• Tidak ada hasil yang ditemukan

Produksi dan Bioaktivitas Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan dari Tiga Jenis Ikan Budidaya

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Produksi dan Bioaktivitas Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan dari Tiga Jenis Ikan Budidaya"

Copied!
78
0
0

Teks penuh

(1)

HORMON PERTUMBUHAN DARI TIGA JENIS

IKAN BUDIDAYA

INDRA LESMANA

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul ”Produksi Dan Bioaktivitas Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan Dari Tiga Jenis Ikan

Budidaya” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2010

(3)

INDRA LESMANA. Production and Bioactivity of Recombinant Protein for Growth Hormone of Three Cultured Fish Species. Under direction of AGUS OMAN SUDRAJAT, and ODANG CARMAN

This study was aim to produce the growth hormone recombinant protein

(rGH) of giant grouper (Epinephelus lanceolatus), giant gouramy (Osphronemus

gouramy), and common carp (Cyprinus carpio) and compare their bioactivity by using of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) injecting their product. Fragment

DNA encoding mature GH protein of giant grouper (El-mGH), giant gouramy

(Og-mGH) and common carp (Cc-mGH) was amplified by PCR method and PCR

products were then ligated to pCold 1 to generate pCold/El-mGH, pCold/Og

-mGH, and pCold/Cc-mGH protein expression vector, respectively. Each of those

expression vectors was transformed into the Escherichia coli BL21. E. coli BL21

was cultured using LB medium and protein production was induced by cold shock

at 15±1oC for overnight. The inclusion bodies of E. coli transformants containing

protein expression vector were isolated by sonication method, and rGH production was analyzed by SDS-PAGE. Juvenile of Nile tilapia in average body weight of 11±1g was intramuscularly injected once a week for 4 weeks with rGH

solution containing of 1 μg inclusion body of bacterial per gram fish body weight. The results showed that rGH in molecular weight of about 25 kDa was obtained.

Fish injected with rGH of El-mGH, Cc-mGH and Og-mGH grew 20.94%, 18.09%

and 16.99% faster, respectively, compared with control. This result indicated that all rGH produced in E. coli possessed biological activity when tested in Nile tilapia, and it may be useful to improve growth of other aquaculture fish species.

(4)

INDRA LESMANA. Produksi Dan Bioaktivitas Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan Dari Tiga Jenis Ikan Budidaya. Dibimbing oleh AGUS OMAN SUDRAJAT, dan ODANG CARMAN.

Pertumbuhan merupakan salah satu faktor penting dalam keberhasilan usaha budidaya perikanan. Pertumbuhan yang lambat akan menyebabkan lamanya waktu pemeliharaan dan besarnya biaya yang harus dikeluarkan, lamanya waktu pemeliharaan juga akan meningkatkan resiko-resiko dalam pemeliharaan, seperti terserang penyakit, kematian massal, dan sebagainya. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode pemberian protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) untuk meningkatkan laju pertumbuhan.

Pada penelitian ini, protein rGH dari ikan kerapu kertang (Epinephelus

lanceolatus), ikan gurame (Osphronemus gouramy) dan ikan mas (Cyprinus carpio) diproduksi dengan teknologi protein rekombinan melalui bakteri E. coli.

Bioaktivitas rGH diuji dengan mengamati pertumbuhan ikan nila (Oreochromis

niloticus) yang diinjeksi dengan rGH tersebut dibandingkan dengan ikan yang

hanya diinjeksi dengan PBS atau protein dari pCold 1 tanpa fragmen DNA GH.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan-ikan budidaya.

Tahapan dalam memproduksi rGH dari ikan kerapu kertang, ikan gurame,

dan ikan mas adalah fragmen DNA penyandi protein GH mature (mGH) dari

masing-masing ikan diamplifikasi dengan PCR dengan cetakan plasmid pGEM-T

Easy yang mengandung cDNA yang telah diisolasi dari ikan kerapu kertang

(Mulyadi et al. 2008), ikan gurame (Nugroho et al. 2007), dan ikan mas

berdasarkan database Bank Gen no. akses M27000. Primer yang digunakan untuk

amplifikasi mGH ikan kerapu kertang (El-mGH) adalah primer forward El-

mGH-F 5’- ctcgag cag cca atc aca gac ggc cag - 3’ dan primer reverse El-mGH-R 5’-

aagctt cta cag ggt aca gtt ggc ctc agg - 3’ yang masing-masing dilengkapi dengan situs restriksi XhoI dan HindIII (digaris bawahi dan dicetak tebal). Primer untuk

amplifikasi fragmen DNA GH mature ikan gurame (Og-mGH) adalah primer

forward Og-mGH-F 5’- ggatcc cag cca atc aca gac agc cag - 3’ dan reverse

Og-mGH-R 5’- gaattc cta cag agt gca gtt agc ttc tgg - 3’ yang dilengkapi dengan situs

restriksi BamHI dan EcoRI. Selanjutnya primer untuk amplifikasi fragmen DNA

GH mature ikan mas (Cc-mGH) adalah primer forward Cc-mGH-F 5’- ggatcc tca

gac aac cag cgg ctc ttc - 3’ dan reverse Cc-mGH-R 5’- gtcgac cta cag ggt gca gtt

gga atc cag - 3’ yang dilengkapi dengan situs restriksi BamHI dan SalI.

Fragmen DNA produk PCR diligasi (disambungkan) ke vektor kloning pGEM-T Easy menggunakan T4 DNA ligase, dan plasmid yang dihasilkan disebut

sebagai pT-mGH. pT-mGH produk ligasi ditransformasikan ke sel kompeten

bakteri E. coli DH5α. Bakteri E. coli DH5α yang mengandung plasmid pT-mGH

diseleksi menggunakan metode cracking (Alimuddin et al. 2008), dan selanjutnya

bakteri tersebut dikultur pada media padat 2xYT (+Ampisilin).

Plasmid pT-mGH diekstraksi dari bakteri E. coli DH5α menggunakan kit

GF-1 Plasmid DNA Extraction Kit (Vivantis) dengan prosedur yang sesuai

(5)

yang sama dengan yang digunakan memotong pT-mGH. Produk ligasi yang

disebut dengan pCold-mGH ditransformasi ke dalam bakteri E. coli DH5α untuk

diperbanyak secara in vivo. Plasmid pCold-mGH hasil perbanyakan selanjutnya

ditransformasi ke bakteri E. coli BL21untuk memproduksi protein rGH.

Bakteri E. coli BL21 yang mengandung plasmid pCold-mGH dikultur pada

media 2xYT (+Ampisilin), dan diinduksi dengan IPTG pada suhu inkubasi 15oC

selama 24 jam. Bakteri hasil kultur dipanen dan disentrifugasi untuk mengendapkan sel bakteri. Pelet bakteri yang dihasilkan disonikasi untuk memecah dinding selnya. Protein dari 1 µg pelet bakteri dianalisis menggunakan metode SDS-PAGE dengan konsentrasi gel poliakrilamid 10%, dan protein divisualisasi menggunakan pewarna Coomassie Blue. Ukuran protein rGH diprediksi berdasarkan konsensus bahwa 10 kDa protein sama dengan 270 bp DNA.

Hasil amplifikasi PCR dengan primer spesifik untuk mGH ikan gurame

(Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH) dan ikan kerapu kertang (El-mGH)

menghasilkan pita DNA dengan panjang fragmen masing-masing sekitar 576 bp, 579 bp, dan 576 bp. Masing-masing fragmen DNA mGH tersebut diligasi ke

vektor kloning pGEM-T Easy (plasmid yang dihasilkan disebut sebagai pT-mGH),

selanjutnya ditransformasi ke bakteri E. coli DH5α, dan hasil cracking

menunjukkan bahwa sebagian besar bakteri E. coli tersebut membawa plasmid

pT-mGH.

Hasil ligasi DNA mGH dengan pCold 1 untuk menghasilkan vektor ekspresi

protein rekombinan pCold-mGH ditransformasikan ke dalam bakteri E. coli

DH5α untuk diperbanyak secara in vivo. Ukuran plasmid yang dihasilkan menjadi

lebih besar dibandingkan dengan ukuran plasmid pCold 1. Plasmid-plasmid

pCold-mGH tersebut selanjutnya disekuensing untuk mengetahui klon bakteri

yang membawa mGH dengan sekuens DNA yang menyandikan asam amino

lengkap dan sesuai dengan yang dilaporkan peneliti-peneliti sebelumnya. Dari

hasil sekuensing, diperoleh 1 klon untuk pCold/Og-mGH, 2klon untuk

pCold/El-mGH dan 2 klon untuk pCold/Cc-mGH. Selanjutnya plasmid-plasmid

pCold-mGH dengan sekuens yang benar tersebut diisolasi untuk ditransformasikan ke

dalam bakteri ekspresi E. coli BL21, dari hasil cracking didapatkan sebagian

besar klon membawa plasmid pCold-mGH.

