Karakterisasi Gen SEPW1 dan JAML dengan Sifat Odor dan Flavor pada Daging Domba

Abstract

Rendahnya konsumsi daging domba dibeberapa negara di Asia karena konsumen sering komplain terkaitodor dan flavor pada daging domba yang mempengaruhi penerimaan konsumen. Hal ini disebabkan karena dua senyawa yaituasam lemakrantai bercabang (BCFAs) seperti 4-methyloctanoic (MOA), 4-methylnonanoic (MNA) dan 4-ethyloctanoic (EOA) yang bertanggungjawab terhadap odorpadadaging domba,senyawalain 3-methylindole atau skatole yang juga terlibat pada sifat off-odor pada babi berkaitan juga dengan pastoral flavor daging domba. Perkembangan teknologi baru sekarang ini dengan menggunakan Next Generation Sequencing memberikan peluang untuk menghasilkan output maksimum dan komprehensif seperti anotasi genom, ekspresi gen fungsional genom, mendeteksi profil transkripomik, dan penemuan ncRNA. RNA-Seq juga memberikan hasil yang positif untuk mengidentifikasikan kejadian splicing, transkrip golongan isoforms yang berbeda juga polimorfisme yang berbeda. RNA-Seq telah banyak digunakan untuk mendeteksi single nucleotide polymorphism (SNP), alternative splicing (AS) peristiwa differential express gene (DEGs) antara dua gen yang berekspresi beda serta insersi dan delesi (InDels). Selain itu, RNA-seq membantu untuk menggambarkan kesulitan yang sebelumnya tidak dapat dideteksi dengan analisis transkriptomik sebelumnya, seperti isoforms, ekspresi alel-spesifik, dan penemuan promotor baru. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasiSNP pada sifat odor dan flavor pada daging domba menggunakan RNA-Seq. Hasil karakterisasi dan validasi SNP dilanjutkan dengan identifikasi dua potensial kandidat gen yaitu Selenoprotein W1 (SEPW1) dan junction adhesion molecule like (JAML)yang terexpresi berbeda pada level odor dan flavor daging domba yang berbeda. Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei 2016 sampai November 2017. Penelitian ini dimulai dengan pengambilan sampel domba bagian hati dan loin. Total sampel DNA sebanyak 50 ekor diambil untuk digunakan dalam identifikasi keragaman, serta sebanyak 20 sampel domba diambil secara acak untuk analisis asosiasi gen yang terkait dengan sifat odor dan flavor. Hasil analisis deteksi SNP telah ditemukan sebanyak 142 SNP dari 36 gen pada sampel daging domba dan sebagian besar berkaitan dengan sifat odor dan flavor yang berbeda (tinggi dan rendah) pada daging domba, sebanyak 90.4% gen memiliki beberapa polimorfisme. Sebanyak 12 gen terdeteksi sebagai kandidat gen yang terkait dengan sifat odor dan flavor pada daging domba (JAML, ANGPTL8, LOC101103463, SEPW1, SCN5A, LOC101113036, DOCK6, GTSE1, KIF12, KCTD17, KANK2 dan CYP2A6). Hasil identifikasi keragaman menunjukkan bahwa gen SEPW1 bersifat polimorfik dengan enzim restriksi BanI memiliki tiga genotipe (AA, AG dan GG), sedangkan gen JAML bersifat monomorfik dengan enzim restriksi HhaI dengan satu genotipe (GG). Hasil analisis heterozigositas (Ho) gen SEPW1 menunjukkan bahwa domba di Indonesia memiliki nilai Ho tinggi (0.5). Populasi domba beradadalam keseimbangan Hardy-Weinberg. Frekuensi Alel A dan alel Gpada domba berturut-turut sebesar 51% dan 49%. Genotipe heterozigot AG adalah genotype yang paling tinggi. Hasil analisis asosiasi dengan komponen BCFAs dan komponen skatole menunjukkan bahwa gen SEPW1 berasosiasi dengan sifat odor dan flavor pada daging domba yaitu kandungan MNA, sementara MOA, EOA, MP, dan MI tidak berasosiasi. Selain itu analisis fungsional dilakukan dengan menganalisis ekspresi mRNA gen SEPW1 di jaringan hati. Sebanyak 9 dombayang mewakili genotipe yang berbeda (3 genotipe AA, AG, dan GG) berdasarkan kandungan MNA dipilih untuk kajian ekspresi gen. Gen SEPW1 terdeteksi di jaringan hati dengan sifat odor dan flavor yang rendah. Namun, ekspresi mRNA ditemukan tidak signifikan antara genotipe AA, AG, dan GG (P>0.05). Hasil asosiasi dan ekspresi mRNA menunjukkan bahwa gen SEPW1 memiliki peran penting mengontrol sifat odor dan flavor pada daging domba. Hasil ini memberikan pemahaman yang komprenhensif tentang fungsi gen SEPW1 yang berhubungan dengan sifat odor dan flavor pada daging domba dan gen SEPW1 potensial digunakan sebagai kandidat gen untuk mengurangi odor dan flavor khususnya kandungan MNA pada domba lokal Indonesia.