teachingteam.files.wordpress.com · web viewdiantara fungsi protein di dalam sel adalah sebagai...

Kromatografi Pigmen Mata Drosophila melanogaster

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Mutasi merupakan perubahan-perubahan genetis yang berasal dari perolehan

material genetik asing. Sel-sel yang berubah dinyatakan sebagai sel-sel transformasi,

meskipun perubahan-perubahan ini sepenuhnya permanen dan dapat diwariskan

sebagaimana mutasi yang terjadi di dalam genom. Mutasi dapat menyangkut atau seluruh

kromosom atau sebagian besar kromosom yang dikenal sebagai mutasi menyeluruh

(mutasi kromosomal). Atau bisa juga terjadi perubahan dan deretan nukleotida di dalam

gen-gen individual dan dikenal sebagai mutasi noktah. (Anna C.Pai, 1985).

Lalat buah (Drosophila melanogaster), merupakan organisme yang cocok sekali

untuk kajian-kajian genetik. Morgan menemukan seekor lalat jantan dengan mata putih

yang berbeda dengan mata normal, yaitu merah. Kehadiran pigmen-pigmen mata pteridin

menyebabkan warna mata pada Drosophila melanogaster berwarna merah. Dan pigmen

pteridin ini tidak terlihat dalam cahaya putih tetapi akan berfluoresensi dalam cahaya

ultraviolet. Selain itu, jika terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam pembentukan

pteridin , maka warna yang teramati akan tergantung kepada kombinasi jenis pteridin

yang ada. Pteridin pada lalat buah terdiri dari dua kelompok yaitu Drosopterin

(menyebabkan warna merah pada mata) dan Ommokrom (menyebabkan warna cokelat

pada mata). Fenotipe normal untuk suatu karakter (fenotipe yang paling umum ditemui di

populasi alami), seperti mata merah pada Drosophila, disebut tipe liar (wild type).

Karakter-karakter alternatif dari tipe liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut

Kelompok 4 1


fenotipe mutan (mutan phenotype), karena sebenarnya berasal dari alel tipe liar yang

mengalami perubahan atau mutasi. (Campbell, 2002).

2. Tujuan

1) Membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada masing-masing mutan dengan

pigmen-pigmen yang terdapat pada lalat normal

2) Menentukan pigmen-pigmen mana yang termasuk kelompok drosopterin dan mana

yang termasuk kelompok ommokrom.

3) Menghitung nilai Rf dari masing-masing pigmen yang tampak

3. Dasar Teori

Gen merupakan bagian dari kromosom (DNA) yang dapat ditranskripsi dan

ditranslasi sehingga menghasilkan suatu protein. Diantara fungsi protein di dalam sel

adalah sebagai enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi yang terjadi ataupun sebagai

protein structural yang membentuk sel. Protein merupakan bentuk utama dari suatu gen.

Akibat aktivitas dari protein dapat kita lihat fenotip-fenotip yang dapat kita amati. Jika

suatu gen termutasi dimana urutan nukleotida dari gen tersebut berubah dapat

mengakibatkan terjadi perubahan dari protein yang dihasilkan. Hal tersebut dapat

mengakibatkan perubahan dari aktivitas protein dan fenotip yang kita amati. Jika mutasi

yang terjadi menyebabkan suatu protein tidak berfungsi, maka mutan yang dihasilkan

bersifat resesif.

Mutasi merupakan perubahan-perubahan genetis yang berasal dari perolehan

material genetik asing. Sel-sel yang berubah dinyatakan sebagai sel-sel transformasi,

meskipun perubahan-perubahan ini sepenuhnya permanen dan dapat diwariskan

sebagaimana mutasi yang terjadi di dalam genom. (Anna C.Pai, 1985)

Mutasi Germinal dan Somatis

Kelompok 4 2


Mutasi ini akan diwariskan kepada generasi berikutnya. Mutasi-mutasi yang

terdapat dalam telur san sperma dinyatakan sebagai mutasi geminal. Mutasi ini akan

berakibat pada keturunan mutan, tetapi tidak pada keturunan individual itu sendiri.

Mutasi juga dapat terjadi pada setiap sel tubuh, mutasi ini dikenal sebagai mutasi somatis.

Mutasi somatis menyebabkan perubahan pada individual itu dan tidak diwariskan kepada

generasi-generasi berikutnya.

Mutasi Kromosonal

Mutasi dapat menyangkut atau seluruh kromosom atau sebagian besar kromosom

yang dikenal sebagai mutasi menyeluruh (mutasi kromosomal). Atau bisa juga

terjadiperubahan dan deretan nukleotida di dalam gen-gen individual dan dikenal sebagai

mutasi noktah. (Anna C.Pai, 1985).