Hasil PCR untuk mengetahui klon bakteri E. coli BL21 yang membawa

plasmid pCold-mGH dengan arah ligasi mGH yang benar menunjukkan bahwa

pita DNA produk PCR dengan ukuran sekitar 0,65 kb (sekitar 0,6 kb fragmen

DNA mGH dan 0,05 kb fragmen DNA pCold 1) yang berarti bahwa klon bakteri

tersebut mengandungkan plasmid pCold-mGH dengan orientasi ligasi mGH

benar. Dari hasil uji orientasi arah ligasi didapatkan 10 klon untuk

pCold/Og-mGH, 10klon untuk pCold/El-mGHdan 6 klon untuk pCold/Cc-mGH

Protein rGH ikan gurame (Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH) dan ikan kerapu

kertang (El-mGH) pada bakteri E. coli BL21 menggunakan vektor ekspresi pCold

(6)

yang dihasilkan oleh bakteri BL21 yang hanya membawa pCold 1 tanpa fragmen mGH adalah tidak memproduksi protein rGH dan protein yang lainnya seperti

halnya pada BL21 yang membawa pCold-mGH. Selanjutnya, ukuran protein rGH

adalah 25 kDa, yang terdiri dari 22 kDa prediksi ukuran rGH berdasarkan panjang

fragmen DNA dan sisanya berasal dari vektor pCold 1, yaitu His-tag dan Factor

Xa site.

Pertambahan bobot ikan nila yang diinjeksi dengan rGH lebih tinggi (P<0.1)

dibandingkan dengan kontrol (PBS dan pCold 1). Hal ini menandakan bahwa

protein rGH yang dihasilkan tersebut ikut berperan dalam meningkatkan

pertumbuhan ikan. Pertambahan bobot ikan nila yang diinjeksi dengan rGH

El-mGH (20,94%) terlihat sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan kedua rGH

lainnya (18,09% untuk Cc-mGH dan 16,99% untuk Og-mGH). Hal ini diduga

karena respons ikan nila dalam menerima rGH dari ikan kerapu kertang lebih baik dari rGH ikan gurame dan ikan mas. Pertambahan bobot ikan nila yang diberi perlakuan injeksi rGH terlihat cukup tinggi setelah penyuntikan keempat. Respons yang lambat tersebut diduga terjadi karena reseptor memerlukan faktor intermediet atau waktu untuk mengenali rGH yang diinjeksikan. Selanjutnya, secara umum ikan yang diberi perlakuan rGH menunjukkan peningkatan nafsu makan yang ditunjukkan dengan tingkah laku yang agresif pada saat pemberian pakan. Hal yang sama juga dilaporkan pada ikan mas yang diinjeksikan rGH ikan giant catfish (Promdonkoy et al. 2004).

Banyak penelitian tentang pemanfaatan rGH ikan untuk memacu laju

pertumbuhan ikan budidaya seperti rGH ikan giant catfish oleh Promdonkoy et al.

(2004), rGH ikan yellowfin porgy oleh Tsai et al. (1997) dan yang lainnya

menyatakan bahwa sintesis protein rGH di dalam bakteri E. coli yang diuji

aktivitas biologinya mempunyai potensi yang sama dengan GH alami yang dimiliki oleh spesies tersebut, walaupun kita belum mampu membandingkan aktivitas rGH yang kita cobakan dengan hormon alaminya. Namun dari hasil

penelitian ini menunjukkan bahwa rGH yang diproduksi di dalam bakteri E. coli

mempunyai aktivitas biologi, sehingga dapat diaplikasikan dalam kegiatan budidaya perikanan secara luas.

Pada penelitian ini, deliveri rGH dilakukan menggunakan metode injeksi. Dengan pertimbangan teknis dan efisiensi aplikasi rGH dalam budidaya ikan, penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengetahui metode pemberian rGH yang cocok serta apakah bioktivitas rGH yang diberikan mulai pada fase larva.

Hasil penelitian Tsai et al. (1997) menunjukkan peningkatan laju pertumbuhan

hingga 60% pada juvenil ikan kakap hitam yang diberikan rGH melalui pakan.

Selain itu hasil penelitian Acosta et al. (2007) pada ikan nila merah

menunjukkan respons yang sangat signifikan (lebih dari 100% dibandingkan kontrol) dengan memberikan rGH dari ikan nila melalui perendaman pada larva. Pemberian rGH melalui pakan yang dicampur rGH serta melalui perendaman larva dalam media mengandung rGH secara teknis lebih praktis untuk diaplikasikan dibandingkan dengan metode injeksi.

(7)

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2010

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.

b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

(8)

IKAN BUDIDAYA

INDRA LESMANA

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Akuakultur

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(9)
(10)

NRP : C151070191

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc. Ketua

Dr. Ir. Odang Carman, M.Sc. Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur

Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

(11)

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang maha luas ilmu dan pengetahuanNya, sehingga dengan rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2009 ini ialah Peningkatan laju pertumbuhan ikan budidaya dengan memanfaatkan teknologi protein rekombinan, sehingga diharapkan dapat memberikan solusi dalam peningkatan produksi perikanan

Indonesia. Penelitian ini berjudul “Produksi dan Bioaktivitas Protein Rekombinan

Hormon Pertumbuhan dari Tiga Jenis Ikan Budidaya”.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc dan Bapak Dr. Ir. Odang Carman, M.Sc selaku pembimbing, serta Bapak Dr Alimuddin, S.Pi, M.Sc yang telah banyak memberikan saran, masukan dan dana dalam penelitian dan penulisan tesis ini. Disamping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada staf dan teman-teman mahasiswa S1, S2, dan S3 yang juga sedang melakukan penelitian di Laboratorium Reproduksi dan Genetik Organisme Akuatik Departemen BDP FPIK-IPB, yang telah banyak membantu selama penelitian. Selain itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Ika Malikha, STP staf Laboratorium Molekuler dan Biokimia PAU IPB atas bantuan dan pelajarannya dalam analisis protein rGH.

Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana IPB beserta staf, Ketua Mayor beserta staf dan Bapak/Ibu Dosen di Ilmu Akuakultur, atas segala ilmu dan layanan yang diberikan kepada penulis selama studi. Disamping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Pemerintah Provinsi Riau dan Pemerintah Kabupaten Kampar-Riau atas beasiswa yang diberikan, serta Yayasan R.v.G. Van Deventer Maas atas bantuan studi selama 12 bulan.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ibunda Hj Murniati dan

Ayahanda H. Chaidir atas dukungan moril maupun materil serta do’a yang

diberikan selama ini. Juga kepada saudara-saudaraku; kakanda Herlina Susanti, STP dan keluarga, Nita Andriani, S.Pd dan keluarga, adinda Deni Fitrah, S.Pt, Al

Hidayati, AMd.Keb, dan Mar’atus Soleha atas do’a dan kasih sayangnya selama

ini. Serta seluruh keluarga besarku di Salo-Riau. Penghargaan penulis sampaikan kepada teman-teman S2 AKU 07 atas kebersamaan, kekompakan, dan kerjasama yang baik serta bantuannya selama perkuliahan sampai penyusunan dan penyelesaian tugas akhir ini, serta teman-teman HIMMPAS (Himpunan Mahasiswa Muslim Pascasarjana) IPB atas kebersamaannya selama ini. dan ungkapan terima kasih kepada semua pihak yang tidak sempat disebutkan satu persatu.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2010

(12)

Penulis dilahirkan di Riau pada tanggal 26 Maret 1984 dari ayah H Chaidir dan ibu Hj Murniati. Penulis merupakan anak ketiga dari enam bersaudara. Tahun 2001 penulis lulus dari SMA Muhammadiyah Bangkinang dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Universitas Riau pada Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan melalui jalur UMPTN (Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri) dan menamatkannya pada tahun 2006.

Pada tahun 2007 penulis melanjutkan pendidikan program Magister sains di Institut Pertanian Bogor pada program studi Ilmu Akuakultur, dengan mendapatkan beasiswa dari Pemerintah Provinsi Riau dan Pemerintah Kabupaten Kampar serta penulis juga mendapatkan bantuan studi selama 12 bulan dari Yayasan R.v.G. Van Deventer Maas.

(13)

Halaman

Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan (rGH) ... 7

BAHAN DAN METODE ... 11

Produksi Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan (rGH) ... 11

Kloning Fragmen DNA Penyandi Protein GH Mature (mGH) ... 11

Pembuatan Vektor Ekspresi Protein rGH ... 15

Produksi Protein rGH... 16

Uji Bioaktivitas Protein rGH ... 17

Analisis Data ... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19

Vektor Kloning Protein rGH ... 19

Vektor Ekspresi Protein rGH ... 22

Produksi Protein rGH ... 26

Uji Bioaktivitas Protein rGH pada Ikan Nila dengan Cara Injeksi... 27

KESIMPULAN DAN SARAN ... 31

Kesimpulan ... 31

Saran ... 31

DAFTAR PUSTAKA ... 32

(14)

