Percobaan Vi - Bioinformatikakelompok i (Revisi)

download Percobaan Vi - Bioinformatikakelompok i (Revisi)

of 38

  • date post

    15-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    111
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Bioinformatika

Transcript of Percobaan Vi - Bioinformatikakelompok i (Revisi)

  • LAPORAN TERBAIK PRAKTIKUM

    PERCOBAAN VI

    BIOINFORMATIKA

    KELOMPOK I

    Ismi Simpang Anggia 24030112120008

    Nabila Yaman 24030112140067

    Putri Intan Pratiwi 24030112130068

    Ratna Indria Sari 24030112130061

    Rizka Andianingrum 24030112140060

    Salsabila 24030112130063

    Septyandini 24030112130062

    Setya Nata Mahardika 24030112130050

    JURUSAN KIMIA

    FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    SEMARANG

    2014

  • ABSTRAK

    Telah dilakukan percobaan yang berjudul Bioinformatika (Konstruksi

    Pohon Filogeni) bertujuan untuk Menentukan hubungan kekerabatan antar

    organisme (bakteri) melalui konstruksi pohon filogeni.Fungsi filogeni yaitu dapat

    menunjukkan hubungan evolusi antar organism (hubungan kekerabatan) yang

    mana sampel memiliki sifat yang sama dengan kerabat yang terdekat karena

    sejenis. Sampel DNA identik dengan Streptococcus Agalatiae SA20. Program

    yang digunakan dalam percobaan ini adalah NCBI, BLAST, seqbooth, exe,

    DNAPARS dan consense.exe. Metode yang digunakan adalah metode

    higuchifractal. Prinsipnya adalah search engine ( memberi input berupa urutan

    nukleotida ) dan menerjemahkannya ke dalam kode-kode genetic sehingga

    diketahui susunan asam amino dalam skuensinya. Hasil yang diperoleh adalah

    sampel mempunyai kekerabatan dekat dengan Streptococcus Agalatiae SA20.

    yaitu merupakan jenis gen 16 S rRNA sehingga dapat disimpulkan bahwa sampel

    merupakan jenis bakteri yang mempunyai gen jenis 16 S rRNA.

    Kata Kunci : Bioinformatika, pohon filogeni, NCBI, BLAST, 16 S rRNA

  • ABSTRACT

    Have performed experiments entitled " Bioinformatics ( Phylogeny Tree

    Construction ) " aims to Determine kinship between organisms ( bacteria )

    through filogeni.Fungsi phylogeny tree construction is that it can show the

    evolutionary relationships between organisms ( kinship ) in which the sample has

    the same properties as nearest relatives because similar . DNA sample identical to

    the organism Streptococcus Agalatiae SA20. The program used in this experiment

    is the NCBI , BLAST , seqbooth , exe , DNAPARS and consense.exe. Method

    used are higuchifractal method . The principle is to search engines ( give input in

    the form of a sequence of nucleotides ) and translate them into the genetic codes

    that are known amino acid composition in skuensinya . The result is a sample has

    a close kinship with Streptococcus Agalatiae SA20, which is a type 16 S rRNA

    gene so that it can be concluded that the sample is a type of bacteria that have a

    type 16 S rRNA gene .

    Keywords : Bioinformatics , tree phylogeny , NCBI , BLAST, 16 S rRNA

  • PERCOBAAN VI

    BIO INFORMATIKA

    (Konstruksi Pohon Filogeni)

    I. TUJUAN PRCOBAAN

    Menentukan hubungan kekerabatan antar organisme (bakteri) melalui

    konstruksi pohon filogeni.

    II. DASAR TEORI

    2.1.Bioinformatika

    Bioinformatika adalah bidang ilmu yang lahir dan

    diperlukannya kemampuan computer berdaya tinggi untuk membantu

    mengorganisir, menganalisis dan menyimpan informasi biologis

    (Susan, 2002)

    Tipe-tipe informasi biologis primer yang terlibat dalam bio

    informatika adalah data sekuens DNA dan protein. Setelah teknologi

    sequencing DNA menjadi mudah dan otomatis, dihasilkan sekuens gen

    dalam jumlah yang luar biasa banyaknya. Database public diciptakan

    untuk menampung informasi dan mengizinkan semua orang untuk

    menggunakannya. Data base yang tetap atau definitive di Amerika

    Serikat bagi sekuens-sekuens gen disebut Gen Bank yang ditangani

    oleh National Center yor Biotechnology Information (NCBI) (Susan,

    2002).

    Karena teknologi sequencing DNA telah mengalami kemajuan

    dengan amat cepat, para peneliti tidak hanya melakukan sequencing

    atas gen-gen tunggal namun juga genom keseluruhan organism,

    berkisar dari bakteri dan virus sampai tumbuhan, serangga dan

    manusia. Sebagian besar informasi itu juga dimasukkan ke dalam

    database public untuk digunakan dan dianalisis oleh para saintis dari

    seluruh dunia.Sebagian informasi itu digunakan oleh perusahaan-

    perusahaan bioteknologi dan farmasi untuk membantu mereka

  • mengembangkan obat-obatan dan penanganan penyakit lebih

    baik.(Susan, 2002)

    2.2. DNA

    Asam deosiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA, adalah

    sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyususn

    berat kering setiap organisme. DNA umumnya terdapat di dalam

    sel.DNA merupakan suatu polimer , rekombinasi DNA merupakan

    suatu proses alamiah denagn unsure-unsur material genetik (pecahan-

    pecahan molekul DNA) dipersatukan ke dalam suatu molekul DNA

    yang lain. DNA produk dirujuk sebagai suatu DNA rekombinan

    (Fessenden, 1986).

