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc. atas segala bimbingan, saran dan ilmu yang diberikan. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Muhammad Jusuf selaku penguji atas saran-saran yang diberikan. Selain itu, ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Dr. Bambang Suryobroto beserta seluruh dosen dan staf Laboratorium Zoologi IPB atas saran dan perhatiannya. Tak lupa teman-temanku atas segala bantuannya dan dukungannya : JG’x (Mamox’s, Botel’s, Wase), seluruh teman-teman mahasiswa Biologi ’40, teman-teman Fapet (Astri, Ogi, Rohmat), teman- teman Bengkulu (Siprie, Aan, Puji), Pak Eko, Mbak Retno, dan Mbak Zul; dan Saudara-saudaraku di Vila Merah (Kuncung, Boxer, Agus, Kanthi, Beni, WT, Rusdi, Hijrah, Andros, Adit, Singa, Paman dan Iwan MP) atas kebersamaannya selama ini. Khusus kepada Ayah-Ibu tercinta, dik Addin, dik Fajrin, dan keluarga di rumah penulis ucapkan terima kasih atas doa dan dukungannya. Penulis berharap semoga ilmu yang tertuang dalam karya ilmiah ini bermanfaat. Amin.

Bogor, Agustus 2007

Wildan Najmal Muttaqin

7

DAFTAR PUSTAKA Halaman

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN

Latar Belakang 1

Tujuan 1

Waktu dan Tempat 1

METODE

Bahan 1

Metode 1

HASIL 2

PEMBAHASAN 3

KESIMPULAN DAN SARAN 5

DAFTAR PUSTAKA 5

LAMPIRAN 7

8

DAFTAR TABEL Halaman

1 Persentase sampel DNA normal dan carrier BLAD 4

2 Peluang keturunan yang memiliki gen resesif BLAD 4

3 Persentase ternak carrier BLAD hasil uji PCR di beberapa negara 4

DAFTAR GAMBAR Halaman

1 Urutan basa nukleotida subunit-CD18 3

2 Tampilan pita sekuen DNA hasil restriksi enzim HaeIII pada gel polyakrilamid 3

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

1 Sekuens gen Bos taurus integrin β-2 (itgb2) 8

PENDAHULUAN Latar Belakang Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency (BLAD) yang dulu disebut sebagai Bovine Granulocytopathy Syndrome (Nagahata et al. 1996) merupakan kelainan genetik pada sapi Frasian-Holstein. Kelainan diakibatkan oleh gen resesif autosomal pada sapi (Paape et al. 2003). Sapi yang memiliki genotipe homozigot resesif akan mengalami BLAD sedangkan sapi yang memiliki genotipe heterozigot akan menjadi carier. Kelainan ini menyebabkan defisiensi yang dapat menghambat kemampuan sel darah putih menempel ke dinding vaskular. Selain itu, sapi yang menderita BLAD mengalami kerusakan pada aktivitas kemotaksis dan pagositis sel-sel darah putihnya (Paape et al. 2003), rentan terinfeksi bakteri, luka lama sembuh, pertumbuhan terhambat (Nagahata et al. 1997; Ribeiro et al. 2000) dan mati pada usia muda (Perkins et al. 2001). Kemampuan sel-sel darah putih menempel ke dinding vaskular salah satunya diatur oleh gen itgb2 subunit-CD18. Mutasi titik pada CD18 (nukleotida ke-383) menyebabkan substitusi asam aspartat menjadi glisin pada asam amino ke-128 (D128G). Mutasi lain juga terjadi pada nukleotida ke-775 yang bersifat silent atau tidak ada perubahan pada asam amino (Čítek & Bláhová 2004). Mutasi pada nukleotida ke-383 menyebabkan sapi penderita BLAD mengalami defisiensi β2-heterodimeric integrin pada permukaan sel darah putihnya (Čítek and Bláhová 2004). Molekul β2-heterodimeric integrin adalah suatu molekul pelekat pada sel darah putih (Lee et al. 2000; Paape et al. 2003; Rupp & Boichard 2003; Čítek & Bláhová 2004) yang mempermudah sel darah putih melekat pada endothelium pembuluh darah sehingga dapat masuk ke jaringan untuk menghancurkan patogen (Ribeiro et al. 2000). Tanpa β2-heterodimeric integrin, sel darah putih tidak mampu masuk ke jaringan tubuh dan menghancurkan patogen (Shuster et al. 1992). Persebaran BLAD pada sapi FH di dunia berkaitan erat dengan program inseminasi buatan (IB) yang mentransfer sumber nutfah dari pejantan unggul ke induk-induk betina di peternakan sapi FH. Patel et al. (2007) menyebutkan bahwa BLAD diketahui pertama kali di Amerika Utara yang kemudian menyebar ke negara-negara lainnya. Diterangkan oleh Olson (2002) dalam Čítek and Bláhová (2004) bahwa