Halaman

1. Peta vektor kloning pGEM®-T Easy ... 9

2. Peta vektor ekspresi pCold 1 DNA ... 9

3. Hasil isolasi plasmid pGEM-T Easy yang mengandung Cc-cDNA GH,

Og-cDNA GH, dan El-cDNA GH. M: marka panjang fragmen DNA

(2-lod ladder, BioLabs Inc., New England); angka di sebelah kiri: ukuran

fragmen DNA marka; angka 1-2 adalah nomor klon bakteri hasil isolasi

plasmid cDNA GH ... 19

4. Produk PCR fragmen GH mature; Og-mGH, Cc-mGH, dan El-mGH ... 20

5. Hasil cracking pGEM-T Easy/El-mGH, pGEM-T Easy/Og-mGH, dan

pGEM-T Easy/Cc-mGH dari bakteri konstruksi E. coli DH5α. T pada

Gambar: marka ukuran plasmid pGEM-T Easy (3 kb) dan nomor 1-5

adalah nomor sampel klon bakteri ... 21

6. bakteri konstruksi E. coli DH5α yang mengandung pT-mGH ... 21

7. Isolasi plasmid pT-mGH dari bakteri konstruksi E. coli DH5α ... 22

8. Pemotongan pT-mGHdengan enzim restriksi untuk mengeluarkan mGH . 22

9. Pemotongan vektor ekspresi pCold1 DNA dengan enzim restriksi. M:

marka panjang fragmen DNA; angka 1: pCold 1 yang belum didigesti,

angka 2: pCold 1 yang didigesti dengan enzim restriksi BamHI dan SalI,

angka 3: pCold 1 yang didigesti dengan enzim restriksi XhoI dan

HindIII, dan angka 4: pCold 1 yang didigesti dengan enzim restriksi

BamHI dan EcoRI ... 23

10. Klon bakteri E. coli DH5αyang mengandung pCold-mGH ... 24

11. Elektroforesis hasil cracking pCold-mGH dari bakteri E. coli BL21. M:

marka panjang fragmen DNA; angka di sebelah kiri dan kanan: ukuran

fragmen DNA marka; angka 1-16 adalah nomor klon bakteri hasil

transformasi pCold-mGH; Gambar (a) hasil transformasi pCold/

El-mGH; Gambar (b) hasil transformasi pCold/Og-mGH; dan Gambar.(c)

(15)

fragmen DNA marka ... 26

13. Hasil kultur klon bakteri E. coli BL21 yang telah diseleksi positif

mengandung pCold-mGH dengan arah orientasi ligasi mGH yang benar .. 26

14. SDS-PAGE protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) ikan

gurame (Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH) dan ikan kerapu kertang (

El-mGH). M: marka ukuran protein (Prestained protein marker, Broad

range 7-175; Biolabs-P7708S); angka di sebelah kiri gambar merupakan

ukuran marka protein; dan N: protein dari bakteri BL21 yang membawa

pCold 1 tanpa fragmen DNA mGH ... 27

15. Laju pertumbuhan bobot ikan nila per minggu yang disuntik dengan

PBS dan pCold 1 (sebagai kontrol) dan protein rGH ikan kerapu kertang

(El-mGH), ikan gurame (Og-mGH) dan ikan mas (Cc-mGH)... 28

16. Pertambahan bobot (g) ikan nila yang disuntik protein rGH ikan gurame

(Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH) dan ikan kerapu kertang (El-mGH).

Protein total dari 1 µg bakteri per gram ikan nila disuntikkan sekali

seminggu selama 4 minggu, dan pertumbuhan ikan diukur setiap minggu

selama 2 bulan. PBS kontrol: ikan nila disuntik dengan PBS; dan pCold

1: ikan nila disuntik dengan protein dari bakteri BL21 yang mengandung

(16)

Halaman

1. Sekuens cDNA yang mengkodekan hormon pertumbuhan (GH) ikan

kerapu kertang berdasarkan data Genbank EU280321 ... 37

2. Sekuens cDNA yang mengkodekan hormon pertumbuhan (GH) ikan mas berdasarkan data Genbank M27000 ... 38

3. Sekuens nukleotida dan hasil prediksi asam amino GH ikan kerapu kertang menggunakan program GENETYX versi 7 ... 40

4. Sekuens nukleotida dan hasil prediksi asam amino GH ikan mas menggunakan program GENETYX versi 7 ... 42

5. Sekuens nukleotida dan hasil prediksi asam amino GH ikan gurame menggunakan program GENETYX versi 7 ... 44

6. Prediksi daerah signal peptida pada CDS GH ikankerapu kertang ... 46

7. Prediksi daerah signal peptida pada CDS GH ikanmas ... 48

8. Prediksi daerah signal peptida pada CDS GH ikan gurame ... 50

9. Hasil sekuensing plasmid pCold/El-mGH ... 52

10. Hasil sekuensing plasmid pCold/Cc-mGH ... 54

11. Alignment urutan nukleotida plasmid pCold/El-mGH hasil sekuensing dengan sekuens mGH dari data Genbank EU280321 ... 56

12. Alignment urutan nukleotida plasmid pColdCcGH hasil sekuensing dengan sekuens mGH dari data Genbank M27000 ... 57

13. Data uji bioaktivitas protein rGH dengan penyuntikan ... 58

14. Hasil analisis sidik ragam pertumbuhan ikan nila dengan lama pemeliharaan selama 2 bulan ... 59

15 Hasil analisis sidik ragam tingkat kelulus hidupan (SR) ikan nila diakhir pemeliharaan ... 60

(17)

Latar Belakang

Pertumbuhan merupakan salah satu faktor penting dalam keberhasilan usaha

budidaya perikanan. Pertumbuhan yang lambat akan menyebabkan lamanya

waktu pemeliharaan dan besarnya biaya yang harus dikeluarkan, lamanya waktu

pemeliharaan juga akan meningkatkan resiko-resiko dalam pemeliharaan, seperti

terserang penyakit, kematian massal, dan sebagainya.

Berbagai upaya penelitian telah dilakukan untuk meningkatan laju

pertumbuhan ikan budidaya, khususnya ikan-ikan yang pertumbuhannya lambat,

seperti rekayasa lingkungan budidaya dan rekayasa pemberian pakan (Johnston et

al. 2008) atau dengan meningkatkan kandungan protein pakan hingga 58% seperti

yang dilakukan oleh Gauquelin et al. (2007) pada pakan udang. Namun

kandungan protein pakan yang tinggi dapat meningkatkan kadar amoniak dalam

perairan, sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan ikan budidaya.

Selain dengan rekayasa lingkungan dan pemberian pakan, penelitian

rekayasa genetika juga telah dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan ikan

budidaya; seperti seleksi, hibridisasi, triploidisasi dan transgenesis. Aplikasi

metode seleksi membutuhkan waktu yang relatif lama untuk mencapai hasil yang

signifikan karena peningkatan kecepatan tumbuh yang dihasilkan per generasi

relatif rendah, seperti yang dilaporkan oleh Bolivar et al. (2002) pada ikan nila

yang dilakukannya selama 10 tahun untuk menghasilkan 12 generasi dengan

kecepatan tumbuh 12,4% per generasi. Penerapan teknologi hibridisasi dan

triploidisasi terbatas pada ikan-ikan budidaya yang sudah diketahui teknik

pemijahan buatannya secara baik.

Metode transgenesis juga sudah banyak dikembangkan seiring dengan

kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang molekuler. Kajian-kajian

rekayasa genetika dalam bidang akuakultur sudah banyak diaplikasikan sejak

tahun 1980-an dengan produk ikan transgenik yang pertama kali dilaporkan di

Cina pada tahun 1985 (Dunham 2004). Kemudian hingga saat ini teknologi

transgenesis terus berkembang dengan memberikan banyak keuntungan dan

kelebihan, di antaranya adalah gen yang diintroduksi dapat terintegrasi dengan

genom resipien dan selanjutnya dapat ditransmisikan ke keturunannya (Khoo

(18)

Selain memberikan banyak keuntungan dan kelebihan yaitu salah satunya

dapat meningkatkan laju pertumbuhan ikan 30 kali lebih cepat dari ikan normal,

seperti yang dilakukan oleh Nam et al. (2001) dengan mengintroduksi gen

penyandi hormon pertumbuhan (GH) ke ikan mud loach (Misgurnus mizolepis).

Namun demikian, saat ini teknologi transgenesis masih menimbulkan kontroversi

dan kekhawatiran akan keamanan dalam mengkonsumsi organisme transgenik

tersebut (foodsafety) atau disebut juga dengan GMO (Genetically Modified

Organism), sehingga perlu ada cara lain untuk mengatasi masalah tersebut.

Penggunaan protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) ikan diduga

sebagai salah satu metode alternatif untuk meningkatkan pertumbuhan ikan

budidaya, penggunaan protein rGH ikan dalam meningkatkan produktivitas atau

pertumbuhan ikan budidaya dilakukan dengan prosedur yang aman (Willard 2006

dalam Acosta et al. 2007), sehingga ikan yang diberikan rGH bukan merupakan

organisme GMO (Acosta et al. 2007) dan rGH tersebut tidak ditransmisikan ke

keturunannya.

Pada ikan, seperti juga pada hewan-hewan vertebrata lainnya, pertumbuhan

sel somatik diatur oleh adanya poros pertumbuhan, pituitari sebagai tempat

penghasil hormon pertumbuhan (GH) merupakan suatu komponen pengatur yang

penting dalam poros ini (Reinecke et al. 2005). GH memainkan peranan yang

penting dalam mengatur banyak aspek fisiologi, termasuk pertumbuhan (Cavri et

al. 1993), metabolisme (Rousseau and Dufour. 2007), osmoregulasi (Sakamoto et

al. 1997), fungsi kekebalan tubuh (Yada et al. 1999) dan reproduksi (McLean et

al. 1993).

Penggunaan hormon pertumbuhan dalam berbagai aplikasi sudah banyak

dilakukan, namun prosedur yang ada untuk mendapatkan hormon tersebut

sangatlah rumit, selain itu hanya diperoleh dalam jumlah yang sedikit (Kawauchi

et al. 1986; Yasuda et al. 1992). Hal ini disebabkan karena konsentrasi hormon

pertumbuhan yang dihasilkan secara biologi oleh sel khusus pada kelenjer pituitari

sangat kecil. Oleh sebab itu perlu dikembangkan metode yang efisien untuk

menghasilkan hormon ini dalam jumlah besar melalui teknologi protein

rekombinan.

