Strain (biologi)

Dalam dunia biologi, strain bermaksud varian genetik, subjenis atau kultur dalam spesies biologi. Strain sering dilihat sebagai sebuah pencirian yang terhasil daripada buatan semula jadi, selalunya untuk sebuah objektif khusus atau untuk pengasingan genetik.  Aspek ini paling mudah diperhatikan di dalam mikrobiologi di mana strain berasal daripada koloni sel tunggal dan biasanya dikuarantin oleh kekangan fizikal seperti melalui pengkulturan di dalam piring Petri. Konsep strain juga biasa digunakan dalam virologi, botani, dan dengan tikus yang digunakan dalam kajian eksperimen .

Mikrobiologi dan virologi 

Secara umumnya, "tiada definisi yang pernah diterima secara universal untuk istilah 'strain', ' varian ', dan 'pencilan (isolate)' dalam komuniti virologi, dan kebanyakan ahli virologi hanya menyalin penggunaan istilah daripada orang lain". 

Terma Strain bermaksud varian genetik atau subjenis mikroorganisma (cth, virus, bakteria atau kulat). Sebagai contoh: "strain selesema" ialah bentuk biologi bagi beberapa jeni influenza atau virus "selesema". Strain selesema ini dicirikan oleh isoform protein permukaan yang berbeza. Strain virus yang baharu boleh tercipta melalui mutasi atau pertukaran komponen genetik apabila dua atau lebih virus menjangkiti sel yang sama.  Fenomena ini dikenali sebagai hanyutan antigen dan anjakan antigenik. Strain mikrob juga boleh dibezakan dengan genetik pelengkapnya (genetic makeup) menggunakan kaedah metagenomik untuk memaksimumkan resolusi dalam spesies.  Teknik ini telah menjadi sebuah alat yang berharga untuk menganalisis mikrobiom .

Konstruk buatan 
Para saintis kini boleh mengubah suai strain virus untuk mengkaji tingkah laku mereka, seperti  di dalam kes virus influenza H5N1 . Walaupun pembiayaan untuk penyelidikan sebegini selalu menimbulkan kontroversi kerana bimbang dengan kawalan keselamatan seperti strain virus boleh terbebas ke masyarakat umum. Akan tetapi, perbincangan sebegini selalunya membawa kepada jeda sementara dan pembiayaan masih diteruskan kemudiannya.  

Dalam bioteknologi, strain mikrob telah dibuat untuk menghasilkan laluan metabolik buatan yang sesuai untuk merawat pelbagai aplikasi.  Misalnya, laluan mikrob buatan memboleh strain mikrob untuk menghadam plastik. Dari segi sejarah, usaha utama penyelidikan metabolik telah ditumpukan kepada bidang pengeluaran biofuel.  Escherichia coli adalah sebuah spesies mikrob yang paling biasa untuk dilakukan kejuruteraan strain prokariotik. Para saintis telah berjaya mengenalpasti genom minimum yang berdaya maju dari mana strain baru boleh dibentuk.  Strain daripada pengubahan genom minimum ini berlaku di dalam laluan metabolik yang tidak penting untuk kelansungan hidup mikrob itu tapi mampu memberikan fungsi yang baru. Strain E. coli yang dioptimumkan biasanya digunakan untuk aplikasi ini. E. coli juga sering digunakan sebagai casis untuk ekspresi protein ringkas. Strain ini, seperti BL21, diubah suai secara genetik untuk meminimumkan aktiviti protease, justeru membolehkan potensi pengeluaran protein dengan tahap kecekapan yang tinggi. 

Strain yis juga merupakan salah satu subjek pengubahsuaian genetik eukariotik yang paling biasa dilakukan. Penyelidikan strain yis biasanya berfokus kepada kegunaan di dalam industri fermentasi .

Tumbuhan 
Istilah ini tidak mempunyai status kedudukan rasmi dalam bidang botani; istilah ini merujuk kepada keturunan atau baka yang dihasilkan daripada sebuah unit induk terdahulu yang berkongsi ciri-ciri morfologi atau fisiologi yang sama.  Strain dalam bidang ini ialah kumpulan keturunan yang ditetapkan sama ada berasal daripada tumbuhan yang terubah suai (dihasilkan melalui pembiakan konvensional atau dengan cara bioteknologi), atau yang terhasil daripada mutasi genetik.

Sebagai contoh, beberapa strain padi dibuat dengan memasukkan bahan genetik yang baharu ke dalam sebuah pokok padi,  dan kesemua keturunan pokok padi tadi akan menjadi pokok padi yang telah diubah suai genetiknya. Pokok padi yang diubah suai secara genetik ini adalah suatu strain dengan maklumat genetik unik yang diturunkan kepada generasi terkemudian; selalunya nama strain yang baharu akan dinamakan dengan menggunakan nombor atau nama rasmi, meliputi semua tumbuhan yang turun daripada tumbuhan asal yang diubah suai. Pokok padi dalam strain tadi boleh dibiakkan menjadi strain atau kultivar padi lain, dan jika tumbuhan dengan ciri-ciri morfologi yang diingini dihasilkan, maka strain ini akan dibiakkan lagi untuk menstabilkan sifat yang diingini; strain tumbuhan yang stabil boleh dibiakkan dan "menjadi kenyataan" (menjadi kekal sama dengan tumbuhan induk). Pokok sebegini akan diberi nama kultivar dan dikeluarkan untuk pengeluaran untuk digunakan oleh petani.

Tikus 

Tikus makmal atau strain tikus ialah sekumpulan haiwan yang seragam secara genetik. Kaedah penggunaan tikus strain digunakan dalam eksperimen makmal kerana tetikus ini merupakan satu pembolehubah yang boleh dikawal. Strain tetikus yang kecil (mouse) boleh dibaka melalui biak baka dalam, mutasi atau diubah suai secara genetik, manakala strain tikus besar (rat) biasanya dibiak baka dalam. Populasi tikus baka yang diberikan dianggap sama secara genetik merentas 20 generasi walaupun pengawanan berlaku sesama tikus sekandung. Banyak strain tikus telah dibangunkan untuk pelbagai model penyakit, dan ia juga sering digunakan untuk menguji ketoksikan dadah.

Serangga 
Lalat buah biasa ( Drosophila melanogaster ) adalah antara organisma pertama yang digunakan untuk analisis genetik. Lalat buah mempunyai genom yang ringkas dan maklumat genomiknya telah difahami oleh para saintis dengan baik. Ia kekal sebagai model organisma yang popular kerana ianya mudah untuk dibiakan, penyelenggaraan yang mudah, mempunyai kitaran hidup yang singkat dan pembiakanya menghasilkan jumlah lalat yang banyak. Pelbagai strain khusus telah dibangunkan, termasuk versi tanpa terbang dengan sayap terbantut (juga digunakan dalam perdagangan haiwan peliharaan sebagai makanan hidup untuk reptilia kecil dan amfibia).

Lihat juga 

 Pengasingan genetik
 Klon (biologi sel)
 Ras (biologi)
 Varian (biologi)

Rujukan

Pautan luar 

 Pusat Stok Genetik Coli
 Indeks terikan EcoliWiki E. coli
 Sumber Strain Tetikus Antarabangsa (IMSR)
 Indeks ketegangan tikus
Virologi
Mikrobiologi
Terminologi biologi