Melihat pada tempat terjadinya, perubahan bahan genetik dapat dibagi 2 jenis :

1. Mutasi Kecil/titik

Mutasi kecil (point mutation) merupakan perubahan yang terjadi susunan molekul (AND)

gen. Lokus gen itu sendiri tetap. Mutasi ini yang menimbulkan alel.

2. Mutasi Besar/aberasi

Mutasi besar (gross mutation) merupakan perubahan yang terjadi pada struktur dan

susunan kromosom. (Wildan, 1983).

Efek langsung dari mutasi bersifat membahayakan. Mutasi terjadi secara acak,

karenanya mutasi hampir selalu merusak hidup yang mengalaminya. Logika mengatakan

bahwa intervensi secara tak sengaja pada sebuah struktur sempurna dan kompleks tidak

akan memperbaiki struktur tersebut, tetapi merusaknya. Dan memang, tidak pernah

ditemukan satu pun “mutasi yang bermanfaat”.

Drosophila yaitu sejenis serangga yang umumnya tidak berbahaya dan

merupakan pemakan jamur yang tumbuh pada buah. Lalat buah adalah serangga yang

mudah berkembang biak. Dari satu perkawinan saja dapat dihasilkan ratusan keturunan,

dan generasi yang baru dapat dikembangbiakan setiap dua minggu. Karateristik ini

menjadikan lalat buah merupakan organisme yang cocok sekali untuk kajian-kajian

genetik.

Kelompok 4 3


Keuntungan lain dari lalat buah adalah lalat ini hanya mempunyai empat pasang

kromosom, yang dapat dengan mudah dibedakan melalui mikroskop cahaya. Terdapat

tiga pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom seks. Lalat buah betina

mempunyai sepasang kromosom X yang homolog, sedangkan yang jantan mempunyai

satu kromosom X dan satu kromosom Y.

Pertama kali T.H. Morgan menemukan karakter mata putih (white) pada

Drosophila. Selanjutnya Beadle 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/kerusakan satu atau beberapa enzim yang dibutuhkan

dalam jalur biokimia dalam sintesis pigmen. Sebagai konsekuensinya, pigmen menjadi

hilang dan atau terdapat pigmen berbeda yang terakumulasi karena kerusakan pada jalur

biosintesis pigmen tersebut.

Ada dua jenis pigmen mata Drososphila yaitu :

1. Pigmen cokelat yang disebut juga ommochrome, yang dihasilkan dari metabolisme

triptofan.

2. Pigmen merah yang disebut juga pteridine, yang dihasilkan dari metabolisme 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 cokelat), warna cokelat akan hilang dan warna mata akan menjadi

merah terang. Sebaliknya, jika terjadi mutasi pada jalur pteridin maka warna mata akan

menjadi lebih gelap. Suatu mutan diberi nama berdasarkan warna matanya, dan tidak

berhubungan dengan kerusakanan biokimia. Sebagai contoh, mutan brown memiliki

warna mata cokelat, karena kehilangan pteridine, sehingga mutasi mempengaruhi suatu

enzim pada jalur biosintesis pteridine. (http://agushome.blogspot.com/2009/07/pigmen-

mata-drosophila.html.)

Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola

pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa

molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan

melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat

dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan

Kelompok 4 4

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://agushome.blogspot.com/2009/07/pigmen-mata-drosophila.html

http://agushome.blogspot.com/2009/07/pigmen-mata-drosophila.html


lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan

pergerakan pada kolom. (http://agushome.blogspot.com/2009/07/kromatografi.html)

Setelah komponen terelusi dari kolom, komponen tersebut dapat dianalisa dengan

menggunakan detektor atau dapat dikumpulkan untuk analisa lebih lanjut. Beberapa alat-

alat analitik dapat digabungkan dengan metode pemisahan untuk analisis secara on-line

(on-line analysis) seperti: penggabungan kromatografi gas (gas chromatography) dan

kromatografi cair (liquid chromatography) dengan mass spectrometry (GC-MS dan LC-

MS), Fourier-transform infrared spectroscopy (GC-FTIR), dan diode-array UV-VIS

(HPLC-UV-VIS). http://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi

Kelompok 4 5

http://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi

http://agushome.blogspot.com/2009/07/kromatografi.html


METODE KERJA

1. Alat dan Bahan

Alat :

Kertas saring Whatman no.1

Gunting

Penggaris

Pensil

Jarum Pentul

Alat Penjepret kertas

Bejana kromatografi dengan tutup gelas

Lampu UV

Bahan :

