LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA

“KROMATOGRAFI PIGMEN WARNA PADA MATA DROSOPHILA MELANOGASTER”

Disusun oleh :Nama : Andika NursetiajiNIM : 1301070017Prodi : Pendidikan Biologi

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2014

A. TUJUAN Rabu, 22 Oktober 2014

Pada praktikum kali, ini bertujuan untuk;

1. Mengamati pigmen yang terdapat pada mata Drosophila

melanogaster normal dan mutan melalui tekhnik kromatografi.

2. Mampu membedakan macam- macam pigmen warna pada mata

Drosophila

3. Mengetahui pigmen warna yang dapat berpendar dan tidak di

bawah sinar Ultra Violet.

4. Melakukan perbandingan macam pigmen warna pada mata

Drosophila tersebut, dengan menggunakan tabel

perbandingan sewaktu dengan mata telanjang dan sinar UV.

B. DASAR TEORI

Kromatografi adalah metode yang digunakan untuk

memisahkan suatu senyawa dengan menggunakan suatu fasa

stasioner dan suatu fasa bergerak. Fasa stasioner dapat

berupa kertas saring atau gel, sedangkan fasa bergeraknya

merupakan eluen yang terdiri dari campuran pelarut. Pada

kromatografi kertas, bahan yang akan dipisahkan diletakkan

pada kertas saring dan ujung kertas saring dicelupkan pada

eluen. Secara kapiler, eluen akan bergerak ke atas. Campuran

pelarut dipilih agar salah satu terikat lebih kuat pada

kertas, membentuk lapisan pelarut pada permukaan kertas.

Bahan akan mengalami kesetimbangan antara pelarut yang

stasioner dengan pelarut yang bergerak. Bila suatu senyawa

lebih larut dalam pelarut stasioner, maka pergerakannya

lebih lambat dibandingkan dengan bahan yang lebih larut

dalam pelarut yang bergerak. Dengan demikian campuran

senyawa dalam suatu bahan dapat dipisahkan berdasarkan

perbedaan kecepatan pergerakan senyawa- senyawa tersebut.

Tekhnik kromatografi adalah tekhnik yang paling tua dan

sederhana. Seiring dengan perkembangan jaman, tekhinik ini

mengalami modifikasi beberapa variasi yaitu diantaranya

kromatografi tekanan tinggi, kromatografi fasa gas,

kromatografi kolom, kromatografi dua dimensi dan yang paling

sederhana adalah kromatografi kertas dan kromatografi lapis

tipis. Kromatografi kertas dan lapis tipis memanfaatkan

kerja kapiler dari benda cair yang dalam hal ini adalah

larutan (Sisunandar, 2014).

Dengan tekhnik kromatografi kertas atau kromatografi

lapis tipis, pigmen akan dipisahkan oleh suatu campuran yang

menyerap secara lambaat dalam kertas. Jadi kertas disini

berfungsi sebagai media perantara untuk memisahkan pigmen-

pigmen tersebut. Kertas whatman, kertas selulosa, ketas

serat kaca, juga dapat digunakan dalam tekhnik kromatografi

ini (Basset, 1994).

Drosophila melanogaster mempunyai dua tipe mata, yaitu mata

tunggal dan mata majemuk. Mata tunggal bias disebut ocelli,

berjumlah tiga buah dan berbentuk segitiga pada bagian atas

kepala . mata majemuk adalah mata yang empunyai spesialisasi

yang tinggi sebagai penerima cahaya. Masing- masing mata

tersusun antara 680- 700 unit seperti silinder yang disebut

omatidia. Cahay yang dating diterima oleh lensa mata dan

diteruskan sepanjang rhabdome. Chaya ini membawa perubahan

kimia yang akan menstimulasi retina. Cahaya yang diterima

oleh ommatidium akan membentuk bayangan yang bersifat

mozaik. Fungsi pigmen mata pada ommatidium adalah untuk

mencegah masuknya gelombang cahaya yang membentuk sudut

sehingga mengganggu pembentukan bayangan mozaik yang bersih.

Pigmen mata Drosophila, pertama kali ditemukan oleh

T.H. Morgan yang menemukan karakter warna putih (white).