Hormon pertumbuhan (GH) merupakan hormon pituitari di bawah

(19)

sedikit kemudian dengan mekanisme autocrine dan paracrine (Vong et al. 2003

dalam Dong et al. 2008) dihantarkan ke organ target melalui peredaran darah

untuk merangsang banyak aspek fisiologi tubuh. Selain itu juga GH dapat

merangsang hati untuk menghasilkan insulin-like growth factors I (IGF-I) yang

dapat merangsang metabolisme asam amino dan lipid di dalam tubuh (Cao et al.

1989; Kelley et al. 1992 dalam Roberts et al. 2004).

Bioaktivitas protein rGH dalam meningkatkan pertumbuhan telah dilaporkan

pada beberapa jenis ikan seperti ikan rainbow trout (Onchorhynchus mykiss)

dengan menggunakan rGH ikan salmon (Moriyama et al. 1993), ikan flounder

(Paralichtys olivaceus) dengan menggunakan rGH juga dari ikan flounder (Jeh et

al. 1998), dan ikan mas dengan menggunakan rGH ikan giant catfish

(Pangasianodon gigas) (Promdonkoy et al. 2004).

Pada penelitian ini, protein rGH dari ikan kerapu kertang (Epinephelus

lanceolatus), ikan gurame (Osphronemus gouramy) dan ikan mas (Cyprinus

carpio) diproduksi dengan teknologi protein rekombinan melalui bakteri E. coli.

Bioaktivitas rGH diuji dengan mengamati pertumbuhan ikan nila (Oreochromis

niloticus) yang diinjeksi dengan rGH tersebut dibandingkan dengan ikan yang

hanya diinjeksi dengan PBS atau protein dari pCold 1 tanpa fragmen DNA GH.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan protein rekombinan

hormon pertumbuhan (rGH) ikan kerapu kertang, ikan gurame, dan ikan mas dan

membandingkan bioaktivitasnya dalam meningkatkan laju pertumbuhan ikan nila

(Oreochromis niloticus). Selanjutnya penelitian ini diharapkan dapat menjadi

salah satu solusi untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan-ikan budidaya dalam

(20)

TINJAUAN PUSTAKA

Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone)

Hormon pertumbuhan (GH) merupakan hormon polipeptida penting dengan

ukuran sekitar 22 kDa yang diproduksi dari somatotropin di dalam kelenjar

anterior pituitari yang berperan dalam mengontrol pertumbuhan somatik setelah

kelahiran, perkembangan (Nicoll et al. 1999), metabolisme (Kaplan et al. 1999),

reproduksi (Van der Kraak et al. 1990; Le Gac et al. 1993 dalam Li et al. 2005)

dan osmoregulasi (Sakamoto et el. 1993; Tatsuya dan Hirano. (1993) dalam Li et

al. 2005). Fungsi kelenjar pituitari sebagai pengontrol pertumbuhan sudah

dijelaskan pertama kali pada tahun 1921 (Evans dan Long 1921 dalam Venugopal

et al. 2002) dan yang pertama kali diisolasi dan dikarakterisasi adalah cDNA yang

mengkode hormon pertumbuhan pada manusia.

Hormon pertumbuhan mempunyai peranan yang penting pada proses

transfer asam amino ekstraselluler melewati membran sel, khususnya ke dalam

sel-sel otot dan menahan asam amino tersebut agar tetap berada di dalam sel.

Selain itu hormon ini dapat memacu retensi tubuh terhadap berbagai mineral dan

elemen esensial untuk pertumbuhan normal (Walsh 2002). Hormon pertumbuhan

dapat menunda katabolisme asam-asam amino dan memacu inkoporasinya ke

dalam protein-protein tubuh. Kerja hormon ini dipermudah oleh pankreas, korteks

adrenal dan tiroid yang bekerja bersama-sama dalam memacu metabolisme lemak

dan karbohidrat (Calduch-Giner et al. 2000; Walsh 2002). Kemudian Matty

(1985) mengatakan bahwa GH dapat meningkatkan nafsu makan, konversi pakan,

sintesis protein, menurunkan ekskresi (loading) nitrogen, merangsang

metabolisme dan oksidasi lemak, serta memacu sintesis dan pelepasan insulin.

Teknologi DNA Rekombinan

Teknologi DNA rekombinan, disebut juga dengan kloning gen atau

molekuler kloning adalah penyisipan DNA atau gen tertentu ke vektor, untuk

membentuk molekul DNA baru yang dapat diperbanyak pada sel inang (Glick dan

Pasternak 2003). Kloning gen dapat dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu:

(21)

rekombinan, dan introduksi atau memasukkan vektor rekombinan yang membawa

sisipan gen kedalam sel inang (Suharsono 2000)

Isolasi gen. Gen dapat diisolasi dengan berbagai cara yaitu: Pemotongan dengan enzim restriksi

Gen yang sudah diketahui ukuran dan situs restriksinya dapat diisolasi

secara langsung dari gel setelah dilakukan pemotongan DNA dan migrasi di

dalam gel. Untuk gen yang berada pada organisme dengan genom besar dapat

dilakukan dengan pembuatan pustaka genom. Genom suatu individu dipotong

dengan enzim restriksi, disisipkan ke vektor rekombinan kemudian di-

introduksikan ke sel inang.

Pembuatan cDNA

DNA komplementer (cDNA) adalah DNA yang dibuat berdasarkan mRNA

(messenger RNA). mRNA spesifik digunakan sebagai cetakan bagi sintesis

enzimatik DNA komplementer dengan menggunakan enzim reverse transcriptase

sebagai katalisator. Pada metoda ini memerlukan primer DNA (Brown 1991).

Pada mRNA ini ditambahkan politimin yang bersifat komplementer dengan

terminal 3 poliadenilasi. Politimin ini berperan sebagai inisiasi bagi reverse

transcriptase yang melakukan transkriptasi mRNA untuk membuat untai

komplementer cDNA dari campuran dNTP sehingga menghasilkan untai tunggal

cDNA yang direplikasi oleh DNA polimerase I sehingga menghasilkan cDNA

untai ganda. cDNA tersebut bersifat spesifik bagi protein yang gennya sedang

diteliti.

Pembentukan vektor rekombinan. Pembentukan vektor rekombinan adalah penyisipan gen atau DNA yang telah diisolasi ke dalam vektor, atau

disebut juga dengan DNA rekombinan yang dapat bereplikasi dalam sel inang

(bakteri). Beberapa jenis vektor yang dapat digunakan dalam kloning gen yaitu

plasmid, fage, kromosom buatan dari khamir (YAC: yeast artificial chromosome)

dan kosmid (cosmid). Penggunaan vektor sangat tergantung dari tujuan

pengklonan, pembuatan pustaka cDNA dapat menggunakan plasmid sebagai

vektornya, sedangkan pustaka genom yang mengandung fragmen besar biasanya

(22)

Menurut Voet dan Voet (1994) mengatakan bahwa pembentukan DNA

rekombinan disebut juga dengan proses ligasi yaitu memasukkan sekuens DNA

yang diinginkan ke dalam elemen genetik yang dapat bereplikasi sendiri yaitu

plasmid, bakteriofage, atau yeast artificial chromosome. Enzim yang digunakan

dalam mengkatalisasi reaksi ligasi disebut dengan DNA ligase.

Introduksi vektor rekombinan ke dalam sel inang. Vektor rekombinan yang membawa sekuens DNA diintroduksikan ke dalam sel bakteri agar dapat

mengalami replikasi (penggandaan). Proses introduksi vektor rekombinan dapat

dibedakan menjadi dua macam yaitu transformasi dan transfeksi. Istilah

transformasi dipakai apabila vektor yang digunakan adalah plasmid, sedangkan

transfeksi menggunkan vektor virus dan turunannya. Sel yang digunakan dalam

proses transformasi disebut dengan sel kompeten (Darmawan 2004).

Keberhasilan proses transformasi dipengaruhi oleh sifat kompeten bakteri

dalam pengambilan molekul DNA asing (Glick dan Pasternak 2003). Sifat

kompeten dapat terjadi secara alami pada beberapa bakteri, seperti pada genus

Bacillus atau Streptococcus yang mempunyai mekanisme pengikatan dan

pengambilan molekul DNA secara efisien (Suharsono 2000). Sifat kompeten tidak

dimiliki oleh E. coli, sehingga perlu dilakukan induksi dengan beberapa bahan

kimia dan kejutan suhu. Sel pada fase mid-log disuspensikan pada kalsium klorida

(CaCl2), kemudian dipertahankan pada suhu -70oC hingga akan digunakan. Pada

saat dilakukan transformasi, sel yang membeku dicairkan (thawing) di atas es dan

dilakukan kejutan suhu 42oC selama 1-2 menit. DNA dapat masuk ke dalam

bakteri melalui pori-pori dinding dan membran yang terbuka. Bahan kimia lain

yang digunakan adalah Mg atau detergen (triton-X) (Suharsono 2000). Metode

lain dalam transformasi adalah menggunakan kejutan listrik yang dikenal dengan

elektroporasi (Sambrook et al. 1989). Kejutan suhu pada tegangan tertentu dalam

waktu singkat dapat membuka pori-pori sel inang.