Lalat buah normal

Mutan white, beberapa mutan dengan warna gelap dan terang

Vaselin

2. Cara Kerja

a) Kertas saring berukuran 16 cmx 16 cm diberi tanda

b) Beri tanda-tanda o dengan pensil pada garis pertama dengan jarak masing-masing 2

cm.

c) Tulis nama kelompok disebelah atas kertas saring dengan menggunakan pensil.

d) Isilah benjana dengan larutan NBA setinggi 1 cm. Oleskan vaselin pada mulut bejana

dan tutup bejana dengan tutup kaca.

e) Ambil tiga lalat buah dengan fenotip yang sama dan potong kepala lalat buah tersebut

dengan jarum pentul

f) Letakkan satu kepala diatas tanda o pada kertas saring dan tekan kepalanya. Letakkan

kepala ke dua ditempat yang sama dan tekan kepalanya. Ulangi lagi untuk kepala ke

tiga.

Kelompok 4 6


g) Pada kertas saring harus ada kepala lalat normal dan kepala lalat putih, dan lalat

dengan warna yang lebih gelap dari normal dan lebih muda dari normal.

h) Gulung kertas saring sehingga latak sisi kiri dan kanan bersebelahan dan jepret kertas

saring disebalah atas dan bawah. Jangan sampai kedua sisi bersentuhan. Masukan

kertas saring secara tegak di dalam bejana. Jangan sampai kertas saring bersentuhan

dengan yang lain atau bejana. Tutup Bejana dan beri vaselin, diamkan beberapa jam

sampai latutan eluen bergerak melewati garis ke dua.

i) Ambil kertas saring, buat garis dengan pensil pada batas pergerakan eluen dampai di

garis ke dua.

j) Keringkan kertas saring dan amati dibawah sinar putih dan sinar UV. Beri tanda

dengan pensil sekeliling bercak yang terlihat dan catat warnanya dan warna

fluorensesinya.

k) Menentukan pigmen kromatogram

Kelompok 4 7


HASIL PENGAMATAN1. Hasil Pengamatan Pigmen Mata Drosophila melanogester

No Gambar Keterangan1

Kertas kromatografi kelompok 3 dan 4 (Batas titik dan garis kelompok 3 )

2

Batas titik dan garis kelompok 4

Kelompok 4 8


3

Pada saat dimasukkan ke dalam tabung kromatografi

4

Pada saat dilihat di bawah sinar UV

5

Pada saat sinar UV sudah dimatikan gambar terlihat tampak seperti disamping.

Kelompok 4 9


Jawaban Pertayaan

1. Apakah yang disebut fluoresensi? Jelaskan proses fluoresensi yang terjadi?

Jawab :

Fluoresensi adalah pemencaran sinar oleh atom atau molekul setelah terlebih dahulu disinari.

Dalam kegiatan praktikum genetika ini fluoresensi yang dimaksud adalah pemendaran

cahaya pada pigmen mata oleh sinar UV. Karena pigmen mata pada pteridin pada lalat buah

tidak dapat terlihat dalam cahaya putih (lampu neon/lampu pijar), tetapi akan berfluoresensi

dalam cahaya sinar Ultraviolet.

2. Hitunglah nilai Rf dari setiap pigmen yang tampak?

Jawab :

Normal = Rf = 2,4/10 = 0,24 (normal)

White = Rf = 0,5/10 = 0,05 (mutan)

Lalat buah mata White memiliki warna putih jernih. Pada mata White nilai Rf adalah 0. Hal

ini berarti pigmen mata tidak terdapat pada mutan tipe white. Mutan tipe ini terjadi mutasi

pada kedua sintesis pigmen yaitu mutasi yang menyebabkan hilangnya kelompok ommokrom

dan kelompok pteridin/Drosopterin sehingga pembentukan warna pigmen mata tidak terjadi.

Cloth = Rf = 1,8/10 = 0,18 (mutan)

Lalat buah mata Cloud memiliki warna mata merah terang dibandingkan dengan merah pada

mata lalat normal. Warna mata merah terang terjadi karena mengalami mutasi sehingga

sintesis ommokrom tidak terjadi. Hal inilah yang akan menyebabkan pigen cokelat tidak ada

sehingga yang ada hanya pigmen merah saja.

Sephia = Rf = 4/10 = 0,4 (mutan)

matanya mengalami mutasi pada gen-gen tertentu yang berperan dalam pembentukan

pigmen, baik itu pigmen pteridin atau pigmen ommokrom.

