laporan praktikum genetika kromatografi.pdf

8/20/2019 Laporan Praktikum Genetika Kromatografi.pdf

1/16

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA (BI-2105)

KROMATOGRAFI PIGMEN MATA LALAT BUAH (Drosophilamelanogaster)

Tanggal Praktikum : 2 Oktober 2015

Tanggal Pengumpulan : 9 Oktober 2015

Disusun oleh:

Bunga Indraswari Sekaton10614047

Kelompok 3

Asisten:

Isqim Oktaviani

10611030

PROGRAM STUDI BIOLOGI

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2015


2/16


3/16

Sebagai hasil dari transkripsi dan translasi suatu gen, protein, dapat

berfungsi sebagai enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi yang terjadi

ataupun sebagai protein struktural yang membentuk sel. Apabila suatu

protein tidak berfungsi, maka akan terjadi mutasi. Melalui praktikum ini

praktikan dapat melihat pengaruh aktivitas produk gen yang

mempengaruhi fenotip, yakni pigmen mata pada Drosophila melanogaster .

(Jones et al , 1991).

1.2 Tujuan

Praktikum kromatografi pigmen mata Drosophila melanogaster ini

bertujuan:

1. Menentukan nilai Rf dari hasil kromatografi pigmen mata

Drosophila melanogaster wildtype, mutan white, mutan claret,

dan mutan sepia.

2. Menentukan kelompok pigmen mata pada Drosophila

melanogaster mutan white, sepia, dan claret berdasarkan hasil pemberian sinar UV.


4/16

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hubungan Antara Gen, DNA, Protein, dan Enzim

Berdasarkan percobaan George Beadle dan Edward Tatum pada

tahun 1941, gen yang terkandung dalam rantai panjang nukleotida pada

DNA berisi informasi untuk memproduksi enzim (protein) tertentu, dan

mereka menyimpulkan bahwa satu gen mensintesis satu enzim (one gene-

one enzyme). Sehingga dapat dikatakan gen bertanggung jawab

memproduksi sebuah enzim tunggal yang mempengaruhi satu langkah

dalam jalur metabolisme. Salah satu fungsi protein di dalam sel yaitu

sebagai enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi yang terjadi di dalam sel.

Namun setelah perkembangan teknologi, ditemukan bahwa tidak semua

protein yang disintesis suatu gen menjadi sebuah enzim. Sehingga teori ini

kemudian dikoreksi menjadi one gene-one polypetide theory. Ekspresi gen

terdiri dari dua tahap yakni transkripsi – proses pembuatan RNA copy, dan

translasi, proses sintesis polipeptida yang spesifik di dalam ribosom.

(Snustad, 2011).

2.2 Hubungan Kerja Protein dan Pigmen Mata

Bentuk utama dari suatu gen adalah protein yang dihasilkan dari

sintesa polipeptida. Fenotip-fenotip yang teramati dari suatu mahluk hidup

terjadi akibat aktivitas dari protein. Jika suatu gen termutasi dimana urutannukleotida dari gen tersebut berubah, hal ini mengakibatkan terjadi

perubahan pada protein yang dihasilkan. Hal tersebut dapat mengakibatkan

perubahan dari aktivitas protein dan fenotip yang kita amati. Di dalam

pigmen mata terdapat bermacam-macam protein yang menghasilhan warna

mata yang berbeda-beda Warna mata dari Drosophila melanogaster

adalah hasil dari kombinasi dua famili molekul pigmen, yaitu pteridin dan

ommokrom. Pteridin yang memberi warna merah cerah, sedangkan


5/16

ommokrom memberi warna coklat. Kedua pigmen ini digabumgkan

dalam ikatan membran yang mengandung pigmen protein bergranula

dengan sel pigmen pada mata dan sel fotoreseptor (Jones et al , 1991).

2.3 Alur Sintesis Pigmen Mata Drosopterin dan Ommokrom

Pteridin yang menyebabkan warna mata pada Drosophila

melanogaster berwarna merah meliputi drosopterin, isoxanthopterin, dan

sepiapterin (Yamamoto et al , 1976). Pada pteridin, pigmen- pigmen

tersebut disintesis dengan jalur sintesis berikut:

Gambar 2.1 Jalur biosintesis pteridin (Handler, 2000)

Pada ommokrom, pigmen xanthommatin coklat dihasilkan dari

asam amino triptofan dengan jalur biosintesis berikut:


6/16

Gambar 2.1 Jalur biosintesis ommokrom (Handler, 2000)

2.4 Prinsip Dasar Kromatografi dan Rf

Pengamatan komponen pigmen mata Drosophila

melanogaster dapat digunakan dengan metode kromatografi.