pejantan yang diketahui berperan sebagai sumber gen mutan penyebab BLAD adalah pejantan unggul yang bernama Carlin-M Ivanhoe Bell berasal dari Amerika Utara. Bell mendapatkan warisan gen mutan dari kakeknya (Osborndale Ivanhoe, lahir 1952) yang mewariskannya ke induk jantan dari Bell (Pennstate Ivanhoe Star, lahir tahun 1963). Frekuensi ternak sapi FH yang bersifat sebagai carrier BLAD di beberapa negara cukup tinggi. Di Indonesia belum ada laporan mengenai BLAD pada sapi FH. Padahal, sumber sapi FH yang ada di Indonesia merupakan hasil impor dari luar yang sangat terbuka sekali peluang adanya gen mutan penyebab BLAD. Tujuan

Penelitian ini bertujuan mendeteksi dan sekaligus menghitung frekuensi alel subunit-CD18 yang menyebabkan BLAD pada sapi Fresian-Holstein di peternakan di Lembang dan BPTU Baturraden menggunakan metode PCR-RFLP.

Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan sejak bulan Maret 2007 hingga Juni 2007 di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB.

BAHAN DAN METODE

Bahan Sampel yang digunakan merupakan koleksi Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc. (FAPET, IPB) yang berupa sel darah (buffy coat) Fresian-Holstein. Koleksi tersebut berupa koleksi dalam etanol 70% dan koleksi beku. Koleksi dalam etanol 70% sebanyak 80 sampel FH betina asal BPTU Baturraden (koleksi tahun 2002) dan 34 sampel FH betina asal peternakan rakyat di Lembang (koleksi tahun 2007). Koleksi beku sebanyak 30 sampel sel darah FH jantan dari Balai Inseminasi Buatan Lembang (koleksi tahun 2006). Metode Ekstraksi dan isolasi DNA dilakukan berdasarkan metode Sambrook et al. (1989) yang telah dimodifikasi. Sebanyak ± 30 mg sampel darah dimasukkan ke dalam tabung 1,5 ml kemudian disentrifuse 3500 rpm selama 5 menit. Endapan sel yang diperoleh dicuci dengan bufer TE (Tris 10mM, EDTA 10mM, pH 8,00), kemudian diendapkan lagi.

2

Visualisasi produk PCR dan hasil restriksi dilakukan menggunakan metode polyacrilamide gel electroforesis (PAGE) 8% yang dilanjutkan dengan pewarnaan perak menurut Farajallah et al. (1998). Elektroforesis dijalankan pada tegangan 180 Volt selama 30 menit dalam bufer 1x TBE (Tris 0,5 M, asam borat 0,65 M, EDTA 0,02 M).

Endapan sel disuspensikan dalam bufer 1x STE, kemudian dilisis dengan SDS 1% dan proteinase-K 0,25 mg/ml. Proses pelisisan dilakukan dalam inkubator bersuhu 55oC selama 2 jam sambil dikocok pelan menggunakan rotator. Tahap selanjutnya adalah memisahan DNA dari bahan organik lainnya dengan menambahkan 40 ul larutan NaCl 5M, 400ul larutan phenol, dan 400ul CIAA (kloroform : isoamilalkohol = 24 : 1) dan dikocok pelan pada suhu ruang selama 2 jam. Selanjutnya, campuran tersebut disentrifuse 7000 rpm selama 5 menit. Supernatan yang mengandung DNA dipindahkan ke tabung baru dalam volume terukur untuk dilakukan pemurnian DNA dengan metode pengendapan alkohol yaitu menambahkan 2x volume alkohol absolut dan 1/10x volume 5M NaCl lalu dinkubasi dalam freezer minimal 2 jam. Molekul DNA dipisahkan dari alkohol absolut dengan cara disentrifuse 7000 rpm selama 10 menit. Supernatan dibuang dan endapan DNA dicuci dengan alkohol 70%. Endapan DNA yang telah murni kemudian disuspensikan dalam 80ul bufer TE (Tris 10mM, EDTA 10mM, pH 8,00).