Seleksi transforman. Sel inang (bakteri) yang membawa DNA sisipan dapat diketahui dengan penanda seleksi, yaitu berupa sifat ketahanan terhadap

antibiotika. Bakteri yang membawa vektor rekombinan (mengandung DNA

sisipan) akan resisten terhadap antibiotik tertentu dan yang bukan vektor

rekombinan akan mati. Sedangkan untuk mengetahui sel inang yang membawa

(23)

dengan mengamati ekspresi gen penanda yang dibawa oleh vektor tersebut.

Kobolak & Muller (2003) mengatakan bahwa penggunaan vektor pGEM-T Easy

pada bakteri E. coli yang memiliki marker gen lacZ dan marker gen resisten

ampisilin, diamana lacZ sebagai gen pelapor (reporter gene). Dengan

penambahan IPTG (Isopropil thiogalaktosida) dan X-gal

(5-bromo-4-cloro-3-indolylbeta-D-galactopyranocide) pada media tumbuh, gen lacZ pada vektor

kloning yang menyandikan β-galactosidase akan mengubah molekul X-gal

menjadi galaktosa dan 5-bromo-4-kloronigo, sehingga menghasilkan koloni

bakteri berwarna biru.. Apabila terjadi insersi gen atau fragmen DNA pada MCS,

maka gen lacZ tidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya sehingga tidak terjadi

penguraian X-gal menjadi galaktosa yang menyebabkan koloni bakteri tetap

berwarna putih.

Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan (rGH)

Protein merupakan komponen penyusun kehidupan yang disintesis melalui

metabolisme alami di dalam tubuh selama hidup. Beberapa protein, seperti enzim

berperan sebagai biokatalisator untuk meningkatkan reaksi metabolisme di dalam

tubuh, sedangkan yang lain berbentuk cytoskeleton. Protein memainkan peranan

penting dalam memberikan isyarat sel, respons kekebalan, siklus dan adhesi sel.

Demain dan Vaishnav 2009 mengatakan bahwa salah satu protein yang berperan

dalam tubuh adalah protein hormon pertumbuhan (GH).

Sejak diketahuinya fungsi kelenjar pituitari yang memproduksi GH sebagai

pengontrol pertumbuhan tahun 1921 oleh Evans dan Long dalam Venugopal et al.

(2002) dan kemudian diketahui bahwa GH hewan mamalia mampu meningkatkan

laju pertumbuhan ikan maka penelitian tentang penggunaan GH ikan mulai

banyak dikembangkan dalam perikanan budidaya. Dengan menggunakan

teknologi DNA rekombinan, protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH)

ikan diproduksi dan diaplikasikan untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan

budidaya seperti yang dilakukan oleh Jeh et al. (1998) dengan menggunakan rGH

dapat meningkatkan laju pertumbuhan 24% lebih cepat dibanding kontrol pada

benih ikan flounder setelah pemeliharaan 7 minggu. Pada ikan gilthead seabream

pemberian rGH dapat meningkatkan laju pertumbuhan 55-65% setelah

(24)

60% pada ikan kakap hitam setelah pemeliharan 12 minggu (Tsai et al. 1997), dan

171% pada ikan nila (Acosta et al. 2007) yang diberikan pada ukuran larva setelah

pemeliharaan 6 minggu.

Metode Pembuatan Protein rGH. Metode pembuatan protein rGH mengacu kepada metode teknologi DNA rekombinan atau kloning gen. Tahapan

kloning gen berdasarkan Glick dan Pasternak. (2003) yaitu: isolasi gen, dalam hal

ini DNA yang mengkode hormon pertumbuhan (GH), penyisipan gen ke dalam

sistem vektor untuk membentuk vektor rekombinan, dan selanjutnya vektor

rekombinan yang membawa sisipan gen GH tersebut diintroduksikan ke dalam sel

inang (bakteri atau ragi). Dan kemudian di dalam sel inang GH rekombinan

tersebut akan diekspresikan dan diperbanyak dengan cepat sesuai dengan

kecepatan sel inang membelah diri.

Beberapa peneliti telah berhasil mengisolasi dan memproduksi rGH dari

beberapa jenis ikan diantaranya adalah Fine et al. (1993); Anathy et al. (2001);

Cheng et al. (1995). Beberapa gen GH ikan-ikan budidaya lainnya juga telah

diisolasi namun belum diproduksi rekombinan GHnya, seperti ikan nila

Oreochoromis niloticus (Kobayashi et al. 2007), ikan kerapu tikus Cromileptes

altivelis (Syaifudin et al. 2007), ikan gurame Osphoronemus gouramy (Nugroho

et al. 2008), dan ikan kerapu kertang Epinephelus lanceolatus (Mulyadi et al.

2008)

Plasmid sebagai vektor kloning dan vektor ekspresi.Plasmid merupakan molekul DNA sirkular yang terdapat bebas dalam sel bakteri (Brown 1991).

Dewasa ini dari hasil-hasil penelitian diketahui bahwa plasmid dihasilkan oleh

banyak spesies Eubacteria, tetapi ada juga yang dari Archaea dan sebagian kecil

dari Eukarya.

Pada penelitian ini vektor kloning yang digunakan adalah pGEM-T Easy

yang berukuran 3015 bp (Gambar 1). Plasmid pGEM-T Easy merupakan plasmid

sirkular terbuka memiliki dua buah ori dan gen ketahanan terhadap ampisilin

(AmpR) serta mengandung multi cloning site. Karena memiliki kelebihan Timin

yang menggantung di ujung terbuka, plasmid ini sering dipakai sebagai vektor

dari produk PCR yang selalu terdapat kelebihan Adenin (A) pada ujungnya,

sehingga penempelan gen insert tidak perlu menggunakan enzim restriksi (Old &

(25)

number yang cocok untuk menyimpan gen insert dalam bakteri sebagai suatu

inang.

Gambar 1. Peta vektor kloning pGEM®-T Easy

Vektor ekspresi yang digunakan adalah pCold 1 DNA yang merupakan

sistem vektor ekspresi dengan kejutan dingin yang berukuran 4407 bp (Gambar

2). pCold 1 DNA dirancang untuk menghasilkan ekspresi protein secara efisien

dengan menggunakan promoter yang berasal dari gen cspA. Promoter ini berasal

dari E. coli, sebagian besar jenis E. coli dapat digunakan sebagai inang ekspresi

(http://www.takara-bio.co.jp)

(26)

Teknik Pengujian Aktivitas Protein rGH. Teknik pengujian aktivitas

protein rGH dapat dilakukan dengan memberikan protein rGH yang telah

diproduksi kepada ikan budidaya. Metode yang digunakan untuk memberikan

protein rGH untuk memacu pertumbuhan atau meningkatkan kinerja banyak

aspek fisiologi tubuh dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu; injeksi

(penyuntikan), immersi (perendaman) dan pakan.

Metode pemberian protein rGH melalui pakan, baik melalui pakan alami

maupun pakan buatan telah banyak dilakukan diantaranya; Moriyama et al.

(1993), Ben-Atia et al. (1999) dengan memberikan rGH ikan gilthead seabream

pada larva, Tsai et al. (1997) pada juvenil ikan kakap hitam yang diberikan 2 kali

sehari selama 12 minggu, Jeh et al. (1998) pada ikan flounder dengan frekuensi 1

kali seminggu selama 4 minggu, dan Promdonkoy et al. (2004) dengan

memberikan protein rGH ikan giant catfish pada benih ikan mas umur 2 bulan.

Pemberian rGH melalui pakan buatan merupakan metode yang cukup praktis,

karena tidak perlu menangani ikan satu per satu (Jeh et al. 1998). Namun

penggunaan pakan buatan terbatas pada benih ikan yang sudah memiliki sistem

dan enzim pencernaan yang lengkap.

Metode pemberian protein rGH dengan perendaman atau immersi juga bisa

dilakukan yaitu dengan merendam ikan pada larutan rGH dengan dosis 30 mg/l

selama 60 menit dengan interval 7 hari sekali kemudian di ukur pertumbuhannya,

seperti yang dilakukan oleh Moriyama dan Kawauchi (2004), serta oleh Acosta et

al. (2007).

Metode lain yang juga bisa dilakukan adalah dengan injeksi atau

menyuntikkan protein rGH ke dalam tubuh ikan. Metode injeksi seperti yang

dilakukan oleh Promdonkoy et al.(2004) dengan menyuntikkan protein rGH ikan

giant catfish ke benih ikan mas dengan dosis 0,1 dan 1 µg per 10 µl PBS per g

bobot tubuh. Dengan metode injeksi dapat dipastikan bahwa protein rGH masuk

ke tubuh melalui peredaran darah.

(27)

BAHAN DAN METODE

Penelitian ini terdiri atas 2 tahapan utama, yaitu produksi protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) dari ikan kerapu kertang, ikan gurame, dan ikan mas, dan uji bioaktivitas protein rGH pada ikan nila.

