IDENTIFIKASI GENOTIPE GEN SITOKROM P450 2A6*1/*4 PADA SUBJEK UJI NONPEROKOK SUKU PAPUA INDONESIA DENGAN METODE POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR) SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi Oleh : Ferawati NIM : 178114032 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2021 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Embed
IDENTIFIKASI GENOTIPE GEN SITOKROM P450 2A6*1/*4 PADA ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IDENTIFIKASI GENOTIPE GEN SITOKROM P450 2A6*1/*4 PADA
SUBJEK UJI NONPEROKOK SUKU PAPUA INDONESIA DENGAN
METODE POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Ferawati
NIM : 178114032
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2021
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
IDENTIFIKASI GENOTIPE GEN SITOKROM P450 2A6*1/*4 PADA
SUBJEK UJI NONPEROKOK SUKU PAPUA INDONESIA DENGAN
METODE POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Ferawati
NIM : 178114032
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2021
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
Persetujuan Pembimbing
IDENTIFIKASI GENOTIPE GEN SITOKROM P450 2A6*1/*4 PADA
SUBJEK UJI NONPEROKOK SUKU PAPUA INDONESIA DENGAN
METODE POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
Skripsi yang diajukan oleh:
Ferawati
NIM: 178114032
telah disetujui oleh
Pembimbing Utama
Dr. apt. Christine Patramurti
tanggal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
HALAMAN PENGESAHAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan daftar pustaka, dengan mengikuti ketentuan sebagaimana
layaknya karya ilmiah. Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarisme
dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan
perundang-undangan yang berlaku.
Yogyakarta, 10 Juni 2021
Penulis,
Ferawati
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Ferawati
Nomor Mahasiswa : 178114032
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Identifikasi Genotipe Gen Sitokrom P450 2A6*1/*4 Pada Subjek Uji
Nonperokok Suku Papua Indonesia Dengan Metode Polymerase Chain
Reaction (PCR)
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-
ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data,
mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media
lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun
memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis.
Atas kemajuan teknologi informasi, saya tidak berkeberatan jika nama, tanda
tangan, gambar atau image yang ada di dalam karya ilmiah saya terindeks oleh
mesin pencari (search engine), misalnya google.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 22 Juli 2021
Yang menyatakan
Ferawati
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan kepada:
Tuhan Yesus
Kedua orang tua saya Bapak dan Mama
Adik-adik saya Rini, Ryo dan Raffael
Keluarga besar dan sahabat
serta
Almamater tercinta Universitas Sanata Dharma
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Yang Maha Esa
atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Identifikasi Genotipe Gen Sitokrom P450 2A6*1/*4 Pada
Subjek Uji Nonperokok Suku Papua Indonesia Dengan Metode Polymerase Chain
Reaction (PCR)” untuk memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Proses penyusunan skripsi ini tidak lepas dari dukungan, peran, dan bantuan dari
berbagai pihak. Maka dari itu, melalui kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
banyak terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. apt. Yustina Sri Hartini selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ibu Dr. apt. Christine Patramurti selaku Kepala Program Studi Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, serta selaku Dosen
Pembimbing Skripsi yang selalu memberikan masukan, arahan, ilmu dan
mendampingi dengan penuh sabar selama proses penyusunan naskah skripsi
dari awal hingga akhir sehingga menjadi lebih baik.
3. Bapak Dr.Jeffry Julianus, M.Si. dan Ibu Damiana Sapta Candrasari, S.Si,
M.Sc. selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik, saran dan ilmu
yang bermanfaat serta membangun dalam penelitian ini.
4. Ibu Dr. apt. Erna Tri Wulandari selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah mendampingi selama proses perkuliahan di kelas FSMA 2017.
5. Bapak Kayatno selaku Laboran Laboratorium Biokimia dan Bapak Yohanes
Wagiran selaku Laboran Laboratorium Kultur Jaringan yang telah sabar
dalam membantu proses penelitian ini.
6. Seluruh Dosen yang dengan sabar memberikan ilmu pengetahuan dan Staff
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma atas bantuannya selama proses
perkuliahan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
7. Bapak Yohanis dan Ibu Elisabeth selaku orang tua serta adik-adikku Rini,
Ryo dan Raffael yang sangat aku cintai. Terima kasih telah banyak
memberikan dukungan, semangat, doa dan kasih sayang yang begitu besar
selama proses perkuliahan serta penyelesaian skripsi.