Selanjutnya Bedle dan Tatum menemukan jenis lain dari warna

mata Drosophila. Berbagai perubahan pada gen (mutasi) dapat

mempengaruhi struktur, fungsi atau pengaturan protein yaitu

enzim. Warna mata pada mutan berbeda dibandingkan yang

lainnya karena terdapat kecacatan atu kerusakan satu atau

beberapa enzim yang dibutuhkan dalam jalur biokimia dalam

sintesis pigmen. Sebagai konsekuensinya, pigmen menjadi

hilang dan atau terdapat pigmen yang berbeda yang

terakumulasi karena kerusakan pada jalur biosintesis pigmen

tersebut. Ada dua jenis pigmen mata Drosophila yaitu :

1. Pigmen coklat yang disebut juga ommochrome, yang

dihasilkan dari metabolism triptofan.

2. Pigmen merah yang disebut juga pteridine, yang

dihasilkan dari metabolism purin.

Warna mata pada lalat liar yaitu perpaduan antara

beberapa pigmen yang berbeda- beda. Pada Drosophila melanogaster

terdiri atas 7 pteridine. Jika terjadi mutasi pada jalur

ommochrome (pigmen coklat), warna coklat akan hilang dan

warna mata akan menjadi merah terang. Sebaliknya, jika

terjadi mutasi pada jalur pteridine maka warna mata akan

menjadi lebih gelap. Suatu mutan diberi nama berdasarkan

atas warna matanya, dan tidak berhubungan dengan kerusakan

biokimia. Sebagai contoh, mutan brown memiliki warna mata

coklat, karena kehilangan pteridine, sehingga mutasi

mempengaruhi suatu enzim pada jalur biosintesis pteridine.

Pigmen mata pteridin tidak dapat terlihat dalam cahaya

putih (lampu neon/ lampu pijar), tetapi akan berfluorensi

dalam cahaya ultraviolet. Jika terjadi mutasi pada gen yang

berperan dalam pembentukan pteridin, maka warna mata yang

teramati akan tergantung pada kombinasi jenis pteridin yang

ada. Warna mata akan menjadi coklat, bila kelompok

drosopterin tidak ada. Sedangkan warna mata akan menjadi

merah terang jika kelompok ommokrom yang tidak ada.

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Pada percobaan ini dibutuhkan alat- alat sebagai

berikut :

Botol kromatografi dengan tinggi 25 cm

Kertas whatman No 1 atau kertas saring

Penggaris

Pensil

Jarum pentul (penggerus)

Pinset

Lampu ultra violet

Streples

Bahan

Bahan- bahan yang diperlukan :

Bermacam- macam mutan dengan warna mata yang berbeda,

antara lain ; yellow white (yw), Sepia (se) dan Normal

(++).

Larutan NBA (20 bagian n-butanol, 3 bagian asam asetat,

7 bagian akuades).

Vaselin

D. CARA KERJA

Pada percobaan kali ini, langkah kerjanya adalah sebagai

berikut :

1) Menyiapkan botol kromatografi kemudian mengisikan dengan

larutan NBA hingga tingginya sekitar 1cm dari dasar

botol.

2) Mengukur kertas saring dengan ukuran panjang 15cm dan

lebar 20 cm, kemudian membuat garis setinggi 2cm secara

mendatar di kedua sisinya.

3) Setelah selesai membuat garis, pada garis tersebut

memberikan jarak dengan titik setiap 5 cm.

4) Dari mutan- mutan lalat buah Drosophila yang telah

disiapkan, memotong kepala dari masing- masing jenis

drosophila yang telah disediakan (yellow white, sepia dan

normal)

5) Meletakkan ketiga kepala mutan tersebut pada titik titik

yang berbeda yang telah disediakan. Utamakan ketiga titik

yang ada di tengah kertas, dan memberikan kode yang

sesuai dengan nama mutannya agar ketiga titik tersebut

dapat dengan mudah dibedakan.

6) Setelah diletakkan di titik, langkah selanjutnya

menghancurkan kepala mutan tepat di titik tersebut,

selanjutnya menggulung kertas dan melekatkannya dengan

streples.