Produksi Protein Rekombinan Hormon Pertumbuhan (rGH)

Kloning Fragmen DNA Penyandi Protein GH Mature (mGH)

Isolasi Plasmid cDNA GH. Isolasi plasmid dilakukan menggunakan kit FlexiPrep dari Amersham Pharmacia Biotech dengan prosedur sesuai dengan

manual. cDNA GH masing-masing ikan; kerapu kertang (Mulyadi et al. 2008),

gurame (Nugroho et al. 2007) dan mas (berdasarkan database Bank Gen no. akses

M27000) dalam bentuk plasmid pada vektor kloning pGEM-T Easy telah

tertransformasi dalam bakteri konstruksi E.coli DH5α. Bakteri konstruksi

diinkubasi pada suhu 37°C dalam media 2xYT (+Ampisilin) cair 8 ml di tabung L

sampai warnanya pekat (± 20 jam). Bakteri dari setiap tabung kultur dituang ke

dalam tabung mikro 1,5 ml, selanjutnya bakteri diendapkan dengan cara spin

down 30 detik 12000 rpm pada suhu 4°C kemudian supernatannya dibuang.

Selanjutnya ke dalam tabung mikro berisi pelet bakteri ditambahkan larutan

1 sebanyak 200 µl, divortex hingga pelet bakteri lepas dari dasar tabung.

Kemudian ditambahkan larutan 2 sebanyak 200 µl, tabung mikro dibolak-balik

sekitar 10 kali sebelum ditambahkan dengan larutan 3 sebanyak 200 µl. Tabung

dibolak-balik hingga terbentuk gumpalan-gumpalan putih, dilanjutkan dengan

sentrifugasi pada kecepatan 13.000 rpm pada suhu ruang selama 5 menit.

Supernatan dipindahkan ke tabung mikro yang baru, disentrifugasi sekali lagi

dengan kecepatan dan lama waktu yang sama dengan sebelumnya. Supernatan

dipindahkan ke tabung mikro berisi isopropanol 420 µl. Dihomogenasi dengan

vortex selama sekitar 1 menit dan dilanjutkan dengan inkubasi pada suhu ruang

selama 10 menit selanjutnya dilakukan sentrifugasi 13000 rpm selama 15 menit.

Setelah isopropanol (supernatannya) dibuang dengan bantuan aspirator, ke dalam

tabung mikro berisi pelet DNA ditambahkan sephaglass 150 µl, dihomogenasi

(28)

detik. Supernatan dibuang dan ke dalam tabung ditambahkan 200 µl larutan Wash

Buffer dihomogenasi dengan vortex selama 1 menit dan kemudian disentrifugasi

13.000 rpm selama 30 detik. Supernatan dibuang, dan diganti dengan etanol 70%

dingin sebanyak 300 µl kemudian dihomogenasi dengan vortex selama 1 menit

dan kemudian disentrifugasi 13.000 rpm selama 30 detik.

Setelah semua etanol dibuang, tabung mikro dibiarkan kering udara selama

sekitar 10 menit, selanjutnya plasmid DNA dilarutkan dengan SDW sebanyak

30-50 µl, dihomogenasi dengan vortex dan tabung mikro yang berisi plasmid

dibiarkan selama 5 menit pada suhu ruang. Selanjutnya disentrifugasi 13.000 rpm

selama 1-2 menit. Selanjutnya supernatan yang berisi plasmid DNA dipindahkan

ke tabung yang baru menggunakan mikropipet. Sebanyak 1 µl hasil isolasi

digunakan untuk elektroforesis dan selanjutnya diamplifikasi dengan PCR.

Amplifikasi PCR. Untuk mendapatkan fargmen GH mature (mGH) masing-masing ikan dilakukan amplifikasi degan PCR. Primer yang digunakan

untuk amplifikasi mGH ikan kerapu kertang (El-mGH) adalah primer forward

El-mGH-F 5’- ctcgag cag cca atc aca gac ggc cag - 3’ dan primer reverse El-mGH-R

5’- aagctt cta cag ggt aca gtt ggc ctc agg - 3’ yang masing-masing dilengkapi

dengan situs restriksi XhoI dan HindIII (digaris bawahi dan dicetak tebal). Primer

untuk amplifikasi fragmen DNA GH mature ikan gurame (Og-mGH) adalah

primer forward Og-mGH-F 5’- ggatcc cag cca atc aca gac agc cag - 3’ dan reverse

Og-mGH-R 5’- gaattc cta cag agt gca gtt agc ttc tgg - 3’ yang dilengkapi dengan

situs restriksi BamHI dan EcoRI. Selanjutnya primer untuk amplifikasi fragmen

DNA GH mature ikan mas (Cc-mGH) adalah primer forward Cc-mGH-F 5’-

ggatcc tca gac aac cag cgg ctc ttc - 3’ dan reverse Cc-mGH-R 5’- gtcgac cta cag ggt gca gtt gga atc cag - 3’ yang dilengkapi dengan situs restriksi BamHI dan

SalI.

Reaksi PCR dilakukan dengan volume 10 µl yang mengandung 1 µl plasmid

cDNA GH masing-masing ikan dari hasil isolasi, 1 µl primer GH mature forward

maupun reverse (10 pmol/µl), 1 µl dNTP, 1 µl Ex Taq buffer, 0.05 µl Ex Taq

polymerase (TAKARA) kemudian sisanya ditambahkan SDW. Selanjutnya proses

PCR dijalankan pada suhu 94°C selama 3 menit (Pra PCR); (Denaturasi 94° C

(29)

menit) sebanyak 35 siklus; dan Pasca PCR 72° C selama 3 menit: dan 4oC (tak

hingga), untuk amplifikasi El-mGH dan Cc-mGH menggunakan suhu annealing

67°C, sedangkan Og-mGH menggunkan suhu annealing 69°C.

Ligasi ke vektor kloning. Fragmen DNA produk PCR diligasi

(disambungkan) ke vektor kloning pGEM-T Easy menggunakan T4 DNA ligase

(TAKARA). Vektor pGEM-T Easy disentrifugasi agar kandungannya terkumpul

pada dasar tabung, selanjutnya reaksi ligasi dicampur pada tabung mikro dengan

komposisi: 6,5 µl 2x buffer ligasi; 0,5 µl Vektor pGEM-T Easy (50 ng); 1 µl T4

DNA ligase sebanyak; produk PCR sebanyak 5 µl; dan SDW 5,2 µl. Inkubasi

dilakukan selama 2 jam pada suhu ruang dan dilanjutkan semalaman di dalam

refrigerator (suhu 4°C).

Pembuatan Sel Kompeten. Sel kompeten adalah sel bakteri yang digunakan dalam proses transformasi, untuk kloning (perbanyakan) digunakan

bakteri Escherichia coli DH5α, sedangkan untuk ekspresi digunakan bakteri

Escherichia coli BL21 (DE3). Pembuatannya adalah; koloni tunggal bakteri E.

coli DH5α atau BL21 (DE3) dikultur dalam 25 ml LB (komposisinya adalah 1

gram tryptone 1%, 0,59 gram yeast exstract 0,5%, dan 1 gram NaCl 1% di dalam

100 ml SDW ) kemudian diinkubasi (shaker) pada suhu 37oC selama 16-18 jam.

Selanjutnya 1% kultur E. coli diambil untuk dilakukan sub kultur dengan

memasukkan ke dalam 25 ml LB yang baru kemudian selanjutnya diinkubasi

selama 3 jam (peremajaan bakteri), selanjutnya kultur bakteri tersebut disimpan

dalam wadah yang berisi es selama 30 menit.

Kemudian, kultur bakteri sebanyak 1,5 ml dimasukkan ke dalam tabung

mikro dan disentrifugasi pada 5000 rpm selama 2 menit, supernatan yang

terbentuk kemudian dibuang (dilakukan sebanyak 2 kali). Pelet yang ada dalam

tabung mikro selanjutnya dicuci dengan menggunakan 1 ml NaCl mix dingin dan

disentrifugasi selama 2 menit pada 5000 rpm, supernatan yang terbentuk dibuang

dan kemudian ditambahkan CaCl2 mix dingin sebanyak 1 ml, selanjutnya di

biarkan selama 20 menit dalam wadah yang berisi es, kemudian disentrifugasi

kembali selama 2 menit pada 5000 rpm, selanjutnya supernatannya dibuang.

Kemudian pelet yang terbentuk disuspensikan dengan 200 µl CaCl2 mix,

selanjutnya campuran tersebut diinkubasi dalam es selama 20 menit hingga 1 jam,

(30)

Transformasi. Transformasi merupakan proses memasukkan plasmid yang

mengandung fragmen DNA insersi ke dalam bakteri E. coli DH5α sebagai

wahana kloning plasmid atau ke dalam bakteri E. coli BL21 sebagai wahana

ekspresi protein. Sebanyak 6,5 µl plasmid hasil ligasi dimasukkan ke dalam

tabung mikro yang berisi sel kompeten. Kemudian, campuran ini didiamkan

selama 20 hingga 30 menit di dalam wadah yang berisi es. Transformasi

dilakukan dengan cara diberikan kejutan suhu 42oC selama 45 detik. Setelah itu

tabung mikro diinkubasi on-ice selama 2-3 menit. Selanjutnya, sebanyak 200 µl

LB ditambahkan ke dalam tabung mikro. (Larutan LB mengandung 1 gram

tryptone 1%, 0,59 gram yeast extract 0,5%, 1 gram NaCl 1% dengan pelarut 100

ml SDW).Selanjutnya diinkubasi pada shaker dengan suhu 37oC selama 1,5 jam

pada 200 rpm. Kemudian bakteri disebar di dalam media agarosa 2xYT yang

mengandung IPTG, X-gal dan ampisilin, sehingga disingkat menjadi 2xYT (I, X,

A). 2xYT mengandung tryptone 1,6%, yeast extract 1%, NaCl 0,5%, Bacto agar

dalam SDW). Kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 16-18 jam.