8. Keluarga besarku yang selalu memberikan semangat, doa dan kasih sayang
selama proses perkuliahan serta penyelesaian skripsi.
9. Teman-teman seperjuangan penelitian skripsi yaitu Albertha, Vivian, Yosin
dan Epifania yang telah saling mendukung dan melengkapi satu sama lain.
Terima kasih atas kerjasamanya dan suka duka yang telah kita lewati
bersama.
10. Sahabat-sahabatku tersayang dan seperjuangan selama perkuliahan di
Farmasi yaitu Shannia, Veren, Vivian, Desmar, Janise, Bergita dan Carolin
yang telah menemani selama proses perkuliahan. Terima kasih atas kasih
sayang, dukungan dan bimbingan yang telah kalian berikan selama
berkuliah sehingga membuatku menjadi pribadi yang lebih baik.
11. Sahabat-sahabatku dan saudaraku yang telah berjuang merantau bersama di
Yogyakarta yaitu Bergita, Meydistra, Yezika, Ica, Nelly, Welly dan
Dayanara. Terima kasih telah berjuang bersama dan saling memberikan
dukungan selama berada di Yogyakarta.
12. Kakak Marni dan Tina yang berjuang merantau bersama di Yogyakarta.
Terima kasih telah memberikan semangat, kasih sayang dan dukungan serta
sudah menjagaku selama merantau di Yogyakarta.
13. Teman-temanku yang jauh disana yaitu Januar, Malik, Jaka, Yosi, Iyo,
Bambang dan Yoga. Terima kasih atas kasih sayang, semangat dan motivasi
selama proses perkuliahan serta penelitian ini.
14. Teman-teman seperjuangan FSMA 2017 dan golongan A2 yang sudah
berjuang bersama selama proses perkuliahan. Terima kasih atas dinamika
dan kerjasamanya selama proses pembelajaran di kelas serta selama
praktikum.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
15. Semua pihak yang belum disebutkan dan turut membantu selama proses
penelitian serta penyusunan skripsi.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
skripsi ini, sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
semua pihak. Penulis berharap semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca dan perkembangan ilmu farmasi.
Yogyakarta, 10 Juni 2021
Penulis,
Ferawati
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ............................................................................................ i HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN ...................................................... vi LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI ............................................................. vi HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... vii
PRAKATA ........................................................................................................... viii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv ABSTRAK ............................................................................................................ xv
ABSTRACT ........................................................................................................... xvi PENDAHULUAN ................................................................................................ 17
METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................ 19 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 23 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 33
LAMPIRAN .......................................................................................................... 36 BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Frekuensi alel dan genotipe CYP2A6 .................................................... 28
Tabel 2. Efek Genotipe*1/*4 pada beberapa obat ................................................ 30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Hasil analisis kualitatif isolat DNA ................................................... 24
Gambar 2. Urutan basa nukleotida dan primer CYP2A6*1 dan CYP2A6*4 ..... 27
Gambar 3. Hasil elektroforesis produk PCR CYP2A6*4 ................................... 28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Keterangan Layak Etik .......................................................... 36
Lampiran 2. Sertifikat analisis Go Taq Green Master Mix ................................. 37
Lampiran 3. Informasi Pemakaian Go Taq Green Master Mix ........................... 38
Lampiran 4. Lembar Infromasi Nucleic Acid Gel Stain ...................................... 39
Lampiran 5. Lembar Infromasi DNA Ladder ..................................................... 40
Lampiran 6. Elektroforesis Hasil PCR ................................................................ 41
Lampiran 7. Hasil Penelitian ............................................................................... 42
Lampiran 8. Lembar Primer PCR alel CYP2A6*4 ............................................. 44
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
ABSTRAK
Enzim sitokrom P450 2A6 (CYP2A6) adalah enzim yang bertanggung
jawab dalam metabolisme beberapa substrat obat dan racun seperti nikotin,
fadrozole, asam valproat dan N-nitrosamin. Gen CYP2A6 adalah gen yang
menyandi enzim CYP2A6 yang memiliki bentuk polimorfisme yang tinggi
sehingga dapat berpengaruh terhadap kecepatan metabolisme substrat enzim
CYP2A6. CYP2A6*1 merupakan bentuk wild type dari CYP2A6, sedangkan
CYP2A6*4 merupakan salah satu bentuk polimorfisme yang tidak memiliki
aktivitas CYP2A6. Seorang individu yang memiliki CYP2A6*1 dan CYP2A6*4
dapat membentuk genotipe CYP2A6*1/*4. Genotipe CYP2A6*1/*4 merupakan
salah satu bentuk genotipe yang dikategorikan sebagai slow metabolizers yang
menyebabkan penurunan 50% aktivitas dalam memetabolisme substrat CYP2A6
dari keadaan normal. Penelitian ini dilakukan dengan cara deskriptif observasional.