Kromatografi adalah metode pemisahan yang mengandalkan

perbedaan perilaku partisi antara fase gerak mengalir dan fase

diam untuk memisahkan komponen-komponen dalam campuran.

Thin-layer chromatography (TLC) atau biasa disebut kromatografi


7/16

lapisan tipis, adalah jenis kromatografi dengan prosedur yang lebih

sederhana, cepat, dan murah yang memberikan jawaban yang cepat

untuk berapa banyak komponen dalam suatu campuran. TLC juga

digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa dalam campuran

ketika Rf ( Retention factor ) suatu senyawa dibandingkan dengan

Rf dari senyawa yang diketahui.

Prinsip kerja dari TLC adalah komponen-komponen

senyawa yang diidentifikasi akan berbeda dalam kelarutan dan

pada kekuatan dari adsorpsinya untuk adsorben dan beberapa

komponen akan dibawa lebih jauh ke pelat daripada yang lainya.

Ketika pelarut telah mencapai puncak pelat, pelat dikeluarkan dari

wadah, lalu dikeringkan, dan komponen dipisahkan dari campuran

yang divisualisasikan. Jika senyawa berwarna, visualisasi dapat

dilakukan dengan sangat mudah. Biasanya senyawa tidak berwarna,

sehingga sinar UV digunakan untuk memvisualisasikan pelat

tersebut (Posto, 1992).

Retention factor (Rf) didefinisikan sebagai jarak yang

ditempuh oleh senyawa dibagi dengan jarak yang ditempuh oleh

pelarut.

Rf untuk suatu senyawa adalah konstan dari satu percobaan ke

percobaan lainnya hanya jika kondisi kromatografi seperti sistem

pelarut, adsorben, ketebalan adsorben, jumlah material yang terlihat,

dan suhunya juga konstan. Semakin bear nilai Rf dari suatu

senyawa, semakin besar jarak tempuhnya pada pelat (Posto, 1992).


8/16

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini terdapat

dalam Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Alat dan Bahan

Alat Bahan

1. Alat penjepret

2. Bejana kromatografi

3. Gunting

4.

Jarum pentul

5. Lampu sinar UV

6.

Penggaris

7. Pensil

8. Tutup kaca

1. Drosophila melanogaster

wildtype

2. Drosophila melanogaster mutan

(white, claret, sepia)

3. Kertas saring Whatman no. 1

4.

Larutan NBA

5. Vaselin

3.2 Cara Kerja

Kertas saring Whatman no. 1 digunting dengan ukuran 16 x 20 cm.

Kemudian, dikedua bagian dari ujung kertas saring yang sejajar sisi berukuran 16 cm digarisi lurus dengan pensil. Garis pertama 2cm dan

garis kedua 18cm dari ujung bawah kertas. Di garis lurus yang pertama,

diberi 4 tanda O dengan jarak masing-masing 4 cm. Diujung atas kertas

saring ditulisi nama kelompok menggunakan pensil. Empat ekor lalat buah

( Drosophila melanogaster ) jenis wildtype ,white, claret, sepia dipotong

kepalanya menggunakan jarum pentul. Setiap kepala tersebut diiletakkan

di atas keempat tanda O pada kertas saring dan ditekan. Kertas saring


9/16

digulung sehingga letak sisi kiri dan kanan bersebelahan dan kertas saring

dijepret sebanyak dua kali disebeah atas dan dua kali disebelah bawah.

Bejana diisi dengan larutan NBA setinggi 1cm. Kertas saring yang telah

digulung, dimasukkan ke dalam bejana. Lalu, bejana ditutup dan diberi

vaselin disekitar penutup bejana. Kertas saring didalam bejana, didiamkan

selama beberapa puluh menit hingga eluen bergerak melewati garis kedua.