Analisis frekuensi alel dilakukan berdasarkan pada perhitungan menurut Nei (1987), yaitu :

x

Amplifikasi gen CD18 dilakukan secara in vitro melalui teknik PCR menggunakan primer yang digunakan oleh Zsolnai & Fesus (1996) yaitu forward primer 5´-TCA ACG TGA CCT TCC GGA GG-3´ dan reverse primer 5´-CCC AGA TTC TTG ACG TTG AC-3´. Campuran untuk mengamplifikasi gen CD18 terdiri dari 10-100 ng DNA sapi FH, masing-masing primer sebanyak 25 uM, dNTP mix 160 pM, MgCl2 2,5 mM, dan Taq polymerase plus 0,75 unit beserta bufernya (Genrey technology). Reaksi PCR berlangsung dalam mesin thermocycler TaKaRa PCR Thermal Cycler MP4 dengan kondisi yaitu pradenaturasi pada suhu 94oC selama 5 menit yang dilanjutkan dengan 30 siklus (denaturasi 94oC selama 1 menit, annealing pada suhu 56oC selama 1 menit, dan ekstensi DNA pada suhu 72oC selama 1 menit), dan diakhiri dengan ekstensi akhir DNA pada suhu 72oC selama 10 menit. Deteksi mutasi gen CD18 alel D128G dilakukan melalui teknik RFLP menggunakan enzim restriksi HaeIII (GG↓CC) (Čítek & Bláhová 2004, Shuster et al. 1992, Zsolnai & Fesus 1996). Sebanyak 3 ul produk PCR dicampur dengan 0,4 ul bufer enzim HaeIII, 0,2 ul enzim HaeIII, dan 0,4 ul air steril. Campuran tersebut diinkubasi pada suhu 37oC selama semalam.

i = (2nii + nij)

2n

xi = frekuensi alel Ai n = jumlah individu bergenotipe Aii iAi n = jumlah individu bergenotipe Aij iAj n = jumlah total individu

HASIL Ekstraksi dan isolasi DNA dilakukan tehadap 144 sampel darah sapi FH untuk kemudian dilakukan amplifikasi dengan metode PCR sehinga diperoleh produk PCR sepanjang 106 pb. Dari 144 sampel tersebut, 136 sampel telah berhasil diamplifikasi (61 sampel asal Lembang dan 75 sampel asal BPTU Baturraden). Delapan sampel lainnya tidak berhasil diamplifikasi (3 sampel asal Lembang dan 5 sampel asal BPTU Baturraden). Selanjutnya, 136 produk PCR tersebut direstriksi dengan enzim HaeIII untuk mendeteksi adanya mutasi pada subunit-CD18. Jika produk PCR yang dipotong dengan enzim HaeIII menghasilkan potongan pita DNA sebesar 21 pb dan 85 pb berarti tidak mengalami mutasi (sapi normal, homozigot DD). Jika produk PCR yang dipotong dengan enzim HaeIII menghasilkan potongan pita DNA sebesar 19 pb, 21 pb, dan 66 pb berarti terjadi mutasi basa a digantikan g (sapi BLAD, homozigot resesif dd). Sedangkan jika produk PCR yang dipotong dengan enzim HaeIII menghasilkan potongan pita DNA sebesar 19 pb, 21 pb, 66 pb dan 85 pb berarti sapi carrier/heterozigot Dd (Gambar 1 dan 2). Hasil genotiping terhadap seluruh hasil restriksi menemukan bahwa 3 sampel diketahui bersifat carrier BLAD (genotipe heterozigot Dd) karena memiliki pita hasil restriksi dengan panjang 19, 21, 66, dan 85 pb. Ketiga ekor sapi tersebut berjenis kelamin betina yang berasal dari BPTU Baturraden dengan nomor sampel 300, 324, dan 554.

3

NM_175781 Bos taurus integr...[gi:41386720] 421 tacctgagac caggtcaggc agttgcgttc aacgtgacct tccggagggc caagggctac 481 cccatcgA/Gcc tgtactacct gatggacctc tcctactcca tggtggatga cctcgtcaac 541 gtcaagaagc tggggggtga cctgctccgg gccctcaatg gcatcaccga gtcgggccgc

Gambar 1 Urutan basa nukleotida subunit-CD18. Deret nukleotida yang diberi garis bawah

merupakan situs penempelan primer. Basa 488 merupakan titik mutasi, basa adenin (A) bila normal dan guanin (G) bila telah termutasi. Tanda menunjukkan titik potong enzim HaeIII genotipe normal. Enzim HaeIII akan memotong pula antara basa 488 - 489 bila terjadi mutasi. NM_175781 adalah nomor akses sekuen DNA yang disimpan dalam GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov).

Gambar 2 Tampilan pita sekuen DNA hasil restriksi enzim HaeIII pada gel polyakrilamid. Sampel no. 300 dan 324 memiliki potongan pita 19, 21, 66, dan 85 pb yang menandakan genotipe heterozigot carrier. Sampel lainnya memiliki potongan pita 21 dan 85 pb (normal). Pita DNA 19 dan 21 pb tampak bertumpuk karena memiliki jumlah pasang basa yang hampir sama.

