Karakterisasi Gen HSP70 pada Ayam KUB (Kampung Unggul Balitbangtan), Ayam Walik dan Ayam Kate Walik.

Abstract

Ayam KUB (Kampung Unggul Balitbangtan), ayam walik dan ayam kate walik merupakan ayam lokal Indonesia yang telah beradaptasi dengan iklim tropis, dengan suhu dan kelembapan tinggi pada siang hari, terutama di musim kemarau. Walaupun cekaman panas belum menjadi masalah utama pada ayam lokal Indonesia, namun peningkatan suhu lingkungan karena pemanasan global perlu diantisipasi dengan melakukan penelitian yang komprehensif untuk mendapatkan database ayam lokal Indonesia yang tahan terhadap cekaman panas. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mendapatkan genotipe ayam lokal Indonesia yang tahan terhadap cekaman panas dengan cara: (1) mengidentifikasi keragaman gen HSP70 pada ayam KUB, ayam walik dan ayam kate walik, (2) mengkaji respon fisiologis ayam KUB dan ayam walik dengan haplotipe gen HSP70 berbeda terhadap cekaman panas akut. Identifikasi keragaman gen HSP70 dilakukan pada 50 ayam KUB, 41 ayam walik dan 3 ayam kate walik. DNA total diisolasi dari darah menggunakan DNeasy blood & tissue kit. Analisis menggunakan PCR-Sequencing menghasilkan sekuen gen HSP70 berukuran 787 pb, yang terdiri atas daerah promoter (210 pb), daerah 5’UTR (112 pb) dan daerah penyandi protein (465 pb). Sekuen gen HSP70 ayam KUB, walik dan kate walik menunjukkan adanya keragaman genetik di daerah promoter (insersi dan delesi), daerah 5’UTR (delesi dan substitusi basa nukleotida) dan daerah penyandi protein (substitusi basa nukleotida). Variasi substitusi basa nukleotida pada tiga situs spesifik: g.44A>G (daerah 5’UTR), dan g.370A>G dan g.388C>G (daerah penyandi protein) menghasilkan dua haplotipe (H1 dan H2) di daerah 5’UTR, dan empat haplotipe (H1, H2, H3, dan H4) di daerah penyandi protein. Empat haplotipe (H1, H2, H3, dan H4) yang terdapat di daerah penyandi protein gen HSP70 memiliki variasi basa nukleotida yang berbeda pada posisi g.370A>G dan g.388C>G, tetapi keempat haplotipe tersebut memiliki basa yang sama pada situs g.44A>G. Sebaliknya, haplotipe H2 (daerah 5’UTR) dan H1 (daerah penyandi protein) ternyata memiliki urutan basa nukleotida yang sama pada posisi g.370A>G dan g.388C>G, tetapi kedua haplotipe tersebut memiliki basa nukleotida yang berbeda pada situs g.44A>G. Oleh sebab itu didapatkan haplotipe baru dan diberi nama haplotipe H1'. Dengan demikian terdapat lima haplotipe gen HSP70 (H1', H1, H2, H3, dan H4) pada ayam walik, empat haplotipe gen HSP70 (H1’, H1, H2, dan H3) pada ayam KUB, sedangkan pada ayam kate walik hanya didapatkan satu haplotipe gen HSP70 (H2). Haplotipe H4 hanya ditemukan pada ayam walik. Haplotipe H4 merupakan haplotipe baru yang belum pernah dilaporkan sebelumnya, dan dihasilkan dari mutasi di dua situs spesifik (g.370A>G dan g.388C>G) daerah penyandi protein gen HSP70 ayam. Selain itu hanya ditemukan satu CpG island (376 pb) dengan 33 situs CpG pada daerah promoter dan ekson gen HSP70 ayam KUB, ayam walik dan ayam kate walik. Ayam KUB dan walik yang telah diseleksi berdasarkan haplotipe gen HSP70 selanjutnya diuji tantang dengan cekaman panas akut. Distribusi haplotipe gen HSP70 ternyata sangat bervariasi pada setiap rumpun dan jenis kelamin ayam. Oleh sebab itu pencuplikan sampel untuk uji tantang dilakukan secara purposive sampling dengan menggunakan sebaran haplotipe yang sama (equal) pada rumpun ayam KUB dan ayam walik. Sebanyak masing-masing empat ekor ayam betina dewasa dari ayam KUB dan ayam walik dengan empat haplotipe berbeda (H1', H1, H2, dan H3) diuji tantang dalam chamber climate dengan suhu 35 °C, selama satu jam. Respon fisiologis berupa suhu rektal, suhu permukaan tubuh (area kepala, leher, badan, dan kaki) dan konsentrasi hormon (corticosterone dan triiodothyronine) diukur sebelum dan sesudah perlakuan cekaman panas. Suhu permukaan tubuh dideteksi dengan menggunakan infrared thermography. Waktu mulai panting diamati selama cekaman panas. Perlakuan diulang sebanyak tiga kali dengan selang waktu sehari untuk setiap jenis ayam. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan signifikan pada suhu rektal ayam walik haplotipe H1, dan suhu permukaan di area kaki ayam walik haplotipe H1'. Simpulan dari hasil penelitian ini adalah: (1) Ayam walik memiliki haplotipe gen HSP70 yang lengkap, sehingga dapat dijadikan sebagai standar genotipe ayam lokal Indonesia yang tahan cekaman panas, (2) Ayam walik haplotipe H1 lebih rentan terhadap cekaman panas.