Lalat buah (Drosophila melanogaster) mata sepia terjadi mutasi pada gen yang berperan

dalam pembentukan atau sintesis pteridin/drossopterin yaitu pada saat perubahan

Dihidrobiopterin menjadi Sepiapterin sehingga Sepiapterin tidak diubah menjadi

Xanthopterin. Sedangkan pada sintesis ommokrom tetap terjadi sehingga warna cokelat lebih

Kelompok 4 10


mendominasi dibandingkan dengan warna merah. Dengan kata lain, mata pada mutan sepia

adalah cokelat.

3. Apakah tujuan dari praktikum ini?

Jawab :

Tujuan praktikum genetika bab kromatografi ini diantaranya :

a. Membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada masing-masing mutan dengan

pigmen-pigmen yang terdapat pada lalat buah normal.

b. Menghitung nilai Rf dari setiap pigmen yang tampak.

Kelompok 4 11


PEMBAHASAN

Pembahasan Pigmen Mata Drosophila melanogester

Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola

pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa

molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan

melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat

dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan

lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan

pergerakan pada kolom.

Percobaan Kromatografi Pigmen Mata dilakukan pada Melanogaster sp. jenis

mutan White, Sephia, cloth dan 1 Normal. Percobaan dilakukan untuk membandingkan

pigmen-pigmen yang terdapat pada masing-masing mutan dengan pigmen-pigmen yang

terdapat pada lalat buah normal, serta untuk menghitung nilai Rf dari setiap pigmen yang

tampak. Berdasarkan hasil pengamatan, pada intinya semua hasil perlakuan dari mata

Drosophila jenis mutan White, Sephia, Cloth dan 1 Normal berpendar. Ini berarti

terdapat pigmen mata pada semua jenis tersebut. Seharusnya pada mata tipe mutan White

tidak berpendar, karena white tidak memiliki pigmen mata. Namun karena mungkin

terkontaminasi, terdapat titik kecil yang berpendar sehingga terkesan semua mempunyai

pigmen, padahal hanya mutan White yang seharusnya tidak berpendar dan tidak

mempunyai pigmen mata.

Diketahui hasil Rf Drosophila sp. yang diamati, yaitu;

1. Normal = Rf = 2,4/10 = 0,24

2. White = Rf = 0,5/10 = 0,05

3. Sephia = Rf = 4/10 = 0,4

4. Cloth = Rf = 1,8/10 = 0,18

Dengan demikian diketahui warna pigmen mata dari Drosophila sp. yang diamati,

yaitu;

1. Normal : Memiliki warna

2. White : Putih

Kelompok 4 12

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul


3. Sephia : Cokelat

4. Cloth : Merah terang

Berarti pada masing-masing mutan terjadi mutasi sehingga terbentuk berbagai warna

mata seperti cokelat, putih dan merah terang.

1. Normal

Kehadiran pigmen-pigmen mata pteridin menyebabkan warna mata pada

Drosophila berwarna merah. Pada Drosophila normal, terdapat kombinasi jenis

pteridin yang ada yaitu drosopterin; yang menyebabkan warna merah pada mata,

dan Ommokrom; yang menyebabkan warna cokelat pada mata. Kedunya terjadi

kombinasi yang baik, sehingga pigmen mata Drosophila berwarna merah

normal, kombinasi dari keduanya.

2. White

Mutan tipe ini terjadi mutasi pada kedua sintesis pigmen yaitu mutasi yang

menyebabkan hilangnya kelompok ommokrom dan kelompok

pteridin/Drosopterin sehingga pembentukan warna pigmen mata tidak terjadi,

dan terbentuklah warna mata Drosophila yang putih.

3. Sephia

Matanya mengalami mutasi pada gen-gen tertentu yang berperan dalam

pembentukan pigmen, baik itu pigmen pteridin atau pigmen ommokrom.

Lalat buah (Drosophila melanogaster) mata sepia terjadi mutasi pada gen yang

berperan dalam pembentukan atau sintesis pteridin/drossopterin yaitu pada saat

perubahan Dihidrobiopterin menjadi Sepiapterin sehingga Sepiapterin tidak

diubah menjadi Xanthopterin. Sedangkan pada sintesis ommokrom tetap terjadi

sehingga warna cokelat lebih mendominasi dibandingkan dengan warna merah.

Dengan kata lain, mata pada mutan sepia adalah cokelat.

4. Cloth

Lalat buah mata Cloud memiliki warna mata merah terang dibandingkan dengan

merah pada mata lalat normal. Warna mata merah terang terjadi karena

mengalami mutasi sehingga sintesis ommokrom tidak terjadi. Hal inilah yang

akan menyebabkan pigen cokelat tidak ada sehingga yang ada hanya pigmen

merah saja.

