Analisis DNA

Click here to load reader

  • date post

    14-Dec-2014
  • Category

    Documents

  • view

    227
  • download

    16

Embed Size (px)

Transcript of Analisis DNA

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA DAN PEMULIABIAKAN BIOTA AIR

ANALISIS DNA PADA UDANG WINDU (Panaeus monodon)

OLEH NAMA STAMBUK KELOMPOK ASISTEN : ANDI MASRIAH : L22110902 : VIII (DELAPAN) : MUSYARRAFAH MANSYAH, S.Pi

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN JURUSAN PERIKANAN FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2013

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang Sumberdaya hayati perairan merupakan salah satu modal dasar pembangunan Nasional yang sangat penting. Kontribusi subsektor perikanan telah nyata terhadap penerimaan devisa negara dan di masa datang perlu lebih ditingkatkan. Sejalan dengan itu, Direktorat Jendral Perikanan telah

mencanangkan PROTEKAN (Program Peningkatan Ekspor Perikanan) 2003, dengan nilai US $ 7.6 milyar; dan sebesar US $ 6.78 milyar berasal dari budidaya udang windu (Prihatman, 2003). Sistem PCR yang memanfaatkan DNA dari organisme telah diaplikasikan dalam bidang perikanan. Terutama dalam pendeteksian jenis penyakit yang menyerang udang windu. Namun analisis DNA dengan sistem PCR tidak hanya dapat digunakan pada pendeteksian penyakit (virus) saja, tetapi juga dapat digunakan dalam identifikasi dan pembacaan sumber informasi pada level molekuler. Terdapat tiga jenis penanda genetik dalam menganalisis genom, yaitu penanda morfologi, penanda protein dan penanda DNA. Untuk menjadi penanda genetik, lokus dari penanda harus lokus yang secara eksperimen dapat mendeteksi variasi diantara individu di dalam pengujian populasi. Perbedaan jenis penanda bisa mengidentifikasi polimorfisme yang berbeda juga (Liu, 1998 dalam Kusumawaty, 2001). Analisis DNA bertujuan untuk mengarakterisasi DNA makhluk hidup untuk mengidentifikasi susunan DNA-nya. Barang bukti DNA dapat diambil dari barang bukti biologis, baik dalam keadaan utuh maupun tidak utuh lagi. Analisa DNA banyak digunakan untuk karakterisasi sifat genetik pada level molekuler yang secara langsung mencerminkan sifat genotip (materi genetik) yang dimiliki oleh

organisme tertentu. Analisis DNA ini terdiri dari tiga tahap yaitu ekstraksi DNA, PCR, dan elektroforesis (Nuraisyah, 2012). Sejak ditemukan penanda DNA, penanda ini menjadi populer digunakan dalam mempelajari filogenetik molekuler. Penanda DNA adalah sebagian kecil DNA yang dapat menunjukkan polimorfisme diantara individu yang berbeda. Ada dua macam pendekatan yang dilakukan pada analisis penanda DNA ini, diantaranya pendekatan dengan hibridisasi dan PCR (Kusumawaty, 2001).

Tujuan dan Kegunaan Tujuan dari Praktikum Analisis DNA pada Udang Windu (Panneus monodon) adalah agar mahasiswa mampu untuk melakukan ekstraksi DNA secara sederhana dan mengamati presipitasi DNA pada Udang Windu (Panneus monodon). Kegunaan dari Praktikum Analisis DNA pada Udang Windu ( Panneus monodon) adalah agar mahasiswa mampu untuk melakukan secara langsung ekstraksi DNA secara sederhana dan mengamati presipitasi DNA pada Udang Windu (Panneus monodon).

II. TINJAUAN PUSTAKA

Udang Windu (Penaeus monodon) A. Deskripsi dan Sistematika Udang Windu (Penaeus monodon) Udang windu digolongkan ke dalam keluarga Penaeid pada filum Arthropoda. Terdapat ribuan spesies dalam filum ini, namun yang mendominasi perairan berasal dari subfillum Crustacea. Berikut tata nama udang windu kompilasi dari Motoh (1981) dan Landau (1992) dalam Education, 2011: Kingdom : Animalia Subkingdom : Metazoa Fillum : Arthropoda Subfillum : Crustacea Kelas : Malacostraca Ordo : Decapoda Famili : Penaeidae Genus : Penaeus Spesies : Penaeus monodon

Gambar 1. Morfologi Udang Windu Udang merupakan jenis ikan konsumsi air payau, badan beruas berjumlah 13 (5 ruas kepala dan 8 ruas dada) dan seluruh tubuh ditutupi oleh

kerangka luar yang disebut eksosketelon. Umumnya udang yang terdapat di pasaran sebagian besar terdiri dari udang laut. Hanya sebagian kecil saja yang terdiri dari udang air tawar, terutama di daerah sekitar sungai besar dan rawa dekat pantai. Udang air tawar pada umumnya termasuk dalam keluarga Palaemonidae, sehingga para ahli sering menyebutnya sebagai kelompok udang palaemonid. Udang laut, terutama dari keluarga Penaeidae, yang bisa disebut udang penaeid oleh para ahli (Prihatman, 2003). Udang merupakan salah satu bahan makanan sumber protein hewani yang bermutu tinggi. Bagi Indonesia udang merupakan primadona ekspor non migas. Permintaan konsumen dunia terhadap udang rata-rata naik 11,5% per tahun. Walaupun masih banyak kendala, namun hingga saat ini negara produsen udang yang menjadi pesaing baru ekspor udang Indonesia terus bermunculan (Prihatman, 200).