Setelah eleuen bergerak melewati garis kedua, kertas saring diambil dan

digarisi dengan pensil pada batas pergerakan eluen. Kemudian, kertas

saring dikeringkan dan diamati dibwaha sinar ultra violet. Di sekeliling

bercak yang terlihat saat penyinaran sinar ultra violet diberi tanda dengan

pensil dan dicatat warnanya dan warna yang berpendar atau fluorosensinya.


10/16


11/16

Gambar 4.3 Kertas kromatografi sampel saat diberi sinar UV (Dokumentasi Pribadi,

2015)

4.1.2 Perhitungan Rf

Tabel 4.1 Perhitungan Rf

Jenis

Drosophila

melanogaster

Fasa I(cm)

Fasa II(cm)

Jarak

Total

(cm)

Rf Fasa IRf Fasa

IIWarna

pendar

kuning

Warna

pendar

hijau

Wildtype 0.5 2.1 4.6 0.1086 0.4565

Sepia 1.7 2.9 4.3 0.3953 0.6744

Claret 0.7 2.1 4.6 0.1521 0.4565

4.2 Pembahasan

Saat kertas kromatografi diberi sinar UV, terjadi pemantulan warna

atau berpendarnya warna yang tersembunyi karena absorbsi cahaya dari


12/16

lampu sinar UV. Peristiwa ini bisa terjadi karena senyawa pada pigmen

warna mata mempunyai sifat memendarkan cahaya. Warna pendar cahaya

yang berbeda-beda dikarenakan Karena masing-masing mutan mempunyai

perbandingan pigmen mata yang berbeda-beda dimana komponen pigmen

mata tersebut akan mengabsorbsi cahaya ultraviolet dengan panjang

gelombang tertentu dan memendarkan warna yang lebih kontras sesuai

dengan warna asli masing-masing senyawa tersebut.

Hasil pengamatan ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan

bahwa Drosophila melanogaster mutan terlihat hasil pola pteridin pada

kromatogram yang berbeda dengan type wildtype. Itensitas sinar yang

berpendar saat kromatogram diletakkan dibawah sinar UV sebanding

dengan jumlah senyawa pada komposisi pigmen mata tiap mutan.

Beberapa jenis pteridin tidak ditemukan pada jenis mutan. Seperti tidak

adanya drosopterin (pigmen mata merah), namun terdapat kandungan

xanthopterin dan sepiapterin yang tinggi pada mutan sepia. Sedangkan

pada mutan claret terjadi mutasi baik pada pigmen pteridin maupun

ommokrom.

Gambar 4.4 Urutan pteridin hasil kromatografi tipe wildtype (Hadorn, 1962)


13/16

Pengamatan pada pigmen mata Drosophila melanogaster mutan

white tidak didapatkan hasil jarak noda pigmen matanya karena tidak

terdapat pigmen pada mutan tersebut. Pigmen mata Drosophila

melanogaster mutan white tidak memiliki pigmen karena tidak adanya

pigmen drosopterin (pigmen warna merah) yang diekspresikan pada jalur

pteridin dan pigmen xanthommatin pada jalur sintesis ommokrom (Hadorn,

1962).

Pada praktikum kali ini, nilai Rf pada masing-masing mata lalat

Drosophila melanogaster mata wildtype, mutan sepia, mutan claret

berturut-turut pada fasa I adalah 0.1086, 0.3953, 0.1521, sedangkan untuk

fasa II adalah 0.4565, 0.6744, 0.4565. Nilai Rf yang semakin besar dapat

diartikan semakin non-polar, karena semakin tinggi berarti zat tersebut

semakin terbawa dengan eluen yang bersifat non-polar. Sedangkan jika

nilai Rf semakin kecil, itu dapat diartikan semakin polar karena zat

tersebut tertahan oleh kertas yang juga bersifat polar. Pada hasil

pengamatan ditemukan bahwa nilai Rf pada mutan sepia paling besar. Halini menunjukkan bahwa pigmen sepia paling nonpolar sedangkan pigmen

mutan white yang paling polar (Thiemann, 2001).

Larutan NBA dalam praktikum ini berfungsi sebagai eluen.

