Indonesia memiliki keanekaragaman hayati, salah satunya kambing lokal seperti Peranakan Etawa (PE), Kacang, Marica, Sapera, dan Jawa Randu. Produktivitas kambing lokal dapat ditingkatkan melalui pembiakan dengan seleksi molekuler melalui gen pertumbuhan, salah satunya gen leptin. Leptin berasal dari gen OB yang memiliki efek di otak dan jaringan perifer serta mentranduksi sinyal autokrin/ endokrin di jaringan adiposa, janin, puting, rumen, dan usus halus. Leptin diekspresikan secara proporsional terhadap lemak tubuh, menekan asupan makanan, dan mencegah metabolisme rendah, sehingga mempromosikan penurunan berat badan secara keseluruhan sehingga memungkinkan pertambahan berat badan.
Gen leptin kambing memiliki panjang 4955 bp dengan posisi ekson 2 pada 1 pada 1128 bp, intron 2 pada 1129 pada 2967 bp, ekson 3 pada 2968 pada 4955 bp, dan coding sequence pada 985 pada 1128 bp dan 2968 pada 3327 bp. Banyak penelitian tentang kandidat gen pada kambing yang menggunakan BioEdit sebagai analisis genetik yang meliputi pengurutan DNA, deteksi polimorfisme nukleotida tunggal , analisis enzim restriksi, dan analisis variasi. Penelitian ini merupakan penelitian pendahuluan yang akan digunakan untuk penelitian selanjutnya, khususnya mempelajari korelasi SNP gen leptin dengan sifat kuantitatif pada kambing.
Total 5 CDS gen DNA leptin 5 kambing didapatkan dari GenBank data. Sekuen DNA capra hirkus menggunakan GenBank Acc. No. AM114392.2 (Garganita breed), GU944974.2 (Sirohi breed), JQ739232.1 (Barbari breed), JQ739233.1 (Beetroot breed) dan MH716185 (Osmanabadi breed).
Posisi sekuen yang digunakan pada studi ini adalah posisi CDS. Data CDS leptin diperoleh dari GenBank (https://www.ncbi.nlm.nij.gov/downloaded). Sekuen dioptimasi menggunakan analisis ClustalW Multiple Aligment yang mencakup BioEdit versi 7.2.5 untuk mengidentifikasi SNPs pada gen leptin kambing. Pelabelan Snps berdasarkan GenBank Acc. Number AM114397.2.
Perubahan amino acid dianalisis menggunakan BioEdit versi 7.2.5. Rantai Phylogenetic dianalisis berdasarkan gen leptin dari kambing dan domba. Rekonstruksi dari rantai phylogenetic pada gen leptin ditampilkan menggunakan metode Neighbor-Joining (NJ) berdasarkan sekuensi nukleotida. Phylogeny berdasarkan sekuensi nukleotida menggunakan Clustal Omega ver 1.2.4 program (Medeira et al., 2022)
Urutan DNA dari gen Leptin di kultivar yang berbeda, disejajarkan menggunakan CDS position menggunakan BioEdit ver 7.2.5. Menghasilkan 5 SNP dalam gen Leptin. SNP ditemukan pada kambing bligon, Sapi Sumba Ongole (Bos indicus), Sapi brahman persilangan, sapi bali (Bos sondaicus), Bos oxen, Bos frontalis, Bubalus bubalis, Capra hicus, dan Ovis aries. SNP juga ditemukan pada kambing peranakan dari China Baratdaya yang bisa digunakan untuk mensupport seleksi pada produksi kambing.
Kajian pada lokasi polimorfisme gen leptin 170G→A mempengaruhi motilitas sperma dan lingkar skrotum, dan lokasi polimorfisme 332G→A mempengaruhi viabilitas sperma dan mempengaruhi lingkar dermis domba Sanjabi, sehingga potensi hubungan polimorfisme gen leptin terhadap ukuran testis dan kesuburan sperma dapat digunakan dalam program breeding untuk meningkatkan kesuburan pria (Bakhtiar) et al., 2017). Sementara itu, kajian polimorfisme LEP C528T dan LEP C73T mempengaruhi tingkat pembentukan lemak pada sapi dara dan pedet pertama Aberdeen Angus.
