2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik

7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik

1/40

MARKA GENETIK


2/40

Marka (Marker)

Gen dengan fungsi dan lokasi yang diketahui,atau mutasi gen yang memungkinkan untukmenganalisa penurunan sifat

Informasi genetik berada pada GENOM


3/40

MARKER GENETIK

Setiap perbedaan fenotip yang dikontrol oleh gendan dapat diguanakan untuk mempelajari proses

rekombinasii,

ATAU

Seleksi satu atau lebih fenotip yang lebih dekat

atau lebih jauh dari target gen


4/40

MARKER GENETIK

Marker Morfologi

Marker Molekuler

Sekuen protein atau DNA yang dapat dideteksi danberhubungan erat dengan suatu lokus gen/atau karakter

morfologi atau karakter tanaman lainnyaSekuen protein atau DNAterdeteksi yang diturunkan dandapat dimonitor dan berhubungan dengan sifat (dan

bukan sebagai akibat dari faktor lingkungan)

1. Protein marker 2. DNA marker


5/40

Kromosom, DNA, Gen, Genom


6/40

GENOM &

Strukturnya

Nukleus sel manusia terdapat

30 000 - 40 000 gen. Satu setdari gen-gen ini disebutGENOM.

Tersusun atas DNA dan Protein

DNA berbentuk koil dari

benang2 asam nukleat

Rantai panjang DNAberasosiasi dg molekul protein

kromosom

Bertempat di Nukleus sel

Kromosom


7/40

Adl kode yg terbuat dari pasangan2

basa dlm molekul DNA.

Setiap molekul DNA terdapat banyak

gen

Sebagai dasar dari sifat baka

GEN


8/40

Struktur DNA

DNA adalah Asam Nukleat

Asam Nukleat adalah POLIMER

MONOMER yang membentuk polimerasam nukleat adalah NUKLEOTIDA.


9/40

Struktur Nukleotida

Setiap Nukleotidaterdiri 3 bagian

Gula

Basa Nitrogen Grup Fosfat

Dari ke 3 bagianNukleaotida

Fosfat & gula selalusama pada setiapnukleotida

yang bervariasi

Basa Nitrogen

Gula Pentosa

Fosfat

Susunan gen dilihat dariurutan (seqeunce) basaNitrogen penyusun Gen(mis: ATTTCCGATGCC)


10/40

KONSEP DASAR BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI MOLEKULER

DOGMA SentralBioteknologiMolekuler

GENETIS/DITURUNKAN

FENOTIP/TEREKSPRESI


11/40

Molecular markers

allozymes (protein-electrophoresis)

chloroplastDNA PCR-RFLP

RAPD

(random amplified polymorphic DNA)

AFLP

(Amplified Fragment Length Polymorphism)

Microsatellites (SSRs)

Sequencing(SNPs)


12/40

Molecular markerAspek PENTING: Polimorfisme

Keberadaan dua atau lebih sekuen yang secaragenetis berbeda satu dengan lainnya, namunterdapat pada populasi hasil interbreeding yg sama

Model Penurunan (Pattern of inheritance)

Model transmisi informasi genetik dari tetua keanakannya


13/40

tdk berlilin berlilin

Marka Morfologi (Fenotipe)

Berbulu mulus

Berbaris 2 berbaris 6 Hitam Putih


14/40

Polimorfisme


15/40

Polimorfisme

-P1 : satu band

-P2 : satu band (uk lb kecil0-Offspring 1 : heterozygote

-Offspring 2 : homozygote p1

Polymorfisme

P1 : satu band

P2 : tidak ada band

-O 1 : homozygote P1

-O2 : ????

P 2P 1 O 2O 1

Co-dominant marker

P 2P 1 O 1 O 2

Dominant marker


16/40

Dominant vsCo-dominant

Dominant

Tidak dapat dianalisa mana yang homo- dan hetero-zygot

Tidak diketahui frekuensi allelnya

Contoh RAPD

Co-dominant

Homozygote dapat dibedakan dengan heterozygoteFrekuensi pemisahan alel dapat dihitung

Contoh : microsatelit, SNP , RFLP


17/40

Polymorphisme tinggi

Diturunkan secara Co-dominantTerdapat pada keseluruhan genom

Dapat diulang (Reproducible)

Deteksinya mudah, cepat dan murah

Selektifitasnya netral

Resolusi tinggi dengan jumlah sampel yang banyakAnalisa secara non destruktif

Terdistribusi secara random dalam GenomDapat diotomatisasi

MARKA MOLEKULER YANG

DIINGINKAN


18/40

Protein markers

a.Allozymeisoenzymes protein dimana sintesanya dikendalikan oleh alel

codominant dan ditutunkan berdarkan rasio monogenik. Polapitanya menghasilkan pola berbeda dengan pemisahan

elektroforesis

b. IsozymeSuatu enzim spesifik yang terdapat dalam satu atau lebihstruktur, dan dapat diidentifikasi dengan metode elektroforesis

