7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 1/11

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM BIOLOGI SEL MOLEKULERP2

ANALISIS GEN DAN HEMOLOGI PROTEIN

Dosen Pengampu : Drs.Ira!"m Ar"#n

D"susun o$e! :

Nama : Ba"% Ar"n Mus&"'a Pra&"("NIM : )*+,)),-

/AKULTAS /ARMASIUNI0ERSITAS 1AHID HASIMSEMARANG

2,)+

ANALISIS GEN DAN HOMOLOGI PROTEIN

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 2/11

A. Tujuan

). Mampu me$a'u'an ana$"s"s &er!a3ap e'spres" gen 3an 3apa&

men3e&e's" !as"$ e'spres" gen.2. Dapa& men4ar" !omo$og" gen peng!as"$ pro&e"n &er&en&u 3ar"

manus"a 3engan gen eerapa organ"sme $a"n.

B.  Dasar teori

  E'spres" gen pa3a 3asarn5a merupa'an sua&u proses s"n&es"s pro&e"n.

Proses e'spres" gen 3"&en&u'an o$e! se$ "&u sen3"r"6 7"'a se$ &erseu&

memu&u!'an sua&u pro&e"n6 ma'a gen &er&en&u a'an 3"e'spres"'an6 namun

 7"'a gen &erseu& &"3a' memu&u!'an pro&e"n ma'a gen &erseu& &"3a'

3"e'spres"'an. 8a3" &"3a' semua gen a'an 3"e'spres"'an pa3a saa& 5ang

ersamaan namun &ergan&ung 3ar" 'eu&u!an se$ &erseu&.

  Rea's" 3asar 3ar" s"n&es"s pro&e"n a3a$a! pemen&u'an "'a&an

po$"pep&"3a an&ara gugus 'aro's"$ 3ar" asam am"no 5ang a'an &umu!

3engan gugus am"na 3ar" asam am"no eas. Rea's" s"n&es"s "n"

memu&u!'an 4e&a'an a&au &emp$a&e 5a"&u mRNA 5ang 3"pero$e! 3ar" a!s"$

&rans'r"ps" DNA. S"n&es"s pro&e"n 3"a(a$" 3ar" proses "n"s"as"6 5a"&u er"'a&an5a3ua su un"& r"osom 3engan mRNA pa3a 3aera! spes"#'6 5a"&u ),9*,

nu'$eo&"3a pa3a 3aera! ups&ream 3an s&ar 'o3on. Proses "n"s"as"

memer$u'an sua&u 'o3on spes"#' 5a"&u AUG men5an3" asam am"no

me&"on"n ;.

  Se&e$a! proses "n"s"as" se$esa" ma'a 3"$an7u&'an 3engan &er7a3"n5a

proses perpan7angan e$ongas" ;. Pa3a proses perpan7angan ran&a"

po$"pep&"3a "n" 3apa& 3"'a&a'an me$e(a&" s"'$us 5ang &er3"r" 3ar" &"ga &a!ap.

Per&ama mo$e'u$ am"na as"$ &RNA a'an &er"'a& pa3a A9s"&e 5ang 'osong

3engan 7a$an er"'a&an 3engan 'o3on 3ar" mRNA 5ang &er3apa& pa3a A9s"&e.

Ke3ua6 gugus 'aro's"$ a'!"r 3ar" ran&a" po$"pep&"3a a'an &aer$epas 3ar"

mo$e'u$ &RNA 5ang a3a pa3a P9s"&e 3an memen&u' "'a&an po$"pep&"3a

3engan gugus am"no 3ar" asam am"no 5ang &er"'a& pa3a &RNA 3a$am A9s"&e.