Berat lemak internal maksimum, ketebalan lemak punggung, dan kandungan lemak maksimum otot longissimus dorsi pada sapi dara heterozigot untuk polimorfisme LEP C528T dan LEP C73T (Dzhulamanov et al., 2022). Penelitian pada sapi Madrasin (persilangan sapi Madura dan sapi Limousin) mengamplifikasi gen leptin dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) dan menentukan polimorfisme pemotongan panjang fragmen dengan enzim restriksi l BsaA1, pada posisi 2793 dengan posisi titik ACGT. diperoleh hasil polimorfisme gen leptin yang terbagi menjadi tiga pita. yaitu AA dengan satu fragmen (522 bp), CG dengan dua fragmen (441 bp dan 81 bp), dan G dengan tiga fragmen (522 bp, 441 bp, dan 81 bp) (Utomo et al., 2021).
Empat SNP di CDS merupakan mutasi missense dan 1 SNP merupakan mutasi diam, 4 SNP itu termasuk SNP g.17T/A yang mengkode asam amino berbeda yaitu leusin (CTG) menjadi glutamin (CAG), SNPs g.43T/A yang mengkode asam amino tirosin (TAT) menjadi asparagine (AAT), SNPs g.74G/A mengkodekan asam amino arginin (CGC) dalam histidin (CAC), SNPs g.386A/G mengkodekan asam amino asam glutamat (GAG) dalam glisin (GGG), sedangkan 1 SNP mutasi diam yaitu SNPs g.93C mengkode untuk asam amino yang sama yaitu treonin (ACC/ACA). Perubahan asam amino ditentukan menggunakan BioEdit versi 7.2.5. dan diasumsikan bahwa setiap mutasi pada gen mempengaruhi ekspresi gen, laju dan regulasi transkripsi gen atau urutan asam amino produk gen leptin (Alim et al., 2019).
SNP yang mengakibatkan mutasi asam amino dapat mempengaruhi produktivitas tertentu pada ternak. Studi tentang polimorfisme gen Tyrosine Kinase (TEK) menunjukkan bahwa hubungan antara konsentrasi semen dengan mutasi tidak searah, artinya semakin tinggi konsentrasi semen maka mutasi yang terjadi akan semakin sedikit, sebaliknya semakin rendah konsentrasi semen maka mutasi yang terjadi akan semakin banyak (Hernawati et al., 2021).
Mutasi atau perubahan basa pada gen FSHR pada sapi Madrasin menyebabkan perubahan asam amino serin menjadi glisin (Utomo, 2018). Polimorfisme g.10054T>C pada gen Osteopontin Promoter pada Sapi Friesian Holstein menyebabkan mutasi yang berkorelasi dengan kualitas semen pasca thawing. Perubahan basa Timin (T) menjadi Sitosin (C) adalah mutasi transisi. Mutasi transisi adalah mutasi yang terjadi ketika basa pirimidin pada rantai nukleotida DNA digantikan oleh basa pirimidin lain atau basa purin oleh basa purin lain (Hernawati et al., 2019).
Pembentukan pohon filogenetik pada gen kandidat telah banyak dilakukan pada kambing (Hartatik et al., 2019; Jiyanto et al., 2014). Gen leptin juga telah dianalisis dalam pohon filogenetik (Vazir et al., 2020). Pada penelitian ini, analisis filogenetik terhadap sekuen DNA gen leptin dilakukan pada 5 bangsa kambing yang terdaftar di NCBI GenBank. Rumpun kambing Garganica (AM114397.2), rumpun kambing Sirohi (GU944974.2), dan rumpun kambing Barbarian (JQ739232.1) berada dalam satu klade yang sama, sedangkan rumpun kambing Beetal (JQ739233.1) dan Kambing Osmanabadi (MH716185.1) berada di cabang yang berbeda.
 Berdasarkan data NCBI GenBank, Lima SNP (SNP g.17T/A, g.43T/A, g.74G/A, g.93C/A, dan g.386A/G) ditemukan pada gen leptin. SNP adalah mutasi missense dan mutasi diam. Analisis filogenetik gen leptin menunjukkan bahwa ada tiga jenis kambing dalam satu cabang dan dua jenis kambing berbeda cabang.
Penulis berterima kasih kepada Beasiswa Bantuan Riset Talenta Riset dan Inovasi (BARISTA) Badan Riset Inovasi Nasional yang telah mendukung sebagian penelitian dengan nomor hibah : B-3284/II.5/SI/10/2022.
Penulis: Prof. Dr. Budi Utomo, drh., M.Si. dan Muhammad Fajar Amrullah (First and Corrisponding Author)
Research article:
Amrullah, M. F., Utomo, B., Utama, S., Suprayogi, T. W., Lestari, T. D., Restiadi, T. I., & Belgania, R. H. (2023). Genetic Analysis of The Leptin Gene in Goats Based on GenBank DNA Sequences. Jurnal Medik Veterinar, 6(1).