100

200

85pb

DD DD Dd Dd DD DD M 465 416 300 324 - 43 44

66pb

21pb & 19pb

PEMBAHASAN BLAD merupakan suatu kelainan genetik yang dapat dideteksi dengan metode PCR-RFLP. Metode tersebut dapat dilakukan setelah Shuster et al. (1992) berhasil melakukannya pertama kali pada sampel sapi FH di Amerika Serikat. Pada penelitian ini, ekstraksi dan isolasi DNA dilakukan secara konvensional terhadap 144 sampel darah koleksi tahun 2002, 2006, dan 2007. Persentase sampel yang tidak teramplifikasi sebesar 5,5%. Prasetyo (2005) menyebutkan tingkat keberhasilan amplifikasi DNA ditentukan oleh konsentrasi sampel DNA, taq polymerase, dinukleotida, ion Mg, dan primer. Keberadaan hemoglobin

dalam ekstrak DNA juga dapat mengganggu aktifitas enzim polimerase. Uji DNA dengan metode PCR-RFLP terhadap sampel sapi FH asal Lembang dan BPTU Baturraden menunjukkan BLAD telah lama ada di peternakan sapi perah Indonesia. Sekitar 2,2% sampel positif terdeteksi sebagai carrier BLAD (Tabel 1). Sampel tersebut merupakan induk betina yang berusia 9 dan 12 tahun (usia dihitung sejak lahir hingga waktu pengambilan sampel tahun 2002). Usia tersebut memungkinkan induk betina memiliki beberapa keturunan yang membawa gen resesif BLAD. Peluang memiliki keturunan yang membawa gen resesif BLAD adalah ½ dan ¾ untuk perkawinan dengan pejantan normal (Tabel 2a) dan carrier (Tabel 2b).

4

Tabel 1 Persentase sampel DNA normal dan carrier BLAD

Tabel 2 Peluang keturunan yang memiliki gen resesif BLAD

Tabel 3 Persentase ternak carrier BLAD hasil uji PCR di beberapa negara

Negara Daerah Jumlah ternak diuji

Jumlah carrier (%) Pustaka

Arrayet et al. 2002 Amerika Serikat

California 203 jantan 21 (9,9) Iowa Pennsylvania Seluruh Amerika

204 betina 33 (16,2) 13% 124 756

2025 jantan 1559 betina

14 (11,3) 68 (9,0) 285 (14,1) 90 (5,8) 9,95%

Kelm et al. 1997 Wanner et al. 1998 Shuster at al. 1992

Republik Ceko

377 jantan (< th 2006)

65 (17,2) 11,9%

61 betina (< th 2006)

4 (6,6)

406 jantan (th 2006)

0 (0,0)

Citek et al. 2006

India 377 (3,45) Patel et al. 2007

Iran Khorazan 30 1 (3,33) Norouzy A. 2005

Jepang Hokkaido Wakkanai Enbetsu Monbetsu-M Monbetsu-N Abashiri Chitose Tomakomai Kanto Tochigi Kansai Hyogo-Tanba Chugoku Hiroshima

59 72 27 55 47 39 33

43

34

24

8 (13,6) 9 (12,5) 2 (7,4) 5 (9,1) 10,14% 5 (10,6) 1 (2,6) 5 (15,2) 2 (4,7) 10,8% 8 (23,5) 2 (8,3)

Nagahata et al. 1996

Romania Romanian Black Spotted Cattle

90 0 (0,0) Vitasescu-Balcan R et al. 2006

Turki 120 2 (1,67) Akyuz & Ertugrul. 2006

Rata-rata 5,43%

5

Sapi yang bergenotipe dd (BLAD) tidak ditemukan karena sapi yang diambil sampel darahnya adalah sapi dewasa. Perhitungan berdasarkan Nei (1987) diperoleh frekuensi alel dominan (D) sebesar 0,98897 dan frekuensi alel resesif (d) sebesar 0,01103.

Persentase sapi carrier tersebut tergolong rendah bila dibandingkan dengan kejadian carrier BLAD di negara lain. Kejadian carrier BLAD pada sapi FH di beberapa negara banyak dilaporkan dengan persentase yang berbeda-beda (Tabel 3). Persentase tertinggi adalah Jepang tahun 1996 (wilayah Kansai) sebesar 23,5% dan terendah adalah Republik Ceko dan Romania tahun 2006 masing-masing 0%. Rata-rata persentase carrier BLAD pada tabel 3 adalah 5,43%. Dengan memperhitungkan hasil penelitian ini, persentase carrier BLAD menjadi sebesar 5,02%.

Penerapan inseminasi buatan dalam manajemen perkawinan di peternakan-peternakan dapat mempercepat perolehan ternak unggul yang diinginkan. Namun, efek samping yang timbul adalah makin cepatnya perkembangan penyakit/kelainan akibat ekspresi alel resesif.