Sebanyak 30 sampel isolat DNA akan dianalisis yang berasal dari penelitian
sebelumnya. Hasil isolat DNA dianalisis dengan amplifikasi menggunakan metode
Polymerase Chain Reaction (PCR). Hasil penelitian ditemukan dua macam
genotipe, yaitu 20 subjek uji ditemukan genotipe gen CYP2A6*1/*4 (66,67%) yang
merupakan Slow metabolizers dan 10 subjek uji ditemukan genotipe CYP2A6*4/*4
(33,33%) yang merupakan Poor metabolizers.
Kata kunci: CYP2A6*4, Polimorfisme, Suku Papua di Indonesia, Polymerase
Chain Reaction (PCR).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
ABSTRACT
Cytochrome P450 2A6 (CYP2A6) enzymes are enzymes that are
responsible for the metabolism of several drug and toxic substrates such as
nicotine, fadrozole, valproic acid and N-nitrosamines. The CYP2A6 gene is a gene
that codes for the CYP2A6 enzyme which has a high polymorphism form so that it
can affect the metabolic rate of the CYP2A6 enzyme substrate. CYP2A6*1 is a wild
type of CYP2A6, while CYP2A6*4 is a polymorphism that does not have CYP2A6
activity. An individual who has CYP2A6*1 and CYP2A6*4 can form the CYP2A6
*1/*4 genotype. CYP2A6 *1/*4 genotype is one of the genotypes categorized as
slow metabolism which causes a 50% decrease in activity in metabolizing CYP2A6
substrates from the state. normal. This research was conducted in a descriptive
observational manner. A total of 30 DNA isolate samples will be analyzed from
previous studies. The results of the DNA isolates were analyzed by amplification
using the Polymerase Chain Reaction (PCR) method. The results of the study found
two types of genotypes, namely 20 test subjects found the genotype of the
CYP2A6*1/*4 gene (66.67%) which was Slow metabolizers and 10 test subjects
found the genotype of CYP2A6*4/*4 (33.33%) which was Poor metabolizers.
Keywords: CYP2A6*4, Polymorphism, Papuan Black Race in Indonesia,
Polymerase Chain Reaction (PCR).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
PENDAHULUAN
Variabilitas respon dan klirens obat antar individu merupakan masalah
yang umum terjadi dalam praktek klinis (Preissner dkk., 2013). Faktor utama yang
menyebabkan masalah tersebut adalah ekspresi dan fungsi enzim pemetabolisme
obat yang bervariasi. Ekpresi dan fungsi enzim yang bervariasi ini dapat
dipengaruhi oleh polimorfisme genetik (Zanger dkk., 2005). Polimorfisme
merupakan perubahan informasi genetik yang menyebabkan terjadinya variasi
bentuk dari gen, baik dua atau lebih dalam satu spesies (Patramurti dkk., 2019).
Sitokrom P450 2A6 (CYP2A6) merupakan salah satu gen yang memiliki bentuk
polimorfisme yang tinggi.
Gen CYP2A6 adalah gen yang menyandi enzim sitokrom P450 2A6
(CYP2A6) yang bertanggung jawab dalam metabolisme beberapa substrat obat dan
senyawa racun, seperti kumarin, nikotin, 3,5-dimetil-2-(3-piridil)thiazolidin-4-one
hidroklorida (SM-12502), tegafur, fadrozole, metoxyflurance, asam valproat,
aflatoksin B1, N-nitrodiethylamine, 1,3-butadine dan N-nitrosamin (Tanner dan
Tyndale, 2017; Fujieda dkk., 2004). Gen CYP2A6 memiliki bentuk polimorfisme
yang tinggi akibat adanya variasi lokus, seperti single nucleotide polymorphisms
(SNPs), gene deletions, duplikasi gen, hibrid gen dengan CYP2A7 dan konversi
gen (McDonagh dkk., 2012). Alel CYP2A6*4 merupakan salah satu bentuk
polimorfisme gen yang tidak aktif, sedangkan CYP2A6*1 (Wild type) merupakan
bentuk aktif yang memiliki aktivitas normal (Zdanowicz dan Adams, 2014).