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 3/11

Rea's" "n" 3"'a&a$"s"s o$e! en<"m pep&"3"$ &rans=erase. Ke&"ga6 pep&"3"$

&rans=erase 5ang aru &eren&u' 3a$am A9s"&e &erseu& 'emu3"an

3"p"n3a!'an 'e P9s"&e saa& r"osom ergera' 'e3epan sepan7ang &"ga

nu'$eo&"3a 3ar" mRNA. Pa3a saa& proses &rans$o'as" &a!ap &"ga &erseu&6

&RNA eas 5ang semu$a men3u3u'" P9s"&e a'an &er$epas 3ar" r"osom 3an

s"ap mener"ma mo$e'u$ &RNA 5ang aru 3an mu$a"$a! s"'$us seper&" &a3" $ag"6

proses perpan7angan "n" a'an &erus er$angsung sampa" a!"rn5a r"osom

mengena$ sa$a! sa&u 3ar" &"ga s&op 'o3on 5a'n" UAA6 UAG6 UGA se!"ngga

s"n&es"s pro&e"n a'an menga$am" &erm"nas" 3an ran&a" po$"pep&"3a 5ang

su3a! &eren&u' &a3" a'an $epas 3ar" r"osom.

  Seper&" &e$a! 3"7e$as'an see$umn5a6 pro&e"n merupa'an po$"pep&"3a

5ang &ersusun a&as asam am"no. Se'uens asam am"no 3ar" mas"ng9mas"ng

pro&e"n &er&en&u o$e! gen 5ang meng'o3en5a. Gen 3"&rans'r"ps" men7a3"

mRNA 3an 'emu3"an mRNA 3"&rans$as"'an men7a3" pro&e"n o$e! r"osom.

mRNA merupa'an nu'$eo&"3a 5ang &er3"r" a&as =os=a&6 gu$a 3eo's" 3an asa.

Uru&an asa 5ang ere3a a'an meng!as"$'an asam am"no 3an pro&e"n 5ang

sama6 m"sa$n5a "nsu$"n &er3apa& pa3a manus"a6 a"6 'era6 'u3a6 3an

eerapa !e(an mama$"a $a"n5a.  Mes'"pun =ungs" "nsu$"n pa3a mas"ng9

mas"ng organ"sm &erseu& sama6 namun &ern5a&a mem"$"'" s&ru'&ur pr"mer5ang ere3a6 se!"ngga manus"a &"3a' 3apa& 3engan mu3a! mema'a"

pro3u' "nsu$"n 3ar" eraga" organ"sme un&u' &erap" 'arena 3apa&

men"mu$'an rea's" an&"gen an&"o35.

  O$e! sea "&u 3"per$u'an pene$"&"an mengena" !omo$og" pro&e"n an&ar

organ"sme se!"ngga 3apa& 3"an3"ng'an 'em"r"pan asam am"no 5ang

men5usun pro&e"n. Me$a$u" program $as&p 5ang &er3apa& pa3a s"&us N>BI6

'"&a 3apa& men4ar" pro&e"n se!omo$og 3ar" eraga" ma4am organ"sme.

Homo$og" u'an erar&" sama pers"s6 namun &er3apa& 'em"r"pan an&ara sa&u

3engan 5ang $a"nn5a 3engan persen 'em"r"pan &er&en&u. Un&u' &u7uan &erap"6

m"sa$n5a 3""ng"n'an sua&u pro&e"n penggan&" 3ar" !e(an &er&en&u6 &en&u a'an

3"p"$"! pro&e"n 5ang mem"$"'" persen 'em"r"pan 5ang pa$"ng &"ngg" 3engan

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 4/11

pro&e"n 5ang '"&a m"$"'"6 se!"ngga 3"!arap'an rea's" a$erg" &"3a' &er7a3" 3an

pro&e"n &erseu& 3apa& e'er7a 3engan a"' sesua" 5ang 3"!arap'an.

  Homo$og" 3apa& 3"4ar" 3engan rang'a"an DNA &e&ap" "asan5a

rang'a"an gen &en&a&"?e "n" 3"masu'an o$e! rang'a"an asam am"no see$um

pen4ar"an 3"$a'u'an. A$asan5a a3a$a! 'arena asam am"no mem"$"'" 2, asam

am"no 5ang ere3a3a$am pro&e"n6 &e&ap" !an5a 2 nu'$eo&"3a 3a$am DNA6

 7a3" gen9gen "&u "asan5a &"3a' er!uungan 3engan $e"! 3ar" sa&u asam

am"no 5ang $a"n5a.