Secara fisik tidak ada perbedaan yang mencolok untuk membedakan sapi FH normal dan carrier. Sifat carrier BLAD tidak memiliki pengaruh terhadap produksi susu (Powell 1996). Secara morfometrik, lebar kepala dan panjang metacarpal sapi FH carrier sedikit lebih kecil dibanding sapi FH normal tetapi tidak signifikan (Arrayet et al. 2002). Respon terhadap infeksi oleh bakteri coli, Staphylococci, Streptococci, dan kombinasi bakteri lainnya tidak menunjukkan perbedaan. Demikian pula interval kelahiran dan masa menyusui (Nagahata 2004).

Kasus BLAD dapat menimbulkan kerugian yang besar terhadap industri sapi perah. Kerugian timbul apabila terjadi perkawinan antar individu carrier yang berpeluang 25% anak sapi mengalami mati dini. Industri sapi perah Amerika mengalami kerugian sekitar US$5 juta per tahunnya (Shuster et al. 1992). Healy (1996) memperkirakan 4000 dari 31000 pejantan IB Australia sebagai carrier BLAD dengan potensi kerugian sebesar 300 000 AUD$.

Kesehatan genetik sapi FH menjadi faktor penting dalam program inseminasi buatan. Deteksi dini secara genetik terhadap calon induk baik jantan maupun betina sebelum dikawinkan sangat diperlukan untuk mencegah perkembangan alel resesif BLAD. Sperma pejantan yang dibeli dari luar negeri

juga harus diperiksa dan wajib memiliki sertifikat bebas BLAD dan penyakit kelainan genetik lainnya. Dengan demikian, manajemen perkawinan sebagai seleksi oleh manusia terhadap sapi FH dapat dilakukan secara benar dengan memperhatikan peluang pewarisan sifat. Manajemen perkawinan dilakukan dengan tidak mengawinkan induk unggul yang diketahui sebagai carrier BLAD dengan induk lain terutama yang bersifat carrier pula.

Rahmani (2003) menjelaskan salah satu upaya untuk meningkatkan populasi dan produktifitas sapi perah domestik adalah melalui program pemuliaan yang dapat ditempuh melalui perbaikan mutu genetik ternak dengan menerapkan suatu pola perkawinan yang direncanakan dan diikuti tindakan seleksi untuk memilih pejantan dan betina unggul sebagai sumber utama materi genetik generasi berikutnya. Metode PCR-RFLP merupakan aplikasi yang praktis dalam perbaikan mutu genetik ternak.

KESIMPULAN DAN SARAN

Persentase sapi FH carrier BLAD yang ditemukan pada penelitian ini relatif rendah. Namun, hal tersebut akan menjadi luar biasa dan sangat merugikan industri sapi perah apabila tidak ditangani secara serius dan berkelanjutan. Peternak sapi akan mengalami kerugian waktu dan biaya perawatan sebab sapi mengalami mati dini.

Inseminasi buatan memungkinkan perkembangan BLAD lebih cepat dibandingkan perkawinan secara alami sebab sperma pejantan yang diambil dalam sekali ejakulasi digunakan untuk membuahi banyak betina. Kontrol genetik dengan metode molekuler seperti uji PCR-RFLP dapat mencegah perkembangan BLAD lebih luas. Sertifikasi bebas BLAD di pusat IB melalui metode analisis PCR-RFLP wajib dilakukan untuk menurunkan frekuensi alel resesif pada sapi perah di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

Akyüz B and O Ertugrul. 2006. Detection of bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) in Turkish native and holstein cattle. Acta Veterinaria Hungarica. vol 54. 2:173-178.

Arrayet JL et al. 2002. Growth of holstein calves from birth to 90 days : the influence of dietary zinc and BLAD status. J Anim Sci. 80:545-552.

6

Čítek J & Barbora Bláhová. 2004. Recessive disorders – a serious health hazard?. J Appli Biomedic. 2: 187-194.

Citek J, V Rehout, J Hajkova, J Pahkova. 2006. Monitoring of the genetic health of cattle in the Czech Republik. Veterinarni Medicina. 51 (6) : 333-339.

Farajallah A, B Suryobroto, O Takenaka. 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).

Healy PJ. 1996. Testing for undesirable traits in cattle : an Australian perspective. J Anim Sci. 74:917-922.

Kelm SC et al. 1997. Genetic association between parameters of innate immunity and measures of mastitis in periparturient holstein cattle. J Dairy Sci. 80 : 1767-1775.

Lee HY et al. 2000. Influence of β2-integrin adhesion molecule expression and pulmonary infection with Pasteurella haemolytica on cytokine gene expression in cattle. Americ Societ for Microbiol. 68(7): 4274-4281.

Nagahata et al. 1996. Prevalence and allel frequency estimation of bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) in Holstein-Fresian cattle in Japan. J Vet Med Sci. 59(4): 233-238.