    DNA merupakan molekul yang amat panjang, terdiri dari

    ribuan deoksiribosa nukleotida yang tergabung dalam suatu urutan

    yang bersifat khas bagi setiap organisme. Molekul ini biasanya

    berbentuk rantai ganda. Kromosom sel kariotik merupakan satu

    molekul besar DNA yang berikatan erat menjadi suatu daerah int i

    atau nukleotida. Sel eukariotik mengandung sejumlah molekul DNA.

    Masing-masing pada umumnya memiliki ukuran jauh lebih besar

    daripada sel prokariota.molekul DNA dalam eukariota bergabung

    dengan molekul protein dan dikelompokan menjadi serabut kromatin

    di dalam nucleus, yang dikelilingi sistem ganda yang kompleks. DNA

    berfungsi untuk menyimpan informasi genetik seacra lengkap yang

    diperlukan untuk menentukan struktur semua protein dari tiap-tiap

    spesies organisme agar biosintesis sel dan jaringan berlangsung secara

    teratur, untuk menentukan aktivitas organisme sepanjang siklus

    hidupnya dan untuk menentukan kekhususan organisme tertentu. Basa

    purin yang terdapat dalam DNA adalah adenin dan guanin sedangkan

    basa pirimidin yang terdapat dalam DNA adalah sitosin dan timin.

    Antara basa-basa yang terdapat pada rantai asam nukleat ini terikat

    dengan suatu ikatan hidrogen. Adenin dapat membentuk dua ikatan

  • hidrogen dengan timin (A=T), sedangkan Guanin dan sitosin dapat

    membentuk tiga ikatan hidrogen (G C). Ikatan yang terbentuk antara

    basa-basa tersebut dapat dilihat dari struktur berikut:

    (William, 2002)

    2.3. Filogenetika

    Protein-protein dapat berevolusi dengan laju yang berbeda-

    beda akibat adanya factor intrinsik (mekanisme perbaikan-perbaikan )

    dan faktor ekstrinsik (mutagen dari lingkungan). Protein-protein yang

    sangat lestari (conversed) tampaknya hanya mampu monoleransi

    sedikit perubahan kecil sedangkan sejumlah protein lainnya mampu

    menyerap berbagai mutasi tanpa kehilangan fusngsinya. Mutasi yang

    terjadi di luar daerah yang terlibat dalam fungsi normal molekul dapat

    ditoleransi sebagai mutasi netral secara selektif.Seiring berjalannya

    waktu geologis, mutas-mutasi netral tersebut cenderung terakumulasi

    di dalam garis keturunan geneologis. Jika kita asumsikan kalau

    mutasi-mutasi netral semacam itu terakumulasi dengan laju konstan

    untuk protein yang sangat lestari, maka kita bisa menentukan pola

    percabangan dari pohon filogenetik (disebut juga kladogram atau

    pohon evolusi).(William,2002)

    2.4. Blast

    Membandingkan data urutan nukleotida/protein dengan

    database nukleotida/protein di seluruh dunia melalui situs dan

    beberapa situs lainnya (Susan, 2002).

    N

    N

    O

    H3C

    OH

    HH

    HN N

    N

    N

    N

    Timin

    Adenin

    N

    N

    HN O

    H H H

    O N

    N

    N

    N

    N H

    Sitosin

    Guanin

  • Selain sekedar menyimpan informasi biologis, database itu bisa

    digunakan untuk menganalisis gen-gen, fungsi-fungsinya dan

    evolusinya, Sebagai contoh, jika sebuah gen diklona dan di

    sequencing, sekuens itu bisa digunakan untuk penelusuran yang

    disebut BLAST, terhadap semua sekuens yang diketahui (yang

    berjumlah 12 juta dan masih terus bertambah) (Susan, 2002).

    Hal tersebut dilakukan untuk menentukan apabila (I) gen itu

    sudah penuh diklono dan (2) gen itu baru, kekerabatannya dengan

    sekuens-sekuens lain bisa membantu kita untuk menentukan

    kemungkinan fungsi biologisnya database protein juga bisa

    ditelusuri.( Susan,2002).

    2.5.NCBI

    Database publik diciptakan untuk menampung informasi dan

    mengizinkan semua orang untuk menggunakannya. Database yang

    tetap atau definitive di Amerika Serikat bagi sekuens-sekuens gen

    disebut gen bank yang ditangani oleh National Center for

    Biotechnology Information (NCBI) dan pada juni 2001, telah

    memiliki 12.973.766 catatan sekuens dari ribuan spesies mikroba,

    tumbuhan dan hewan berbeda.Database tersebut bisa ditemukan

    dalam situs NCBI, http:// www.ncbi.nlm.nih.gonav/. Ada database-

    database tambahan untuk sekuens DNA di Jepang pada data bank of

    japan (DDBJ) dan di Eropa pada European Molecular Biology

    Laboratory (GMBL). Semua database itu merupakan sistem-sistem

    yang bekerja sama.( Susan, 2002)

    Pusat Informasi Bioteknologi Nasional (NCBI), telah didirikan

    sejak tahun 1988 sebagai sebuah sumber nasional untuk informasi

    biologi molekuler. NCBI membuat database yang dapat diakses

    secara umum, mengembangkan alat bantu software untuk

    menganalisis data genom yang menyebabkan informasi bi