Kelompok 4 13


Sintesisnya

1. Normal

Terjadi sintesis pada kedua pigmennya sehingga enzim pada jalur biosintesis

pteridin dan ommokrom terjadi dan hasilnya matanya merah normal, kombinasi

keduanya.

2. White

Pada mutan ini terjadi mutasi pada kedua sintesis pigmen, yaitu mutasi pada jalur

ommochrome (pigmen cokelat), warna cokelat akan hilang. Dan terjadi mutasi

pada jalur pteridin maka warna mata akan menjadi lebih gelap. Pada kedua

sintesis pigmennya tidak terjadi pembentukan warna sehingga warna matanya

putih.

3. Sephia

Pada mutan ini terjadi mutasi pada jalur pteridin, maka warna mata akan menjadi

lebih gelap sehingga mempengaruhi suatu enzim pada jalur biosintesis pteridine.

Sedangkan pada sintesis ommokrom tetap terjadi sehingga warna cokelat lebih

mendominasi dibandingkan dengan warna merah.

4. Cloth

Pada mutan ini terjadi mutasi sehingga sintesis ommokrom tidak terjadi,

mempengaruhi suatu enzim pada jalur biosintesis ommokrom hanya sintesis

pigmen pteridin yang terjadi. Hal inilah yang akan menyebabkan pigen cokelat

tidak ada sehingga yang ada hanya pigmen merah saja, sehingga warna matanya

merah terang melebihi mata Drosophila normal.

Kelompok 4 14


KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan kelompok 3 dan kelompok 4 pada Percobaan

Kromatografi Pigmen Mata dilakukan pada Melanogaster sp. didapatkan bahwa

semua hasil perlakuan dari mata Drosophila jenis mutan White, Sephia, Cloth dan

Normal berpendar. Ini berarti terdapat pigmen mata pada semua jenis tersebut.

Seharusnya pada mata tipe mutan White tidak berpendar, karena white tidak memiliki

pigmen mata.

Saran

Pada saat praktikum perlu diperhatikan jangan sampai terkontaminasi karena

akanan mempengaruhi hasil yang ingin diharapkan. Seperti pada praktikum yang

kami lakukan seharusnya white tidak memiliki pigmen mata tetapi terdapat titik kecil

yang berpendar sehingga terkesan semua mempunyai pigmen.

Kelompok 4 15


DAFTAR PUSTAKA

Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor

Laboratory Press.

Campbell, et. Al. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Lindsley, Dan. 1992. The Genome of Drosophila melanogaster. California: Academic Press Inc,.

Hartwell,L.H, Hood, L.,Goldberg,.,Reynolds, Silver, Veres. 2004. Genetics From Genes To

Genoms second edition. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company LTD.

Pai.C.Anna. 1985. Dasar-dasar Genetika. Jakarta: Erlangga.

Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.

Salsani, Maria. 2007. Mengenal jenis-jenis mutan pada lalat buah berdasarkan jenis mata.

Bandung : Jurusan Biologi Universitas Padjdjaran.

Suryo. 2008. Genetika Strata 1. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Strickberger, Monroe, W. 1962. Experiments in Genetics with Drosophila. London: John Wiley

and Sons, inc.

Wheeler, MR. 1981. The Drosophilidae: a taxonomic overview. In: The genetics and biology of

Drosophila (Ashburner M, Carson HL and Thompson JN Jr, eds). New York: Academic Press.

Yatim, Wildan. 1983. Genetika. Bandung: Tarsito.

Ashburner, Michael. 2002. Drosophila normal and Mutans.

http://www.gen.cam.ac.uk/Research/ashburner . diakses tanggal 11 November 2009.

Dirk rieger et al. 2007. Eye mutans of Drosophila melanogaster and Chromatograph,

http://intl jbr.sagepub.com/cgi/content/abstract/22/5/387, diakses pada 12 September 2008

Indarti, 2009. Pigmen Mata Drosophila. [Online]. Tersedia : genetics

http://agushome.blogspot.com/2009/07/pigmen-mata-drosophila.html. [23 April 2010]


Indarti. 2009. Kromatografi. [Online] Tersedia :

http://agushome.blogspot.com/2009/07/kromatografi.html.[23 April 2010]

Kelompok 4 16

http://agushome.blogspot.com/2009/07/kromatografi.html.%5B23


http://agushome.blogspot.com/2009/07/pigmen-mata-drosophila.html.%20%5B23

http://agushome.blogspot.com/search/label/genetics

http://www.gen.cam.ac.uk/Research/ashburner

teachingteam.files.wordpress.com · web viewdiantara fungsi protein di dalam sel adalah sebagai...

Documents