Nagahata H. 2004. Bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) : a review. J Vet Med Sci. 66(12):1475-1482.

Nei M. 1987. Molecular Evolutionary Genetics. New York : Columbia University Press.

Norouzy A et aI. 2005. Identification of bovine leucocyte adhesion deficiency (BLAD) carriers in Holstein and Brown Swiss AI bulls in Iran. Genetika. 41(12): 1697-701.

Paape MJ et al. 2003. The bovine neutrophil: Structure and function in blood and milk. Vet Res. 34 (2003) 597–627.

Patel KR et al. 2007. Low incidence of bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) carriers in Indian cattle and buffalo breeds. J Appl Genet. 48(2). pp153-155.

Perkins KH, MJ VandeHaar, RJ Tempelman, JL Burton. 2001. Negative energy

balance does not decrease expression of leukocyte adhesion or antigen-presenting molecules in cattle. J Dairy Sci. 84:421–428.

Powell RL, HD Norman, CM Cowan. 1996. Relationship of bovine leukocyte adhesion deficiency with genetic merit for performance traits. J Dairy Sci. 79:895-899.

Prasetyo A. 2005. Metode Ekstraksi DNA dan Identifikasi Gen Kappa Kasein (k-Kasein) pada Sapi Fresian Holstein (FH) di Peternakan Rakyat. [skripsi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor.

Rahmani N. 2003. Analisis hubungan polimorfisme gen bovine Growth Hormone (bGH) exon III-exon IV dan gen Ornithine Decarboxylase (ODC) intron 8-exon IX dengan produksi dan kualitas susu pada sapi perah Fresian-Holstein di BPTU Baturraden. [tesis]. Bogor : Program Pascasarjana IPB.

Ribeiro LA et al. 2000. PCR screening and allel frequency estimation of bovine leukocyte adhesion deficiency in Holstein and Gir cattle in Brazil. Genet and Molec Biol. 23(4): 831-834.

Rupp R & D Boichard. 2003. Genetics of resistance to mastitis in dairy cattle. Vet Res. 34 (2003) 671–688.

Sambrook J, Fritsch EF, Miniatis T. 1989. Molecular Clooning: A Laboratory Manual. Ed ke-8. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Shuster DE et al. 1992. Identification and prevalence of a genetic defect that causes leukocyte adhesion deficiency in Holstein cattle. Proc Nati Acad Sci USA. vol 89: 9225-9229.

Vitasescu-Balcan R et al. 2006. Incidence of BLAD and DUMPS carriers in Romanian cattle breeds. Roumanian Biotechnological Letters. vol 11 no 5. pp2881-2884.

Wanner JM, GW Rogers, ME Kehrli & JB Cooper. 1998. Intramammary infections in primiparous Holsteins: heritabilities and comparisons of bovine leukocyte adhesion deficiency carriers and noncarriers. J Dairy Sci. 81:3293-3299.

Zsolnai A & Fesus L. 1996. Simultaneus analysis of bovine kappa-casein and BLAD alleles by multiplex PCR followed by paralel digestion with two restriction enzim. Anim Genet. 27(3) : 207-209.

LAMPIRAN

8

Lampiran 1 Sekuens gen Bos taurus integrin β-2 (itgb2)

PubMed Nucleotide Protein Genome Structure PMC Taxonomy OMIM Books

Search Nucleotide for Go

You need JavaScript to work with this page.

Limits Preview/Index History Clipboard Details

Range: from begin

to end

RefreshReverse complemented strand Features: STS

Links1: NM_175781. Reports Bos taurus integr...[gi:41386720] LOCUS NM_175781 2817 bp mRNA linear MAM 11-FEB-2007 DEFINITION Bos taurus integrin, beta 2 (complement component 3 receptor

3 and 4 subunit) (ITGB2), mRNA. ACCESSION NM_175781 XM_585445 VERSION NM_175781.1 GI:41386720 KEYWORDS . SOURCE Bos taurus (cattle) ORGANISM Bos taurus Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata;

Euteleostomi;Mammalia; Eutheria; Laurasiatheria; Cetartiodactyla; Ruminantia;Pecora; Bovidae; Bovinae; Bos.

