TUGAS1 BIOINFOR
Post on 22-Dec-2015
26 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
Laporan Praktikum Hari, Tanggal : Kamis, 6 November 2014
Bioinformatika Waktu : 10.00 – 11.00
PJP : Dr Laksmi Ambarsari, MS
Asisten : M. Maftuchin S.
Asep Didi S.
Rini Kurniasih
ANALISIS STRUKTUR HASIL ELEKTROFORESIS DAN
KOLONI DENGAN PHOTO-CAPMW
Kelompok 20
Yoana Puspita Sari
(G84110066)
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PENDAHULUAN
Bioinformatika merupakan penerapan teknik komputasional untuk
mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan
metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan
masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan
asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama
bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran
sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk
struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis
ekspresi gen. Bioinformatika juga sangat berguna dalam bidang klinis berupa
manajemen data klinis, bidang virologi untuk mengklasifikasikan virus, bidang
obat-obatan dengan menemukan senyawa yang mampu menekan
perkembangbiakan suatu agen penyakit, dan bidang identifikasi agen penyakit
baru karena bioinformatika menyediakan tool untuk mengidentifikasi ciri agen
penyakit yang belum diketahui masyarakat.
Bioinformatika terbagi menjadi dua macam yaitu bioinformatika klasik
dan bioinformatika pasca genom. Bioinformatika klasik menitikberatkan pada
analisis sekuen. Bioinformatika pasca genom dimulai ketika masa pemetaan
genom manusia sudah diselesaikan. Jenis bioinformatika baru ini mampu
membantu kita melakukan perbandingan genom dari berbagai jenis spesies,
mengukur jumlah relatif cetakan dari sebuah pesan genetik, menemukan fungsi
dan keterkaitan gen, serta melihat kerja fungsi genom.
Beberapa jenis data biologi dalam bioinformatika antara lain manajemen
data yang dapat digunakan sebagai pemeliharaan database dan pemrosesan data,
struktur dan sekuens protein dan gen untuk merepresentasikan molekul makro dan
penerjemahan data genomik, struktur molekular 3D untuk pengukuran fisik
menggunakan sinar-X atau resonansi magnetik nuklir, dan data bibliografik
seperti abstrak dari suatu artikel sains.
Photo-CapMW merupakan salah satu software pendukung perkembangan
bioinformatika yang biasa digunakan untuk menganalisis hasil elektroforesis suatu
sampel berupa data elektroforegram dan mengkuantifikasi jumlah maupun luas
suatu koloni hasil penelitian dalam format *jpeg. Tujuan dari praktikum
bioinformatika ini adalah mengetahui dan dapat menggunakan aplikasi Photo-
CapMW yang bisa bermanfaat dalam melakukan penelitian.
METODE
Waktu dan Tempat
Praktikum Protein ini dilaksanakan di Ruang Kelas C9-C10, Fakultas
Peternakan IPB, pada tanggal 6 November pukul 09.00-11.00 WIB.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah laptop, flashdrive,
terminal. Bahan-bahan yang digunakan adalah program Photo-CapMW, gambar
gel hasil elektroforesis, gambar koloni pada cawan petri.
Prosedur Percobaan
Analisis hasil elektroforesis. Untuk menganalisis gel, dibuka program
Photo-CapMW. Ikon Open diklik untuk mengambil gambar gel hasil
elektroforesis dengan format JPG. Lalu, ikon image quantification diklik, setelah
itu ikon Molecular Weight diklik untuk membuka window analisis bobot molekul.
Seting juga dilakukan untuk jumlah analat yang dianalisis. Ikon Separation diklik
untuk memilih area gel yang akan dianalisis. Photo-CapMW akan langsung
memilih secara otomatis area running dari gel tersebut. Ikon Detection diklik,
kemudian Detect. Akan dilakukan deteksi otomatis terhadap gel yang ada.
Apabila diantara hasil gel tersebut ada yang meragukan atau tidak terdeteksi ikon
Line Cur atau Rect Cur dapat dipilih untuk melakukan penyesuain manual
terhadap analisis gel yang ada. Nilai standar dimasukkan dengan ikon Marker
Value diklik dan pilih New. Nilai standar dimasukkan dalam satuan kilobasa atau
kilodalton. Hasil dapat diperoleh dengan ikon Result dan New diklik. Maka bobot
molekul dari sampel langsung terukur. Ikon Volume diklik untuk kuantifikasi
analat berdasarkan luas area di bawah kurva. Sedangkan ikon Treshold diklik
untuk analisis tinggi secara manual.
Analisis hasil pertumbuhan koloni. Program Photo-CapMW dibuka, lalu
ikon Open dibuka dan gambar hasil pertumbuhan koloni dimasukkan dengan
format JPG. Ikon Colony Counting diklik untuk mulai menghitung koloni. Lalu
ikon Automatic Colony Counting untuk menghitung koloni secara otomatis. Luas
area pengamatan dapat diset berdasarkan bentuk persegi atau lingkaran. Perangkat
ini hanya membedakan dua jenis koloni. Ikon Count diklik untuk mulai
menghitung koloni, setelah beberapa saat akan ditampilkan dari Photo-CapMW
jumlah koloni beserta volume dari koloni tersebut. Ikon Display Colony Number
diklik untuk penomoran jumlah koloni, ikon Manual Colony Counting diklik jika
penghitungan dilakukan secara manual.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Elektroforegram yang akan dianalisis menggunakan aplikasi Photo-CapMW
berasal dari jurnal yang berjudul Optimalisasi Ekstraksi DNA dan PCR-RAPD pada
Grevillea Spp. (Proteaceae). Berikut ini merupakan langkah-langkah untuk
menganalisis elektroforegram tersebut.