MARKA GENETIK BERDASARKANPOLIMORFISME PROTEIN


19/40

Protein Penyimpanan Biji

Allozyme

Polimorfisme Protein


20/40

Isozyme


21/40

DNA marker

Segmen DNA yang lokasinya pada kromosom dapatdiidentifikasi, SERTA penurunannya dapat diikuti

Tipe DNA Marker dapat dibedakan berdasarkan teknikmolekuler yang digunakan untuk mengembangkan marker:

1. Enzim Restriksi2. Hibridisasi3. PCR

4. Sekuensing

Marker bisa GEN atau suatu fraksi DNA yang fungsinya tidak

diketahui


22/40

DASAR TEKNOLOGI DNA

MARKER

Restriction Endonucleases

Hibridisasi DNA-DNA

Polymerase chain reaction (PCR)Sekuensing DNA


23/40

TEKNIK RFLP

TAHAPAN

1.Ekstraksi DNA Genom2.Pemotongan DNA dengan Enzim3.Electroforesis DNA dan transfer ke

membran4.Pelabelan DNA probe (dengan

radioactive atau non-radioactive)5.Hibridisasi DNA dengan probe (DNA-

DNA Hybridisasi)6.Transfer ke film7.Visualisasi


24/40

Isolasi DNA genom

Pemotongan DNAdengan enzymrestriksi

Pemisahan fragmenDNA denganelektroforesis

Transfer DNA kemembran

Hibridisasi DNAdengan probe yg

tlg dilabel

Hasil Hibridisasispesifik


25/40

Pemotongan DNA

Bagaimana cara memotong DNA?

Dengan enzim restriksi (restriction enzyme)atau disebut juga enzim endonuklease

(restriction endonuclease)


26/40

Enzim Restriksi

Bakteri mempertahankan dirinya dari virus dgn cara membentukrestriksi


27/40

Enzim Restriksi

Adalah : Enzim yang dapat mengkatalisasipembelahan / pemotongan DNAdibeberapa tempat / lokasi spesifik dengan

jumlah yang terbatas & dapat direproduksi.

Enzim ini disebut juga dengan namarestrcition endonuclease (endonukleaserestriksi) ( Russell, 1980).

Enzim ini mampu memecah ikatanfosfodiester asam nukleat

Jenis enzim restriksi sangat banyak


28/40

Sekuen Double Helix DNA pada

masing-masing helika adalah sama

Basa nitrogen padaDNA berpasanganhanya dengan basa

komplementer

Menghasilkansekuen sama padamasing-masinghelikanya

5

5

3

3


29/40

Enzim resktriksi mengenal danmembuat potongan pada sekuenDNA tertentu

Sequen tersebut dikenal dengan

nama restriction sites (daerahpemotongan) pada DNA. Ukuran restriction sites umumnya

sekuen sebanyak 4 sampai 6 pasang

basa (base pair).


30/40

Contoh Enzim Restriksi


31/40

blunt end

sticky end


32/40

Potongan DNA Sticky End

RestrictionsiteG!AATTCCAATT!G


33/40


34/40

Restriction Site?


35/40

Contoh: Hae III

Memiliki restriction site GGCC

CCGG5 TGACGGGTTCGAGGCCAG 3

3 ACTGCCCAAGGTCCGGTC 5


36/40

HASIL POTONGAN

blunt ends

5 TGACGGGTTCGAGG CCAG 3

3 ACTGCCCAAGGTCC GGTC 5


37/40

Nama enzym restriksi berasal dari:

Jenis bakteri dimana enzim ditemukan

Urutan enzim ditemukan dan diisolasi .

MISALNYA:EcoRI

Diisolasi dari bakteri E.colistrain R dan I

adalah nomer yang menunjukkan urutanpenemuannya yaitu no 1.

B i t


38/40

Bagaimana cara memotong

DNA?

1. Letakkan DNA yang akandipotong ke dalam tabungeffendorf

2. Masukkan enzim restriksi dancampur dengan DNA (caramembolak-balikkan tabung)

3. Tambahkan buffer (larutan)perekasi4. Inkubasikan pada suhu 25

37C (sesuai pedoman pada

enzimnya) selama 12-24 jam


39/40

Mengecek Keberhasilan Potongan

Setelah DNA dipotong lakukanpengecekan bahwa pemotonganberhasil

Pengujian dengan analisa elektroforesisDNA


40/40

3

6

2

61 2 43 5

4

5

1MFG

INTGERPRETASI Polimorfisme RFLP

2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik

Documents

Transcript of 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik