MAKALAH BIOINFORMATIKA.docx

BAB 1. PENDAHULUAN BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1.1 Latar Belakang

Bio

Bioinfinformormatiatik k mermerupupakaakan n suasuatu tu stustudi di intinterdierdisipsiplin lin yanyang g memmempelapelajarijari analisis kuantitatif dari informasi yang berkaitan dengan makromolekul biologi, analisis kuantitatif dari informasi yang berkaitan dengan makromolekul biologi, dit

ditunjunjang ang oleoleh h perperangangkat kat komkomputputerer. . KomKomputputer er berberperperan an untuntuk uk menmenyimyimpanpan,, men

mendapdapatkatkan an kemkembalbali, i, memmemanianipulpulasi,asi,dan dan menmendisdistribtribusiusikan kan infinformormasi asi yanyangg  berkaitan dengan

 berkaitan dengan makromolekul biologi, seperti makromolekul biologi, seperti DNA, RNA dan protein. DNA, RNA dan protein. PerananPeranan ko

kompmpututer er sasangngat at didipeperlrlukukan an kakarerena na kekebabanynyakakan an ananalalisisis is dadata ta gegenonomimik k  mem

memerluerlukan kan penpengulgulangangan an tintinggi ggi ataataupuupun n funfungsi gsi matematematmatika ika yayang ng komkomplepleksks (Attood, dan

(Attood, dan Parry,Parry,!"""#.!"""#.

Bioinformatik berbeda dari komputasi biologi. Bioinformatik terbatas pada Bioinformatik berbeda dari komputasi biologi. Bioinformatik terbatas pada analisis sekuens, struktur dan fungsi gen dan genom dan produknya, sedangkan analisis sekuens, struktur dan fungsi gen dan genom dan produknya, sedangkan kom

komputputasi asi biobiologlogi i melmelipuiputi ti semsemua ua area area penpenelitelitian ian biobiologlogi i yanyang g memmemerluerlukankan komputer, seperti memodelkan ekosistem, populasi, dinamika, perilaku ataupun komputer, seperti memodelkan ekosistem, populasi, dinamika, perilaku ataupun kekerabatannya (Rao, $%%&#.

kekerabatannya (Rao, $%%&#.

Di'ndonesia perkembangan bioinformatika belum ukup menggembirakan Di'ndonesia perkembangan bioinformatika belum ukup menggembirakan karena hanya sebatas dipahami dan diaplikasikan oleh peneliti biomolekuler yang karena hanya sebatas dipahami dan diaplikasikan oleh peneliti biomolekuler yang meng

mengharuskaharuskan n mereka mereka untuk untuk menggmenggunakan unakan peranperangkat gkat bioinbioinformatiformatika ka sebagasebagaii tools dalam analisis data. Aplikasi )' dalam bidang biomolekuler telah melahirkan tools dalam analisis data. Aplikasi )' dalam bidang biomolekuler telah melahirkan  bioinformatika

 bioinformatika dan dan kajiannya kajiannya tidak tidak bisa bisa lepas lepas dari dari perkembangan perkembangan biomolekuler biomolekuler  mode

modern rn yang ditandai dengan yang ditandai dengan kemamkemampuan manusia untuk puan manusia untuk memahamemahami mi genomgenom,, yaitu etak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap makhluk hidup yaitu etak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap makhluk hidup yang disandi dalam bentuk pita molekul DNA. Kemampuan untuk memahami dan yang disandi dalam bentuk pita molekul DNA. Kemampuan untuk memahami dan meman

memanipulasi kode ipulasi kode genetgenetik ik DNA ini sangat DNA ini sangat didukdidukung oleh ung oleh )' )' melalumelalui i perangperangkatkat keras maupun lunak. *al ini bisa dilihat pada upaya +elera enomis, perusahaan keras maupun lunak. *al ini bisa dilihat pada upaya +elera enomis, perusahaan  bioteknologi A

 bioteknologi Amerika -erikat yang melakukan pembaaan sekuen genom manusiamerika -erikat yang melakukan pembaaan sekuen genom manusia yang seara maksimal memanfaatkan )' sehingga bisa melakukan perjalanannya yang seara maksimal memanfaatkan )' sehingga bisa melakukan perjalanannya

dal

dalam am akaktu tu sinsingkagkat, t, dibdibandanding ing usausaha ha konkonsorsorsiusium m lemlembagbaga a riseriset t pubpublik lik A-A-,, ropa, dan lain/lain yang memakan

ropa, dan lain/lain yang memakan aktu lebih dari !% tahun aktu lebih dari !% tahun (0ihelia, $%!!#.(0ihelia, $%!!#.