Sa&u pseu3oen6 seua! pseu3ogen merupa'an sa$"nan non=ungs"ona$

3ar" seua! gen6 "asan5a sa&u se'uens nu'$eo&"3a 3apa& erua! se!"ngga

"n=o&mas" "o$og" 3" 3a$amn5a men7a3" &"3a' 3apa& 3"a4a. Pseu3ogen "n"

3"nama'an TR+ 3an pseu3ogen "n" er!uungan 3engan anggo&a =ungs"ona$

3ar" 'e$ompo' gen &r"ps"nogen.

+2 gen se'uens pan7ang eru$ang6 se'uens &er3apa& 3" eraga" &empa&

pa3a genom. Ter3apa& &"pe u&ama genom pan7ang eru$ang6 3"nama'an

LINEs e$emen nu4$ear pan7ang 5ang erse$ang9se$"ng ;6 e$emen LTR u7ung

pan7ang 5ang eru$ang ; 3an &ranpor DNA. Dua m"'rosa&e$"&6 seu&an 3" a&as

merupa'an se'uens 3"mana seua! mo&"= pen3e' eru$ang 3a$am &an3em.

Sa&u 3ar" m"'ro sa&e$"& 3apa& 3"$"!a& 3" a(a! "n" 5ang mempun5a" mo&"= GAeru$ang sean5a' )- 'a$"6 sepan7ang se'uens :

+9 GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGA

*9 >T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T>T

M"'rosa&e$"& 'e3ua me$"pu&" - mo&"= TATT eru$ang.

 Tera'!"r6 '"ra9'"ra +,@ 3ar" segmen +,' pa3a genom manus"a &erua& 3ar"

peregangan non gen6 &"3a' eru$ang6 sa&u sa$"nan DNA 5ang e$um 3"'e&a!u"

=ungs"n5a a&au s"gn"#'an.

Sesua" 3engan "n=ormas" "o$og"s 5ang 3"s"mpan5a6 as"s 3a&a se'uens

"o$og"s 3apa& erupa as"s 3a&a pr"mer un&u' men5"mpan se'uens pr"mer

asam nu'$ea& maupun pro&e"n6 as"s 3a&a se'un3er un&u' men5"mpan mo&"= 

se'uens pro&e"n6 3an as"s 3a&a s&ru'&ur un&u' men5"mpan 3a&a s&ru'&ur

pro&e"n maupun asam nu'$ea&.

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 5/11

BLAST Basic Local Alignment Search Tool; merupa'an per'a'as

"o"n=orma&"'a 5ang er'a"&an era& 3engan penggunaan as"s 3a&a se'uens

"o$og"s. Pene$usuran BLAST BLAST search; pa3a as"s 3a&a se'uens

memung'"n'an "$mu(an un&u' men4ar" se'uens asam nu'$ea& maupun

pro&e"n 5ang m"r"p 3engan se'uens &er&en&u 5ang 3"m"$"'"n5a. Ha$ "n" erguna

m"sa$n5a un&u' menemu'an gen se7en"s pa3a eerapa organ"sme a&au

un&u' memer"'sa 'easa!an !as"$ se'uens"ng maupun un&u' memer"'sa

=ungs" gen !as"$ se'uens"ng. A$gor"&ma5ang men3asar" 'er7a BLAST a3a$a!

pen5e7a7aran se'uens.

PDB Protein Data Bank 6 Ban' Da&a Pro&e"n; a3a$a! as"s 3a&a &ungga$ 5ang

men5"mpan mo3e$ s&ru'&ura$ &"ga 3"mens" pro&e"n 3an asam nu'$ea& !as"$

penen&uan e'sper"men&a$ 3engan 'r"s&a$ogra# s"nar96 spe'&ros'op"

NMR 3an m"'ros'op" e$e'&ron;. PDB men5"mpan 3a&a s&ru'&ur

seaga" 'oor3"na& &"ga 3"mens" 5ang menggamar'an pos"s" a&om9a&om

3a$am pro&e"n a&aupun asam nu'$ea&.