REFERENCE 1 (bases 1 to 2817) AUTHORS Nagahata,H., Higuchi,H., Teraoka,H., Takahashi,K.,

Kuwabara,M. And Inanami,O. TITLE Decreased apoptosis of beta 2- integrin-deficient bovine neutrophils JOURNAL Immunol. Cell Biol. 82 (1), 32-37 (2004) PUBMED 14984592 REMARK GeneRIF: A delay in apoptosis was demonstrated in CD18-

deficient bovine neutrophils and this appeared to be closely associated with lowered signalling via [Ca2+]i, diminished annexin V expression on the cell surface, and decreased caspase 3 activity in lysates

Erratum:[Immunol Cell Biol. 2004 Jun;82(3):342] REFERENCE 2 (bases 1 to 2817) AUTHORS Diez-Fraile,A., Meyer,E., Duchateau,L. and Burvenich,C. TITLE L-selectin and beta2-integrin expression on circulating

bovine polymorphonuclear leukocytes during endotoxin mastitis JOURNAL J. Dairy Sci. 86 (7), 2334-2342 (2003) PUBMED 12906050 REMARK GeneRIF: intramammarily administered lipopolysaccharides seem

to play an important role in modulating L-selectin and beta2 integrin expression on circulating bovine polymorphonuclear leukocytes

REFERENCE 3 (bases 1 to 2817) AUTHORS Shuster,D.E., Bosworth,B.T. and Kehrli,M.E. Jr. TITLE Sequence of the bovine CD18-encoding cDNA: comparison with

the human and murine glycoproteins JOURNAL Gene 114 (2), 267-271 (1992) PUBMED 1351021

9

COMMENT PROVISIONAL REFSEQ: This record has not yet been subject to final NCBI review. The reference sequence was derived from M81233.1.

On Mar 29, 2005 this sequence version replaced gi:61863089. FEATURES Location/Qualifiers source 1..2817 /organism="Bos taurus" /mol_type="mRNA" /db_xref="taxon:9913" /chromosome="1" /map="1" /breed="Holstein" gene 1..2817 /gene="ITGB2" /note="integrin, beta 2 (complement component 3

receptor 3 and 4 subunit)" /db_xref="GeneID:281877" CDS 106..2415 /gene="ITGB2" /note="CD18 subunit; Leu-CAM receptor; integrin,

beta 2 (antigen CD18 subunit (p95), lymphocyte function-associated antigen 1, integrin B2)" /codon_start=1 /product="integrin, beta 2" /protein_id="NP_786975.1" /db_xref="GI:41386721" /db_xref="GeneID:281877"

/translation="MLRQRPQLLLLAGLLALQSVLSQECTNYKVSTCRDCIESGPGCA WCQKLNFTGQGEPDSIRCDTRAELLSKGCPADDIMEPKSLAETRDSQAGSRKQLSPQE VTLYLRPGQAVAFNVTFRRAKGYPIDLYYLMDLSYSMVDDLVNVKKLGGDLLRALNGI TESGRIGFGSFVDKTVLPFVNTHPEKLRNPCPNKEKECQPPFAFRHVLKLTDNSKQFE TEVGKQLISGNLDAPEGGLDAMMQVAACPEEIGWRNVTRLLVFATDDGFHFAGDGKLG AILTPNDGRCHLEDNLYKSSNEFDYPSVGQLAHKLAESNIQPIFAVTKKMVKTYEKLT EIIPKSAVGELSEDSRNVVELIKNAYNKLSSRVFLDHSTLPDTLKVTYDSFCSNGKSQ VDQPRGDCDGVQINVPITFQVKVTATECIQQQSFTIRALGFTDTVTVRVLPQCECQCR DASRDGSICGGRGSMECGVCRCDAGYIGKNCECQTQGRSSQELEGSCRKDNSSIICSG LGDCICGQCVCHTSDVPNKKIYGQFCECDNVNCERYDGQVCGGEKRGLCFCGTCRCDE QYEGSACQCLKSTQGCLNLDGVECSGRGRCRCNVCQCDPGYQPPLCSECPGCPVPCAG FAPCTECLKFDKGPFAKNCSAACGQTKLLSSPVPGRKCKERDSEGCWMTYTLVQRDGR DRYDVHVDDMLECVKGPNIAAIVGGTVGGVVLVGILLLVIWKALTHLSDLREYHRFEK EKLKSQWNNDNPLFKSATTTVMNPKFAES"

STS 777..912 /gene="ITGB2" /standard_name="MARC_5819-5820:997299329:1" /db_xref="UniSTS:269581" misc_signal 2734..2741 /gene="ITGB2" /function="involved in translational regulation" ORIGIN 1 gtcttcccag atccgcgaag caccagcctg gtgaagagca gagccgaagc ccctgccagt 61 ccagctggga cacccctgcc gaggtctcca gggcatccag gggacatgct gcgccagcgc 121 ccccagctgc tgctcctagc gggcctgctt gccctccagt ccgtcctgtc ccaggagtgc 181 accaactaca aggtcagcac ctgccgggac tgcatcgagt cgggccccgg ctgcgcctgg 241 tgccagaaac tgaacttcac agggcaaggg gagcccgact ccattcgctg tgacacacga 301 gcggagctgc tgtcaaaggg ctgcccagct gatgacatca tggaacccaa gagcctcgct