Pe

Permrmasaasalalahahan n papangngan an di di 'n'ndodonenesia sia bubukakanlnlah ah susuatatu u hahal l yayang ng dadapapatt dianggap remeh. Kompleksitas masalahnya dimulai dari keilnya lahan pertanian, dianggap remeh. Kompleksitas masalahnya dimulai dari keilnya lahan pertanian, min

minimnyimnya a proprodukdukti1ti1itaitas s tantanaman aman panpangangan, , birbirokrokrasi asi perpertanitanian an yanyang g kurkurangang menguntungkan petani, mahalnya harga komponen pertanian, kegagalan program menguntungkan petani, mahalnya harga komponen pertanian, kegagalan program di

di1e1ersrsififikikasasi i papangnganan, , dadan n sesegugudadang ng mamasasalalah h lalaininnynya. a. BeBerkrkaiaitatan n dedengnganan  permasalahan

 permasalahan produkti1itas pangan, produkti1itas pangan, mungkin 'ndonesia mungkin 'ndonesia patut patut menontoh negara/menontoh negara/ negara maju seperti Amerika -erikat, negara/negara ropa Barat, dan 2epang. negara maju seperti Amerika -erikat, negara/negara ropa Barat, dan 2epang. 0er

0ereka eka mermerupaupakan kan negnegara ara yanyang g sansangat gat menmeningingkatkatkan kan proprodukdukti1iti1itas tas tanatanamanman  pangannya

 pangannya karena karena sangat sangat menerapkan menerapkan ilmu ilmu bioteknologi bioteknologi pertanian pertanian dandan  bioinformatika (0ihelia, $%!!

 bioinformatika (0ihelia, $%!!#.#.

1.2 Rumusan Masalah 1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka dapat ditarik rumusan masalah sebagai Dari latar belakang di atas, maka dapat ditarik rumusan masalah sebagai  berikut 3

 berikut 3

a.

a. Apa yApa yang dang dimakimaksud dsud dengengan Bian Bioinoinforformatmatikaika44

 b.

 b. Bagaiamana peran bioinformatika pada buah kakao4Bagaiamana peran bioinformatika pada buah kakao4

.

. BagBagaimaaimana karakna karakteriterisasi sekusasi sekuen gen inhiben gen inhibitoitor r proproteinteinase pada buahase pada buah kakao4

kakao4

1.3 Tujuan 1.3 Tujuan

)u

)ujuan juan penypenyusunan makalah usunan makalah ini ini adalahadalah,untu,untuk k mengmengetahuietahui/hari. /hari. -elain-elain itu,penyusunan makalah ini digunakan untuk mengetahui peran bioinformatika itu,penyusunan makalah ini digunakan untuk mengetahui peran bioinformatika  pada

 pada kehidupan kehidupan seharanalisis seharanalisis dan dan karakterisasi karakterisasi sekuen sekuen gen gen inhibitor inhibitor proteinaseproteinase  pada kulit buah kakao.

BAB 2. PEMBAHASAN BAB 2. PEMBAHASAN

a.

a. DeDe!!n!n!s! B!"s! B!"!n!n""rmrmatat!k!kaa

Bioinformatika berasal dari kata 5bio6 dan 5informatika6 yang merupakan Bioinformatika berasal dari kata 5bio6 dan 5informatika6 yang merupakan gabu

gabungan dari ngan dari ilmu biologi ilmu biologi dan dan teknik informasi (')#. teknik informasi (')#. )e)eknoloknologi gi bioinbioinformatformatikaika ini bertujuan untuk

ini bertujuan untuk mengamengaplikasplikasikan data/data dari ikan data/data dari alat komputasi melalui alat komputasi melalui suatusuatu ana

analisa lisa untuntuk uk menmenangangkap kap dan dan menmenginginterterpretpretasikasikan an datdata/da/data ata biobiologlogis is yanyangg te

terkrkanandudung ng ddibibalalik ik sisiststem em nynyatata a yyanang g adada a di di sesetitiap ap mmakakhlhluuk k hhididuup.p. Bi