CYP2A6*4 berperan sebagai gen deletion sehingga termasuk dalam bentuk gen
tidak aktif (Zdanowicz dan Adams, 2014; Patramurti dkk., 2019). Seorang Individu
yang memiliki alel CYP2A6*1 dan CYP2A6*4 dapat membentuk genotipe
CYP2A6*1/*4. Genotipe CYP2A6*1/*4 merupakan salah satu bentuk genotipe
dikategorikan sebagai slow metabolizers (Liu dkk., 2011; Patramurti dkk., 2019).
Frekuensi polimorfisme genotipe CYP2A6*1/*4 pada populasi di
Indonesia belum diketahui secara pasti, karena perbedaan etnis berpengaruh secara
signifikan terhadap frekuensi polimorfisme gen CYP2A6 tertentu (Tsukino dkk.,
2002; Muliaty dkk., 2010). Berdasarkan beberapa penelitian, genotipe gen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
CYP2A6*1/*4 dapat ditemukan pada beberapa suku di Indonesia seperti suku Jawa
sebesar 63,9% dan Batak sebesar 2,9% (Patramurti dan Fenty., 2017; Soeroso dkk.,
2018). Selain itu, frekuensi bentuk polimorfisme CYP2A6 yang menurunkan dan
tidak memiliki aktivitas enzim CYP2A6 ditemukan lebih tinggi pada populasi di
Afrika dibandingkan populasi berkulit putih. Populasi Afrika merupakan ras
negroid yang memiliki warna kulit yang cenderung lebih hitam. Pada penelitian
yang dilakukan oleh Tanner dan Tyndale (2017), ditemukan bahwa frekuensi
bentuk polimorfisme genotipe loss of function seperti CYP2A6*1/*4 pada
populasi ras kulit hitam sebesar 38%. Ras kulit hitam juga terdapat di Indonesia
khususnya di daerah Papua. Selain itu, frekuensi genotipe gen CYP2A6*1/*4
ditemukan cukup tinggi pada seorang nonperokok yaitu sebesar 13,8% sehingga
subjek uji yang digunakan adalah seorang nonperokok (Tan dkk., 2001).
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi genotipe gen
CYP2A6*1/*4 pada subjek nonperokok suku Papua Indonesia mengunakan metode
Polymerase Chain Reaction (PCR). PCR adalah teknik biologi molekuler yang
digunakan untuk amplifikasi sekuen DNA spesifik menjadi jutaan salinan sekuen
DNA melalui reaksi enzimatis yang diperantarai oleh primer (Hewajuli dan NLPI.,
2014). Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang telah dilakukan oleh
Handani, (2019) dengan judul “Identifikasi Alel Gen Sitokrom P450 2A6*4 pada
Subjek Uji Nonperokok Ras Kulit Hitam Papua Indonesia Dengan Metode
Polymerase Chain Reaction (PCR)”. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan,
karena pada penelitian sebelumnya hanya dilakukan identifikasi keberadaan dan
frekuensi alel CYP2A6*1, sedangkan pada penelitian ini akan dilanjutkan untuk
mengidentifikasi keberadaan dan frekuensi alel CYP2A6*4 sehingga dapat
diperoleh keberadaan dan frekuensi genotipe CYP2A6*1/*4. Genotipe merupakan
kombinasi antara dua alel pada kromosom yang berbeda dan menghasilkan sifat
fisik yang disebut fenotipe (Styn dkk., 2013; McDonagh dkk., 2012). Tujuan
dilakukan identifikasi genotipe adalah untuk mengetahui fenotipe seperti kecepatan
metabolisme CYP2A6 pada individu tertentu, sedangkan pada penelitian
sebelumnya dilakukan identifikasi alel yang merupakan bentuk variasi gen yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
berada pada suatu lokus. Identifikasi alel dilakukan untuk melihat aktivitas enzim
CYP2A6, sedangkan dengan mengetahui genotipe maka dapat ditentukan fenotipe
pada suatu individu tertentu (McDonagh dkk., 2012; Raunio dan Rahnasto-rilla,
2012).
Pada penelitian sebelumnya dilakukan identifikasi keberadaan dan
frekuensi alel CYP2A6*1 menggunakan primer forward (5’- CCT CAT CAC ACA
CAA CTT CCT C - 3’) dan primer reverse (5’ - CGC AGG TAC TGG GTG CTT
GGT AG - 3’), sedangkan pada penelitian ini dilakukan identifikasi keberadaan dan