Identifikasi Transforman. Identifikasi dilakukan dengan metode cracking (Alimuddin et al. 2008). Koloni putih hasil transformasi yang tumbuh di atas

agarosa 2xYT diambil menggunakan tusuk gigi steril dan dioleskan ke ujung

tabung mikro dan dilanjutkan dengan pembuatan master plate agarosa 2xYT (I, X

dan A). Master plate kemudian diinkubasi pada suhu 37oC sekitar 8 jam. Ke

dalam tabung mikro yang telah dioleskan bakteri ditambahkan 10 µl cracking

buffer, 10 µl EDTA 1 M dan 1 µl loading buffer cracking berisi KCl 1 M dengan

perbandingan volume 1:1. (Cracking buffer mengandung 0,2 gram saccharosa, 40

µl NaOH 5 M, 50 µl SDS 10% dan sisanya SDW hingga volume larutan menjadi

1 ml). Selanjutnya tabung mikro di Spin down pada 5000 rpm selama 2 hingga 3

detik kemudian divortex. Larutan tersebut disentrifugasi pada 12.000 rpm selama

5 menit. Selanjutnya dielektriforesis sebanyak 10 µl supernatan yang terbentuk

dengan gel agarose 0,7% untuk mengidentifikasi apakah bakeri yang sudah

ditransformasi membawa plasmid yang berisi gen yang kita insersikan dan

membandingkannya dengan kontrol, vektor pGEM-T Easy tanpa insersi fragmen

(31)

Pembuatan Vektor Ekspresi Protein rGH

Isolasi Fragmen GH Mature. Plasmid pGEM-T Easy yang mengandung

mGH (El-mGH, Og-mGH dan Cc-mGH)yang telah dikloning di dalam bakteri E

coli DH5α kemudian diisolasi menggunakan kit GF-1 Plasmid DNA Extraction

Kit (Vivantis) dengan prosedur yang sesuai dengan manual kit yang digunakan.

Selanjutnya vektor pGEM-T Easy yang mengandung El-mGH (kerapu kertang)

dipotong dengan menggunakan enzim restriksi XhoI dan HindIII, vektor pGEM-T

Easy yang mengandung Og-mGH (gurame) dipotong dengan menggunakan enzim

restriksi BamHI dan EcoRI, sedangkan vektor pGEM-T Easy yang mengandung

Cc-mGH (mas) dipotong dengan menggunakan enzim restriksi BamHI dan SalI.

Untuk mengeluarkan fragmen GH mature dari vektor pGEM-T Easy, pereaksinya

adalah 5 µl masing-masing plasmid pGEM-T Easy yang mengandung mGH

dimasukkan kedalam tabung mikro selanjutnya di tambahkan 5 µl Buffer (El

-mGH: 10x M Buffer; Og-mGH: 10x K Buffer; Cc-mGH: 10x T Buffer), kemudian

ditambahkan enzim restriksi masing-masing 1 µl, selanjutnya ditambahkan SDW

sebanyak 38 µl. Fragmen mGH terpotong dan siap diligasikan ke vektor ekspresi

protein.

Preparasi Vektor Ekspresi. Vektor ekspresi yang akan digunakan adalah pCold 1 DNA (Takara-bio). Vektor ekspresi sebanyak 2 μl dimasukkan

masing-masing ke dalam tabung mikro lalu dicampurkan dengan 5 µl 10x Buffer. Untuk

El-mGH ditambahkan enzim restriksi XhoI dan HindIII, untuk Og-mGH

menggunakan enzim BamHI dan EcoRI, dan untuk Cc-mGH menggunakan enzim

BamHI dan SalI masing-masing 1 µl, kemudian ditambah SDW sebanyak 30 μl.

Campuran ini diinkubasi pada suhu 37° C selama 2 hingga 4 jam. Selanjutnya,

vektor yang sudah dipotong kemudian disimpan pada suhu -20° C hingga akan

digunakan.

Ligasi mGH ke Vektor Ekspresi. Reaksi ligasi yang dilakukan meliputi 5

µl larutan mGH masing-masing El-mGH, Og-mGH, dan Cc-mGH; kemudian 0,5

µl pCold 1 DNA yang telah dipotong menggunakan enzim restriksi; 6,5 µl 5x

buffer ligasi, dan 1 µl enzim T4 DNA ligase (TAKARA). Selanjutnya larutan

diinkubasi selama 2 jam pada suhu ruang, kemudian inkubasi dilanjutkan

(32)

Transformasi ke E. coli BL21. Bakteri yang digunakan untuk

mengekspresikan protein rekombinan rGH adalah bakteri E. coli BL21 yang

sebelumnya sudah dibuat menjadi kompeten. Sebanyak 6,5 µl plasmid hasil ligasi

yang sudah diinsersikan gen dimasukkan ke dalam tabung mikro yang berisi sel

kompeten. Kemudian, campuran ini didiamkan selama 20 hingga 30 menit di

dalam wadah yang berisi es. Transformasi dilakukan dengan cara diberikan

kejutan suhu 42oC selama 45-55 detik. Setelah itu tabung mikro diinkubasi on-ice

selama 2-3 menit. Kemudian ditambahkan LB sebanyak 200 µl ke dalam tabung

mikro.Selanjutnya diinkubasi pada shaker dengan suhu 37oC selama 1,5 jam pada

200 rpm, kemudian bakteri disebar di dalam media agarosa 2xYT yang

ditambahkan ampisilin. Kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 16-18 jam.

Identifikasi dan Peremajaan Transforman. Bakteri E. coli BL21 yang

membawa plasmid pCold 1 DNA yang telah disisipi fragmen mGH ikan kerapu

kertang (El-mGH), ikan gurame (Og-GH), dan ikan mas (Cc-mGH) dicracking

kemudian diidentifikasi untuk membuktikan bahwa bakteri tersebut membawa

plasmid yang berisi gen yang telah kita insersikan. Selanjutnya bakteri tersebut

diremajakan dan dikultur secara massal untuk memproduksi protein rekombinan

yang diekspresikan oleh plasmid pCold-mGH di dalam bekteri tersebut.

Produksi Protein rGH

Ekspresi protein rGH di dalam E. coli BL21. Klon bakteri E. coli BL21

yang positif mengandung pCold-mGH dikultur selama 16-18 Jam dengan dishake

pada tabung erlenmeyer dengan media 2xYT cair 200 ml tambah ampisilin,

selanjutnya subkultur selama 2 jam pada suhu 37oC dengan dishake. Selanjutnya

kultur bakteri diberi kejutan dingin pada suhu 15oC selama 30 menit. Kemudian

ditambahkan 200 µl IPTG 100 mM, kultur dilanjutkan selama 24 jam dengan

dishake pada suhu 15oC, kemudian pelet bakteri dikoleksi dengan disentrifugasi

4000 rpm selama 5 menit, selanjutnya pelet bakteri E. coli BL21 yang

mengandung protein rekombinan hormon pertumbuhan (rGH) dianalisis dengan

teknik SDS-PAGE.

Analisis protein rGH. Pelet BL21 hasil ekspresi kemudian diresuspensi

(33)

7.4) ditambah 0.1% (w/v) Triton X-100 kemudian dilisis dengan alat sonikasi 6

siklus dengan kekuatan penuh menggunakan probe 9 mm, dengan perlakuan 1

menit dihidupkan dan 1 menit dimatikan sambil suspensinya dibenamkan di

dalam es. Kemudian disentrifugasi untuk memisahkan material yang tidak larut

dalam homogenate sel, protein rGH akan terikat di dalam pelet dan supernatannya

dibuang, selanjutnya pelet yang terbentuk dicuci dua kali dengan 1 M NaCl yang

berisis 1% (w/v) Triton X-100 dan terakhir dibilas dengan PBS, selanjutnya pelet

bakteri yang mengandung protein rGH ikan kerapu kertang, ikan gurame dan ikan

mas dianalisis dengan teknik SDS-PAGE.

SDS-PAGE atau sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel elektroforesis

merupakan teknik yang secara luas digunakan dalam bidang biokimia, forensik,

genetika, dan biologi molekuler untuk memisahkan protein berdasarkan berat

molekulnya dengan memigrasikannya pada gel elektroporesis atau SDS-PAGE

berfungsi mengikat polipeptida sehingga terbentuk protein kompleks yang

tereduksi sesuai dengan berat molekulnya. Protein dari 1 µg pelet bakteri

dianalisis menggunakan metode SDS-PAGE dengan konsentrasi gel poliakrilamid

10%, dan protein divisualisasi menggunakan pewarna Coomassie Blue. Ukuran

protein rGH diprediksi berdasarkan konsensus bahwa 10 kDa protein sama

dengan 270 bp DNA.