7) Meletakkan gulungan kertas tersebut ke dalam botol

kromatografi menggunakan penjepit atau pinset.

8) Menempatkannya kedalam botol kromatografi dengan

mengusahakan tanpa menyentuh dinding botol kromatografi.

9) Mengamati perambatan resapan larutan hingga mencapai

garis 2cm di ujung sebelah atas kertas.

10) Setelah selesai perambatan hingga garis yang telah

ditentukan, mengeluarkan kertas dan menempatkannya pada

beaker glass yang kemudian mengeringkannya di dalam

lemari asam hingga benar- benar mongering.

11) Setelah kertas tersebut mengering, melakukan pengamatan

kertas dengan pengamatan pada garis yang ada secara mata

telanjang.

12) Memasukkan data yang telah diperoleh ke dalam tabel dan

membandingkannya.

13) Kemudian, menempatkan kertas pada lampu Ultraviolet dan

mengamati serta melakukan perbandingan data dengan

memasukkan kedalam tabel seperti pada saat pengamatan

mata telanjang.

E. HASIL PENELITIAN

Format laporan :

Pigmen Mata

- Selapteridine = yellow - green

- Xanthopterin = green - blue

- Isoxanthopterin = violet – blue

- Drosophterin = orange

Tabel pengamatan

1) Dengan mata telanjang

Mutan Dros Isox Xan Sep

++ +++ - - -

Se - - - +++

yw - - - -

2) Dengan sinar UV

Muta

n

Dros Isox Xan Sep

++ +++ - + -

Se - - +++ -

Yw - - - -

Keterangan :

(-) = tidak ada

(+) = sedikit

(+++) = banyak

Kesimpulan :

- Panjang bercak dari titik awal sepia (se) dengan sinar

UV adalah 4 cm.

- Panjang bercak dari titik awal normal (++) dengan sinar

UV adalah 3 cm.

F. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini, kita melakukan pengamatan

tentang kromatografi pigmen mata pada lalat buah Drosophila

melanogaster. Pigmen yang terdapat pada mata lalat buah ini

disebabkan karena adanya pteridin. Pada Drosophila yang

normal, pteridin terdiri dari dua kelompok, yaitu

Drosopterin yang menyebabkan warna mata menjadi merah dan

Ommochrome yang menyebabkan warna mata menjadi coklat.

Apabila terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam

pembentukan pteridin, maka warna mata yang teramati

bergantung pada kombinasi jenis pteridin yang terbentuk.

Bila kelompok Drosophterin tidak ada maka warna mata yang

terbentuk menjadi coklat. Sedangkan apabila kelompok

Ommochrome yang tidak ada, maka warna mata yang akan

terbentuk menjadi merah terang. Sehingga dapat dikatakan,

bahwa mutasi menyebabkan terhambatnya ekspresi suatu gen

yang berperan dalam pewarnaan mata Drosophila melanogaster.

Pada praktikum yang telah dilakukan, fasa stasioner

yang digunakan adalah kertas whatman atau kertas saring

dengan larutan NBA yang merupakan campuran dari bahan N-

butanol, asam asetat dan aquades dengan perbandingan 20 :

3 : 7, sehingga pigmen mata yang akan kita pisahkan komponen

pigmennya akan larut sesuai kelarutannya pada fasa bergerak.

Model yang digunakan untuk dapat melihat hasil ekspresi

pigmen mata pada lalat buah Drosophila adalah dengan

menggunakan tekhnik kromatografi (kertas). Dengan

menggunakan kromatografi kertas memiliki beberapa alasan,

yaitu karena pada prosedurnya lebih sederhana, lebih cepat,

harga relative lebih murah, kecepatan pemisahan tinggi

dengan pori- porinya yang rapat, serta memiliki sensifitas

yang tinggi.

Pada praktikum ini, lalat yang akan diketahui pigmen

warnanya yaitu mutan dengan jenis normal (++), sepia (se)

dan yellow white (yw). Setelah mengalmi pemisahan, diperoleh

gradasi warna pada kertas whatman. Dan setelah dikeringkan

beberapa waktu kemudian, warna yang sebelumnya terlihat

jelas kemudian sesikit memudar karena proses pengeringan.