Klik File Open
Akan terlihat tampilan seperti di bawah ini
Open
Window
Inversion
Image
Quanifica
tion
Colony
counting
Help Mode
About
Paste
Save
Comment
on Image
Contrast
Brightness
Image
rotation
GLP
Visualiza
tion
Vertical
Mirror
Horizontal
Mirror
Undo
adjustment
Klik image quantification
Pilih Lane definition
Klik Molecular weight Pilih Detect Klik Detect Ok
Lane
definition
Detection of
bands
Marker value
M.W. result
Volumes
Klik Molecular Weight Klik M.W. Marker
Maka hasilnya akan terlihat seperti di bawah ini
Marker visualization bisa dimodifikasi
Jika mengklik ikon Volume, maka akan terlihat seperti di bawah ini
Jika ingin mengetahui bobot volumenya, klik Threshold
Pola-pola hasil RAPD dipengaruhi oleh komponen PCR meliputi
konsentrasi DNA cetakan, MgCl2, primer serta dipengaruhi oleh jumlah siklus
termal. Tingkat sensitifitas hasil PCR-RAPD bervariasi terhadap perubahan yang
diakibatkan perbedaan konsentrasi tiap komponen. Pengaruh perbedaan
konsentrasi komponen dan perbedaan siklus termal pada PCR-RAPD Grevillea
dan kondisi optimal untuk protokol PCR-RAPD ditampilkan pada gambar di atas.
Semua komponen PCR yang diuji pada Grevillea berpengaruh terhadap
pola-pola PCR-RAPD yang dihasilkan. Pada konsentrasi DNA rendah (10 ng
sampai 25 ng), PCR menghasilkan pola yang konstan, tetapi saat konsentrasi
DNA dinaikkan menjadi 45 ng, terdapat band DNA yang tidak teramplifikasi.
Beberapa penelitian lain menunjukkan hasil yang berlawanan yaitu rentang
konsentrasi DNA cetakan dalam PCR-RAPD sangat luas dan pola-pola DNA
yang dihasilkan relatif konstan.
Adanya band yang tidak muncul pada konsentrasi DNA di atas 25 ng
dapat disebabkan tidak menempelnya primer pada situs penempelan primer. Salah
satu penyebab terjadinya hal ini adalah kualitas DNA yang kurang baik. DNA
yang pemurniannya tidak sempurna kemungkinan masih mengandung
polisakarida, senyawa fenolik atau kontaminan lain, sehingga dengan
meningkatnya konsentrasi DNA maka jumlah kontaminan juga bertambah. Rasio
yang rendah antara primer dan DNA cetakan dapat menyebabkan produk RAPD
yang dihasilkan tidak konsisten
Hal lain yang mempengaruhi produk RAPD adalah siklus termal yang
digunakan. Jumlah siklus dapat mengubah pola-pola DNA produk RAPD.
Denaturasi awal pada suhu 95oC berfungsi memisahkan utas ganda DNA serta
membuat protease menjadi tidak aktif. Suhu penempelan primer 35oC sampai
36oC, sedangkan suhu pemanjangan 72
oC selama 2 menit cukup untuk
mengamplifikasi produk yang berukuran besar (sampai 4 kb). Jumlah siklus 40 x,
dipilih sebagai jumlah siklus optimal untuk meminimalkan amplifikasi produk
RAPD yang tidak spesifik.
Praktikum ini selanjutnya menjelaskan cara menghitung koloni dengan
menggunakan aplikasi Photo-CapMW.
Isolasi bakteri kitinolitik pada jurnal Isolasi dan Pengamatan Morfologi
Koloni Bakteri Kitinolitik berasal dari sampel air laut di kawasan Banda Aceh.
Seluruh sampel ditumbuhkan pada media agar kitin sehingga didapatkan 18 isolat
bakteri yang mampu tumbuh pada media tersebut. Isolasi bakteri merupakan
pengambilan atau memindahkan mikroba dari lingkungannya di alam dan
menumbuhkannya sebagai biakan murni dlam medium buatan.
Klik Open Colony Counting
Koloni berwarna hijau memiliki batas antara 100-120, sedangkan koloni merah
memiliki batas jumlah antara 150-175. Gambar di bawah ini merupakan contoh
perhitungan jumlah koloni secara manual.
SIMPULAN
Photo-CapMW merupakan salah satu software pendukung perkembangan
bioinformatika yang biasa digunakan untuk menganalisis hasil elektroforesis suatu
sampel berupa data elektroforegram dan mengkuantifikasi jumlah maupun luas
suatu koloni hasil penelitian dalam format *jpeg.
DAFTAR PUSTAKA
Fitri L, Yasmin Y. 2011. Isolasi dan Pengamatan morfologi koloni bakteri
kitinolitik. Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi, Biologi Edukasi 3:20-25.
Pharmawati M. 2004. Optimalisasi kstraksi DNA dan PCR-RAPD pada Grevillea
spp. Jurnal Biologi XIII (1):12-16.
top related