B. Pengembangan Budidaya Udang Windu (Penaeus monodon) Pemuliaan Dalam Pengembangan Budidaya Tambak Sebagaimana halnya dengan kegiatan budidaya lainnya, pengembangan budi-daya udang windu menghadapi beberapa kendala diantaranya masalah penyakit. Ken-dala lainnya adalah masalah yang berkaitan dengan nutrisi dan kualitas air (Kurniawan, 2003). Penyakit infeksi merupakan penyakit yang sering dikaitkan dengan kegagalan produksi baik dipembenihan maupun ditambak-tambak pembesaran udang windu. Hingga kini, penyakit virus dan bakteri merupakan penyakit utama yang dihadapi para petambak dan sering menyebabkan kegagalan panen (Kurniawan, 2003). Pengendalian penyakit infeksi diantaranya dilakukan dengan

memproduksi benih yang rentan terhadap penyakit. Tindakan ini merupakan

tindakan internal terhadap biota yang dilaksanakan dengan cara konvensional dan dengan menggunakan teknologi maju. Upaya ini merupakan kegiatan pemuliaan udang windu yang diharapkan unggul dari aspek kesehatan terutama untuk memperoleh Specific Pathogen Free (SPF) (Wyban, 1992). Meskipun demikian aspek nutritif, pertumbuhan dan reproduktif juga harus dipertimbangkan dalam pemuliaan hewan (Kurniawan, 2003). Pemuliaan Dengan Teknologi Transgenik Alternatif lain untuk menghadapi kendala dalam budidaya adalah pemuliaan dengan teknologi transgenik. Devlin et al. (2001) mengungkapkan, bahwa teknologi transgenik dapat memacu pertumbuhan ikan Rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) liar. Hal ini dilakukan dengan konstruksi gen pertumbuhan (OnMTGHI) melalui mikroinjeksi telur. Atas dasar itu, teknologi transgenik mungkin dapat diterapkan pada pemuliaan udang windu untuk memperoleh udang unggulan. Udang transgenik adalah udang yang telah mengalami perubahan secara buatan pada gennya dengan cara mengubah susunan asli genom aslinya dengan tehnik rekombinan DNA (Kurniawan, 2003).

DNA (DEOXIRIBO NUCLEAT ACID) A. Gambaran Umum DNA Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel. Secara garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik; artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. Di antara perkecualian

yang menonjol adalah beberapa jenis virus (dan virus tidak termasuk organisme) seperti HIV (Human Immunodeficiency Virus) (Suparmuji, 2012). Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah ribosa (Suparmuji, 2012).

B. Sturktur DNA DNA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks ganda. Pada struktur heliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada satu untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya. Hal ini disebut sebagai antiparalel. Masing-masing untai terdiri dari rangka utama, sebagai struktur utama, dan basa nitrogen, yang berinteraksi dengan untai DNA satunya pada heliks. Kedua untai pada heliks ganda DNA disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa-basa yang terdapat pada kedua untai tersebut. Empat basa yang ditemukan pada DNA adalah adenina (dilambangkan A), sitosina (C, dari cytosine), guanina (G), dan timina (T). Adenina berikatan hidrogen dengan timina, sedangkan guanina berikatan dengan sitosina. Segmen polipeptida dari DNA disebut gen, biasanya merupakan molekul RNA (Suparmuji, 2012).

Gambar 2. Ilustrasi Struktur Molekul DNA (Suparmuji, 2012)

Gambar 3. Struktur DNA C. Fungsi DNA DNA merupakan polimer yang amat penting dalam kehidupan suatu sel karena DNA inilah yang mengekspresikan sifat genetika, DNA merupakan pembawa informasi genetik yang hasil akhir ekspresinya berupa suatu protein atau RNA. Gen adalah bagian dari DNA yang berperan sebagai pembawa informasi genetika melalui pembentukan molekul protein secara tidak langsung. Jika terjadi mutasi pada DNA suatu gen maka hasil ekspresinya dapat mengalami perubahan susunan asam amino pada posisi tertentu sehingga dapat mengakibatkan perubahan sifat maupun aktivitas protein yang dihasilkan (Admin, 2011). DNA dari berbagai spesies mempunyai jumlah pasangan basa dan jumlah gen yang berbeda. Organisme tingkat tinggi mempunyai jumlah gen yang lebih banyak dibandingkan organisme tingkat rendah. DNA suatu spesies atau organisme tertentu mempunyai perbandingan dan urutan unit mononukleotida yang khas. Sel prokariotik yang hanya mengandung 1 kromosom mempunyai DNA yang merupakan suatu makromolekul tunggal sedangkan sel eukariotik

mempunyai beberapa atau banyak kromosom dengan berat molekul yang besar pula (Admin, 2011). PCR ( Polymerase Chain Reaction) PCR adalah suatu reaksi invitro untuk menggandakan jumlah molekul DNA pada target tertentu dengan cara mensintesis molekul DNA baru yang berkomplemen dengan molekul DNA target dengan bantuan enzim dan oligonukleotida sebagai primer, dan dilakukan di dalam thermocycler. Panjang target DNA berkisar antara puluhan sampai ribuan nukleotida yang posi