Pemisahan pada tiap komponen warna akan terlihat jelas

setelah dilihat dengan cahaya dari sinar Ultra Violet.

Pada pemberian nama mutan pada kertas saring atau

kertas whatman praktikan mengalami kesalahan pemberian nama

yang tertukar atara nama untuk mutan normal dan mutan

sepia, sehingga hasil yang diperoleh yaitu;

Pada pengamatan mata telanjang :

Pada mutan normal (++) : warna Drosophterin banyak

dengan tanda (+++), sedangkan untuk warna yang lain,

mutan normal tidak Nampak.

Pada mutan sepia (se) : warna Seplapteridine banyak

dengan tanda (+++), sedangkan warna yang lain tidak

Nampak.

Pada mutan yellow white (yw) : tidak ada warna yang

Nampak, baik itu dari Dros, Isox, Xan dan Sep. Warna

yang sedikit nampak dari Dros, sebenarnya akibat

dari sisa gradiasi warna pada mutan normal.

Pada pengamatan sinar Ultra Violet diperoleh:

Pada mutan normal (++) : warna Drosophterin banyak

dengan tanda (+++) dan sedikit (+) warna

Xanthopterin.

Pada mutan sepia (se) : warna Xanthopterin banyak

dengan tanda (+++) sedangkan warna yang lain tidak

Nampak.

Pada mutan yellow white (yw) : tidak ada warna yang

Nampak, seperti pada pengamatan mata telanjang.

Disini terjadi perbedaan hasil pengamatan antara

menggunakan sinar UV dan dengan menggunakan mata telanjang.

Ada beberapa warna yang hanya muncul ketika diberi sinar UV

misalkan Xanthopterin pada sepia, dan adapula yang tidak

Nampak ketika diberi sibar UV yaitu Seplapteridine.

Pada mutan yellow white (yw) yang memiliki warna mata

putih, pada uji kromatografi ini tidak ditemukan adanya

warna yang muncul setelah direndam di larutan NBA. Sehingga

semua uji menunjukkan hasil yang negative. Hasil ini dapat

diketahui bahwa pada mutan yellow white tidak memiliki

pigmen warna pada matanya. Menurut Sisunandar (2014) hal ini

dikarenakan mutasi yang menyebabkan pencegahan melekatnya

pigmen pada granula protein.

G. KESIMPULAN

1) Pada Drosophila melanogaster terdapat 2 pigmen yang mengatur

warna mata yaitu pigmen mata merah (pterin) dan pigmen

mata warna coklat (Ommochrome).

2) Kromatografi merupakan tekhnik umum yang digunakan untuk

berbagai macam jenis pemisahan yang didasarkan pada

sampel. Pada praktikum kali ini digunakan kromatografi

kertas. Hal ini dikarenakan selain pada prosedurenya yang

lebih sederhana banyak keuntungan lain missal prosesnya

lebih cepat, herga relative murah, kecepatan pemisahan

tinggo dengan pori- pori yang rapat, dan memiliki

sensifitas yang tinggi pula.

3) Mutan Normal dan sepia pada matanya memiliki pigmen

pengatur warna.

4) Pada mutan Yellow white menunjukkan hasil negative pada

uji kromatografi yang menunjukkan bahwa tidak ada pigmen

pengatur warna pada mata mutan tersebut. Hal ini

dikarenakan, mutasi yang menyebabkan pencegahan

melekatnya pigmen pada granula protein.

5) Pigmen mata pada mutan Normal yaitu pterin, sedangkan

pada sepia pigmen matanya yaitu Ommochrome.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A.2002.Biologi Edisi kelima jilid 1.Jakarta :

Erlangga.

Kiauw Nio, Tjan.1991. Genetika Dasar. Bandung: Institut

Tekhnologi Bandung.

Sastrohamidjojo, Hardjono.1985.Kromatografi.Yogyakarta:

Universitas Gajah Mada.

Sisunandar, Ph.D.2014.Penuntun Praktikum

Genetika.Purwokerto:UMP.