E'spres" gen 3apa& 3"&en&u'an 3engan mengu'ur 'a3ar mRNA 3engan

eraga" ma4am &e'n"' m"sa$n5a 3engan microarray  a&aupun Serial

 Analysis of Gene Expression CAna$"s"s Ser"a$ E'spres" GenC6 SAGE;. Te'n"'9

&e'n"' &erseu& umumn5a 3"&erap'an pa3a ana$"s"s e'spres" gen s'a$a esar

5ang mengu'ur e'spres" an5a' gen a!'an genom; 3an meng!as"$'an

3a&a s'a$a esar. Me&o3e9me&o3e pengga$"an 3a&a data mining; 3"&erap'an

pa3a 3a&a &erseu& un&u' mempero$e! po$a9po$a "n=orma&"=. Seaga" 4on&o!6

me&o3e9me&o3e 'omparas" 3"guna'an un&u' meman3"ng'an e'spres" 3"

an&ara gen9gen6 semen&ara me&o3e9me&o3e '$as&er"ng clustering; 3"guna'an

un&u' mempar&"s" 3a&a &erseu& er3asar'an 'esamaan e'spres" gen.

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 6/11

C. Cara Kerja

Analisis Ekspresi Gen

Buka situs NCBI↓

Isi kotak search nucleotide for dengan nama gen yang akan dianalisis (kode keterangan

homosapiens)↓

Pilih gen yang akan dianalisis

↓Copy sekuens dalam region C!

↓

Buka situs NCBI lagi kemudian klik "#$ #inder 

↓%asukan sekuens C! yang telah di&copy (langkah ') ke kolom #A!A #ormat&

↓

*lik "rf #ind+ akan muncul , frame↓

*lik frame terse-ut satu&persatu maka akanmuncul sekuens asam amino hasil transkripsi C!

yang telah dimasukan tadi. Carilah frame mana yang merupakan sekuens gen pengkode protein

target dengan mencocokan sekuens asam amino yang didapat dengan sekuens asam amino padatampilan a/al identitas gen (features)

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 7/11

D. DATA HASIL PERCOBAAN

0. Analisis Ekspresi Gen

a. 1atihan

*ode Gen 2 N%3444056

 Nama gen 2 7omo sapiens estrogen reseptor 0

!ource 2 7omo sapiens

$egion C! 2 586&5455

"$# #inder 

 No. #rame !tart *odon !top *odon

0. 90 5: ga

5. 95 ' ga

8 95 5 ga

' 98 & ga

6 98 0 aa

, &0 5 ga

: &5 8 ag

; &5 < ga

< &8 0 ga

 -. ugas

*ode gen 2N%344'8;8.5

 Nama gen 27omo !apiens C&!rc tyrosin kinase (C!*)+transcript =ariant 0+m$NA"$# finder 

 No. #rame !tart *odon !top *odon

8. 90 08 ga

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 8/11

'. 95 & ga

8 95 8 ga

' 95 5 ga

6 98 0 ga

, &0 0 ga

: &5 8 &

2. Homo$og" Pro&e"na. La&"!an

Ko3e gen :NM,,,)2+Ko3e pro&e"n :NP,,,))-.2

N

o

Description Maks

Score) PREDI>TED: Es&rogen re4ep&or "so=orm 2

pan&rog$o35&es;

)22F

2 PREDI>TED: Es&rogen re4ep&or "so=orm 2

panpan"s4us;

)22

* PREDI>TED: Es&rogen re4ep&or "so=orm 2Pongoae$"";

)22

PREDI>TED: Es&rogen re4ep&or "so=orm 2

Ma4a4amu$a$a&&a;

)22

+ PREDI>TED: Es&rogen re4ep&or "so=orm 2

>o$o&usango$ens"s Pa$$"a&us;

)22+

. TugasKo3e gen :NM,,**.2Ko3e pro&e"n :NP,,*.)