10

361 gagacccggg acagccaggc gggcagtcgg aagcagctgt ccccacagga agtgacgctc 421 tacctgagac caggtcaggc agttgcgttc aacgtgacct tccggagggc caagggctac 481 cccatcgacc tgtactacct gatggacctc tcctactcca tggtggatga cctcgtcaac 541 gtcaagaagc tggggggtga cctgctccgg gccctcaatg gcatcaccga gtcgggccgc 601 attggtttcg ggtccttcgt ggacaagacg gtgctcccct tcgtcaacac gcaccccgag 661 aagctgcgga acccctgccc caacaaggag aaggagtgcc agcccccgtt cgccttcagg 721 cacgtgttga agctcactga caactccaaa cagttcgaga cagaagtcgg gaagcagctg 781 atctcgggga acctggacgc ccctgagggt gggctggacg ccatgatgca ggtggccgcg 841 tgcccggagg aaatcggctg gcgcaatgtc accaggctgc tggtgttcgc cacggacgat 901 gggttccact ttgcgggcga tggaaagctg ggtgccatcc tcacccccaa tgacggccgc 961 tgccacctgg aagacaacct gtacaaaagc agcaacgaat ttgactaccc atcggtgggc 1021 cagctggcac acaaactggc agaaagcaac atccagccca tctttgcagt aaccaagaag 1081 atggtgaaaa cgtacgagaa gctgacagag atcatcccca agtctgcagt cggggagctg 1141 tctgaagatt ccaggaacgt ggtggagctt atcaagaatg cctacaataa actgtcctcc 1201 agagtcttcc tggatcacag caccctccct gacaccctga aagtcaccta cgactccttc 1261 tgcagtaacg ggaaatcgca ggtggaccag cccagagggg actgcgacgg cgtccagatc 1321 aacgtcccga tcaccttcca ggtgaaggtc acagccaccg agtgcatcca gcagcagtcc 1381 ttcaccatcc gggcgctggg cttcacggac acggtgaccg tgcgggtcct cccccagtgc 1441 gagtgccaat gccgggacgc cagcagggac ggcagcatct gcggcggcag aggctcgatg 1501 gagtgcggcg tctgcaggtg tgacgccggc tacatcggga agaactgcga gtgccagacg 1561 cagggccgga gcagccagga gctggagggc agctgccgca aggacaacag ctccatcatc 1621 tgctcggggc tgggggactg catctgcggg cagtgcgtgt gccacacgag cgacgtgccc 1681 aacaagaaga tctacggcca gttctgcgag tgcgacaacg tcaactgcga acgctacgac 1741 ggccaagtct gcgggggcga aaagaggggg ctctgcttct gcggcacctg caggtgcgac 1801 gagcagtatg agggttcggc atgccagtgc ctcaagtcca ctcagggctg cctcaacttg 1861 gacggcgtcg agtgcagcgg ccgcggccga tgccgctgca atgtgtgcca gtgcgacccc 1921 ggctaccagc cgcccctgtg cagcgagtgc ccgggctgcc ccgtgccctg tgcgggcttc 1981 gccccctgca cagagtgcct gaagttcgac aagggcccct tcgccaagaa ctgcagcgca 2041 gcgtgcgggc agacgaagct gctgtccagc ccggtgcccg gccgcaagtg caaggagcgc 2101 gactccgagg gctgctggat gacctacacc ctggtgcagc gcgacgggcg ggacagatac 2161 gacgtgcacg tggacgacat gctcgagtgt gtgaagggcc ccaacatcgc tgccatcgtg 2221 gggggcaccg tggggggcgt cgtgctcgtc ggcatcctcc tgctggtcat ctggaaggcc 2281 ctgacacacc tgagcgacct cagggagtac catcgctttg agaaggagaa gctcaagtcc 2341 cagtggaaca acgataaccc tcttttcaag agtgccacca cgacagtcat gaaccctaag 2401 tttgccgaga gttaggggtg cccggtgaag acaaggcctt ctgcaccacc cagatgggaa 2461 caccccctct ccacgtcccc tccagcaggc tgaccgtgac cccgctgcct cgtggacgtg 2521 gctgacaact tcaccgttaa ccaaaaatgc actgcttttt ctgccccaga atgatgggcg 2581 tggccaggtt attctatggg ctcatggtaa gggccagcct accccttctg atatgaatga 2641 cttttgatag caagtcagag aaggaattgc ctacattttg tatggttaca cacaggtcct 2701 ttgtaaaaat tagtacagca gtctgatgaa gaattattta tgtgtgaact tctcagggta 2761 tgaagttaca tccccttggt tatgctgccc ccaatcaata aaaaaaaaaa aatcaat //Disclaimer | Write to the Help Desk NCBI | NLM | NIH