Larutan NBA merupakan campuran dari larutan yang memiliki tingkat

kepolaran. Karena larutan NBA merupakan campuran dari larutan yang

memiliki tingkat kepolaran berbeda-beda, larutan NBA dapat memisahkan

pigmen-pigmen pada mata lalat buah yang memiliki tingkat kepolaran

hampir sama. Sedangkan fungsi vaselin adalah agar udara yang berada di

dalam bejana tidak dapat keluar dan udara yang diluar tidak dapat masuk

melalui celah-celah antara bejana dengan penutup. Pemberian vaseline

pada tutup bejana berfungsi agar bejana tempat eluen kromatografi kedap

udara sehingga kondisi dalam gelas kimia terjenuhkan oleh uap dari

larutan NBA. Kondisi jenuh dalam gelas kimia dengan uap mencegah

penguapan eluen (Falk, 2009).


14/16

Fungsi pemakaian sinar UV pada praktikum ini adalah untuk

membantu pengamatan kromatogram, karena pigmen mata pada

Drosophila melanogaster tidak bisa terlihat menggunakan cahaya putih

(lampu neon), maka dari itu digunakan sinar UV, dimana sinar UV bersifat

memendarkan cahaya pada senyawa yang terdapat pada pigmen mata.

Sehingga terlihat jelas kandungan pigmen mata pada tiap mutan, karena

hasil kromatografi tiap sampel dari mata mutan memendarkan warna yang

berbeda-beda (Hadorn, 1962).


15/16

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang sudah dilakukan,

dapat disimpulkan bahwa:

1. Nilai Rf pada masing-masing mata lalat Drosophila

melanogaster mata wildtype, mutan sepia, mutan claret

berturut-turut pada fasa I adalah 0.1086, 0.3953, 0.1521,

sedangkan untuk fasa II adalah 0.4565, 0.6744, 0.4565.

2. Drosophila melanogaster mutan white tidak memiliki

kelompok pigmen mata drosopterin (warna merah) dan pigmen

xanthommatin pada jalur sintesis ommokrom. Drosophila

melanogaster mutan claret memiliki kelompok pigmen mata

drosopterin dan ommokrom namun mengalami mutasi.

Drosophila melanogaster mutan sepia memiliki kelompok

pigmen mata ommokrom, namun tidak memiliki kelompok

pigmen pteridin jenis drosopterin (pigmen mata merah) sama

sekali.

5.2 Saran

Saat melakukan praktikum hendaknya praktikan harus lebih sigap

dalam memotong kepala Drosophila melanogaster mutan yang telah mati,

karena jika terlalu lama, fenotip mutan tersebut bisa hilang atau tidak

terekspresikan sehingga hasil kromatografi tidak akurat. Dan adanya

penambahan lampu sinar UV, sehingga setidaknya tiap instruk terdapat 2

unit.


16/16

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., J.B. Reece , dan M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky,

R.B Jackson. 2010. Biology, 9th Edition. New Jersey : Pearson Inc

Falk, Raphael. 2009. Genetic Analysis: A History of Genetic Thinking. England:

Cambridge University Press

Hadorn, Ernst. 1962 . “Fractionating the fruit fly”. Scientific American. 206: 101-

10

Handler, A. M., James, A. A. 2000. Insect Transgenesis: Methods and

Applications. CRC Press.

Jones, R.N., Rickards, G.K. 1991. Practical Genetics. New York: John Wiley and

Sons Inc.

Posto, D., Johnson, C., Miller, M. 1992. Experiments and Techniques in

Organic Chemistry. New Jersey: Prentice Hall Inc.

Rong, Y.S., K.G. Golic. 1998. “Dominant defects in Drosophila eye pigmentation

from a euchromatin-heterochromatin fusion gene”. Genetics. Volume

150(4):1551-66.

Snustad, D. P., Simmons, M. J. 2011. Principles of Genetics 6th Edition. New

York: Wiley

Thiemann. 2001. Genotype to Phenotype: Investigating Eye Color Mutations

Using Chromatography. Truman State University

Yamamoto, M., Howells, A. J., Ryall, R. L. 1976. “The ommochrome

biosynthetic pathway in Drosophila melanogaster: the head particulate

phenoxazinone synthase and the developmental onset of xanthommatin

synthesis”. Biochem Genet . 14: 1077 — 1090.

laporan praktikum genetika kromatografi.pdf

Documents