N

o

Description Maks

Score) PREDI>TED: T5ros"ne9pro&e"n '"nase >SK F*

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 9/11

4o$ousange$ens"s Pa$$"a&us;2 PREDI>TED: T5ros"ne9pro&e"n '"nase >SK Ao&us

nan 45maae;

F*

* PREDI>TED: T5ros"ne9pro&e"n '"nase >SK

Ga$eop&erus 0ar"ega&us;

F**

PREDI>TED: T5ros"ne9pro&e"n '"nase >SK

I4&"3om5s Tr"3em"$"ne&us;

F**

+ PREDI>TED: T5ros"ne9pro&e"n '"nase >SK "so=orm

2 >a?"a Por4e$$us;

F**

E. Pema!asan

Pada Praktikum kali ini -ertu>uan untuk menganalisis ekspresi gen dan mendeteksi hasil

ekspresi gen >uga mencari homologi gen penghasil protein tertentu dari manusia dengan

 -e-erapa organisme lain. alam praktikum kali ini+ yang digunakan adalah kode protein dari

7omo sapiens esterogen reseptor+ dengan kode gen yang digunakan adalah N%3444056. engan

daerah C! 586?5455. ari daerah itu+ gen yang diam-il dan dianalisis yaitu 586?5455 yang

digunakan se-agai latihan dan kode protein dari 7omo sapiens estrogen $eceptor dengan kode

gen yang digunakan N%344'8;8.5. engan daerah C! :48...5466 yang digunakan se-agai

ugas. alam Praktikum ini digunakan fasilitas "$I #inder ( "pening $eading #rame) pada

situs NCBI.

Ekspresi gen dise-ut >uga dengan rangkaian atau =arian asam amino. Proses ekspresi gen

dia/ali dengan transkripsi NA men>adi m$NA yang kemudian ditranslasikan men>adi asam

amino. Asam amino inilah yang kemudian men>adi protein. Analisis ekspresi gen dilakukan

dengan cara melihat sekuens suatu gen yang diekspresikan melalui sintesis protein dalam proses

translasi.

7al pertama yang dilakukan dalam melakukan analisis ini adalah mem-uka situs NCBI+mengisi kotak  search nucleotide for  dengan kode gen yang telah ditentukan. *emudian gen yang

diam-il dari C! dicopy dan di-uka kem-ali situs NCBI dan -uka "$# #inder ( "pen $eading

#rame #inder) dan diisi kotak "$# yang kosong dengan gen yang sudah dicopy kemudian

dipastekan ke kolom #A!A #ormat&. *emudian diklik dan akan muncul frame yang akan

menun>ukkan ada tidaknya start kodon dan stop kodon. *arena dalam tiap frame -elum tentu

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 10/11

ditemukan adanya start kodon dan stop kodonnya. @ntuk mengetahui adanya start kodon

ditun>ukkan dengan adanya /arna -iru se-agai tanda mulainya proses transkripsi dan /arna

merah muda menun>ukkan stop kodon se-agai tanda -ah/a. proses translasi telah -erakhir. Gen

yang diekspresikan untuk sintesis protein ditun>ukkan oleh -asany.

7asil "$# #inder dari ugas dengan kode gen N%344'8;8.5tese-ut terlihat ada ; -agian

frame yang dapat dianalisis. ari ke; frame terse-ut semuanya memiliki start kodon dan stop

kodon sehingga kelima frame lainnya dapat mencerminkan ekspresi gen dari 7omo sapiens.

Pada gen 7omo sapiens dilakukan >uga perco-aan analisis homologi protein

menggunakan fasilitas -lastp (protei&protein -last) yang terdapat dalam situs NCBI. #ungsi dari

 -lastp adalah mem-andingkan suatu sekuen asam amino yang kita miliki dengan data-ase

sekuen protein. *emiripan protein dapat dilihat dari >umlah uery co=erage yang ditampilkan

dalam -lastp. 7asil -lastp dari perco-aan ini menun>ukkan -ah/a terdapat -anyak sekali protein

he/an yang sehomolog dengan protein 7omo sapiens estrogen receptor antara lain protein pada 2

0.

5.

8.

7/17/2019 Biologi Molekuler Baiq 2

http://slidepdf.com/reader/full/biologi-molekuler-baiq-2 11/11

'.

6.