Uji Bioaktivitas Protein rGH

Bioaktivitas protein rGH ditentukan dengan menganalisis pertumbuhan ikan

nila yang diinjeksi dengan rGH dan dibandingkan dengan ikan nila yang hanya

disuntik dengan PBS atau protein dari pCold 1 tanpa fragmen DNA mGH. Juvenil

ikan nila ukuran ±11 g/ekor diinjeksi dengan protein total (inclusion body) dengan

dosis 1 µg pelet bakteri yang dilarutkan dalam 10 μl PBS per gram ikan. Injeksi

dilakukan secara intramuscular seminggu sekali selama 4 minggu. Bobot ikan

diukur seminggu sekali selama 2 bulan pengamatan dan diakhir dihitung kelulus

hidupannya

Analisis Data

Vektor kloning dan vektor ekspresi yang dihasilkan serta produksi protein

(34)

gurame (Og-mGH), dan ikan mas (Cc-mGH) disajikan dalam bentuk gambar

kemudian dianalisis dan dijabarkan secara deskriptif. Selanjutnya data hasil uji

bioaktivitas di analisis ragam dan jika terjadi perbedaan antar perlakuan

(35)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Vektor Kloning Protein rGH

Isolasi Plasmid cDNA GH. Plasmid pGEM-T Easy yang mengandung

cDNA; El-mGH, Og-mGH dan Cc-mGH berhasil diisolasi dari bakteri konstruksi

E. coli DH5α dengan menggunakan kit FlexiPrep. Hal ini ditunjukkan dengan

terbentuknya pita DNA dengan ukuran sekitar 3953 bp untuk pGEM-T Easy yang

mengandung cDNA; El-GH, 3858 bp untuk Og-GH, dan 3648 bp untuk Cc-GH.

Pita ini menunjukkan jumlah ukuran vektor pGEM-T Easy yang berukuran 3015

bp ditambah dengan cDNA GH masing-masing ikan; kerapu kertang, ikan gurame

dan ikan mas (Gambar 3).

Gambar 3. Hasil isolasi plasmid pGEM-T Easy yang mengandung Cc-cDNA GH,

Og-cDNA GH, dan El-cDNA GH. M: marka panjang fragmen DNA

(2-lod ladder, BioLabs Inc., New England); angka di sebelah kiri: ukuran fragmen DNA marka; angka 1-2 adalah nomor klon bakteri hasil isolasi plasmid cDNA GH.

Analisis Fragmen GH Mature. Sekuens cDNA yang mengkodekan hormon

pertumbuhan (GH) ikan kerapu kertang berdasarkan data Genbank EU280321

berukuran sekitar 938 bp yang menyandikan 205 asam amino dan dilengkapi

dengan signal peptida (Lampiran 1). Untuk ikan mas sekuens cDNA yang

mengkode hormon pertumbuhannya berukuran sekitar 1164 bp yang menyandikan

211 asam amino berdasarkan data Genbank M27000 (Lampiran 2), namun yang

tersambung dalam plasmid pGEM-T Easy hanya bagian CDSnya yang berukuran

sekitar 633 bp. Dan cDNA yang mengkode hormon pertumbuhan ikan gurame

belum terdapat di data Genbank, namun berdasarkan penelitian Nugroho et al.

(2008) sekuens cDNA yang mengkode hormon pertumbuhan ikan gurame

berukuran sekitar 843 bp yang menyandikan 205 asam amino.

Prediksi asam amino gen GH menggunakan program GENETYX version 7

pada ikan kerapu kertang (Lampiran 3), ikan mas (Lampiran 4), dan ikan gurame

(Lampiran 5), sehingga dapat ditentukan gen target atau disebut juga dengan GH

(36)

mature (mGH) yang digunakan dalam pembuatan protein rekombinan GH. Untuk

ikan kerapu kertang (El-mGH) berukuran sekitar 576 bp, ikan mas (Cc-mGH)

berukuran sekitar 579 bp, dan ikan gurame (Og-mGH) berukuran sekitar 576 bp

yang masing-masing diambil dari daerah yang ditranslasikan atau CDS dengan

menghilangkan signal peptidanya.

Signal peptida biasanya terdiri dari 16 hingga 50 asam amino yang

diprediksi dengan memasukkan sekuens yang ditranslasi ke dalam program

SignalP 3.0 Server pada website http://www.cbs.dtu.dk/services/signalP sehingga

diketahui kemungkinan besar signal peptida CDS GH ikan kerapu kertang

terdapat pada posisi 17 dan 18 (Lampiran 6), ikan mas terdapat pada posisi 22 dan

23 (Lampiran 7), pada ikan gurame terdapat pada posisi 17 dan 18 (Lampiran 8).

Amplifikasi PCR. Amplifikasi PCR cDNA GH masing-masing ikan; ikan gurame , ikan mas, dan ikan kerapu kertang dengan menggunakan primer spesifik

menghasilkan pita DNA yang masing-masing berukuran sekitar 576 bp, 579 bp,

dan 576 bp setelah dimigrasikan pada gel elektroforesis (Gambar 4)

Gambar 4. Produk PCR fragmen GH mature; Og-mGH, Cc-mGH, dan El-mGH.

Kloning ke Vektor pGEM-T Easy dan Transformasi ke E. coli DH5α.

Fragmen mGH ikan gurame (Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH), dan ikan kerapu

kertang (El-mGH) yang telah diamplifikasi dengan PCR kemudian disambungkan

(ligasi) ke vektor kloning pGEM-T Easy untuk diperbanyak secara in vivo di

dalam bakteri konstruksi E. coli DH5α. Plasmid yang dihasilkan disebut sebagai

pT-mGH.

Keberhasilan dalam penyambungan (ligasi) sekuens GH mature ikan kerapu

gurame (Og-mGH), ikan mas (Cc-mGH), dan ikan kerapu kertang (El-mGH) ke

vektor kloning pGEM-T Easy dapat diketahui dengan cara mengidentifikasi

masuknya plasmid tersebut pada bakter konstruksi E. coli DH5α (transforman).

Koloni bakteri yang mengandung vektor yang tersisipi mGH akan tumbuh

berwarna putih, sedang koloni bakteri yang mengandung vektor yang tidak

(37)

Easy memiliki marker gen LacZ sebagai gen pelapor (Kobolak & Muller 2003).

Selanjutnya Suharsono (2000) mengatakan bahwa dengan penambahan IPTG

(Isopropil thiogalaktosida) dan X-gal

(5-bromo-4-cloro-3-indolylbeta-D-galactopyranocide) pada media tumbuh, maka gen LacZ yang mengkode enzim β

-galaktosidase dapat menguraikan X-gal menjadi galaktosa dan

5-bromo-4-kloroindigo, sehingga menghasilkan koloni berwarna biru. Namun, apabila terjadi

insersi gen (rGH) pada MCS, maka gen LacZ tidak dapat berfungsi untuk

menguraikan X-gal menjadi galaktosa sehingga koloni bakteri berwarna putih.

Gambar 5. Hasil cracking pGEM-T Easy/El-mGH, pGEM-T Easy/Og-mGH, dan

pGEM-T Easy/Cc-mGH dari bakteri konstruksi E. coli DH5α. T pada

gambar: marka ukuran plasmid pGEM-T Easy (3 kb) dan nomor 1-5

adalah nomor sampel klon bakteri.

Proses ligasi dan transformasi telah berhasil dilakukan. Hal ini dapat dilihat

dari hasil cracking yang menunjukkan bahwa sebagian besar bakteri E. coli

tersebut membawa plasmid pT-mGH (Gambar 5). Keberhasilan ligasi ditunjukkan

dengan bertambah besarnya ukuran plasmid dibandingkan dengan ukuran

pGEM-T Easy (T= 3 kb). (Gambar 5). Selanjutnya koloni bakteri konstruksi E. coli DH5α

yang positif mengandung plasmid rekombinan GH dikoleksi kemudian

diremajakan dan ditumbuhkan pada media 2xYT + Ampisilin untuk diperbanyak

Gambar

Gambar 1. Peta vektor kloning pGEM®-T Easy
Gambar 5. Hasil cracking pGEM-T Easy/El-mGH, pGEM-T Easy/Og-mGH, dan
Gambar  7. Isolasi plasmid pT-mGH dari bakteri konstruksi E. coli DH5α.
Gambar 12. Produk PCR dalam uji orientasi ligasi fragmen DNA mGH pada
+2

Referensi

Dokumen terkait

Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kejadian Tuberkulosis pada anak di Kota Denpasar. Untuk mengetahui pengaruh tingkat pendidikan ibu terhadap kejadian

Dalam penelitian ini menjelaskan/ mendeskripsikan Prosedur Pengurangan dan Penghapusan Sanksi Administrasi di PT X Denpasar dengan sumber data dari dokumen PT X yang dimiliki

Kemudian observasi terhadap kemampuan anak dalam mengungkapkan perasaan. sesuai dengan skor yang

If evidence of rodents (live or dead animals, droppings, urine or nesting material) is found inside the building, then entry and use should be prohibited until rodent contamination

Menurut bapak/ibu setelah menggunakan media, bagaimana dengan hasil belajar

Dari hasil analisis hubungan sikap masyarakat dengan pengelolaan sampah pada masyarakat pemukiman penduduk kawasan pesisir yang diperoleh menunjukan bahwa apabila

Untuk itu penelitian ini dilakukan untuk mengkaji peranan bambu dalam mendukung pembangunan wilayah yang berkelanjutan sehingga dapat meningkatkan kesadaran dan pengetahuan

salah satu pihak meninggal, pihak yang masih hidup atau ahli waris yang sah menurut hukum berhak menarik jumlah yang tertera pada bilyet deposito tersebut beserta bagi hasilnya