Bioioinfnforormamatiktika a seksekaraarang ng inini i didigogololongngkakan n sebsebagagai ai didisipsiplin lin ilmilmu u babaru ru yayangng menakup tak hanya ilmu komputer dan biologi sebagai dasar dunia kedokteran, menakup tak hanya ilmu komputer dan biologi sebagai dasar dunia kedokteran, namun juga matematika dan fisika yang seara bersama/sama diintegrasikan pada namun juga matematika dan fisika yang seara bersama/sama diintegrasikan pada suatu aplikasi dalam membuka aspek/aspek yang belum terjelaskan dalam ilmu suatu aplikasi dalam membuka aspek/aspek yang belum terjelaskan dalam ilmu te

teraprapi i kokon1n1enensiosionanal. l. RuRujujukakan n teterbrbesaesarnyrnya a memerurupapakakan n bebentntuk uk terterkekeiil l dadariri makhluk hidup yang dikenal sebagai gen, yang meliputi DNA dan RNA sebagai makhluk hidup yang dikenal sebagai gen, yang meliputi DNA dan RNA sebagai  protein yang

 protein yang membentuk sel membentuk sel makhluk hidup makhluk hidup itu sendiri. itu sendiri. Perangkat pendukungnyaPerangkat pendukungnya sen

sendirdiri i sebesebenarnarnya nya tak tak seruserumit mit penpenjelajelasan san atas atas namnamanyanya. a. AdAda a softsoftarare e yanyangg dilahi

dilahirkan dari rkan dari banybanyak ak penelipenelitian tian gabungabungan gan untuk mendeteksuntuk mendeteksi i bentubentuk k biolobiologisgis terkeil itu, yang kemudian diaplikasikan dalam sejumlah softare lain untuk  terkeil itu, yang kemudian diaplikasikan dalam sejumlah softare lain untuk  mempetakan setiap data yang tersedia (+ohen, $%%7#.

mempetakan setiap data yang tersedia (+ohen, $%%7#.

8atar belakang maraknya teknologi ini juga didorong oleh penemuan atas 8atar belakang maraknya teknologi ini juga didorong oleh penemuan atas  pemetaan

 pemetaan gen gen manusia manusia yang yang dikenal dikenal sebagai sebagai genome genome projet projet oleh oleh parapara  penetusnya

 penetusnya yang yang hingga hingga kini kini telah telah berhasil berhasil mendata mendata pembaaan pembaaan gen gen makhluk makhluk  hid

hidup up dardari i tintingkagkat t palpaling ing renrendah dah ke ke yanyang g palpaling ing tintinggiggi, , dimdimana ana gen gen manmanusiausia sendiri terdiri dari $."! juta bp (pasangan basa dalam protein pembentuk gen sendiri terdiri dari $."! juta bp (pasangan basa dalam protein pembentuk gen tersebut#. )ingkat akurasinya dinilai banyak ahli ukup tinggi dalam menentukan tersebut#. )ingkat akurasinya dinilai banyak ahli ukup tinggi dalam menentukan

sifat/sifat biologis yang seara mendasar bisa berbeda/beda pada tiap indi1idu, sifat/sifat biologis yang seara mendasar bisa berbeda/beda pada tiap indi1idu, dan nantinya akan berhubungan dengan penentuan terapi dan perjalanan penyakit. dan nantinya akan berhubungan dengan penentuan terapi dan perjalanan penyakit. Proses ke arah sana mungkin mutlak menjadi milik orang/ orang yang memahami Proses ke arah sana mungkin mutlak menjadi milik orang/ orang yang memahami sepenuhnya ilmu/ilmu terapan ini (-of

sepenuhnya ilmu/ilmu terapan ini (-ofyan, $%!$#.yan, $%!$#.

)eknologi rekayasa genetika merupakan salah satu bidang yang sangat )eknologi rekayasa genetika merupakan salah satu bidang yang sangat membutuhkan riset bioinformatika. -ekuens gen unggul pada suatu organisme membutuhkan riset bioinformatika. -ekuens gen unggul pada suatu organisme agar dapat disisipkan ke organisme lain yang diinginkan dapat ditentukan melalui agar dapat disisipkan ke organisme lain yang diinginkan dapat ditentukan melalui analisis genomik dari basis data genom organisme tersebut. Analisis genomik  analisis genomik dari basis data genom organisme tersebut. Analisis genomik  merup

merupakan salah akan salah satu satu ranah bioinformranah bioinformatika. Re1olusi pertanian dapat atika. Re1olusi pertanian dapat mengmengubahubah  paradigma

 paradigma pertanian pertanian kon1ensional dengan kon1ensional dengan menghasilkan smenghasilkan spesies pesies tanaman tanaman panganpangan unggul hasil rekayasa genetika

unggul hasil rekayasa genetika (-ingh, $%!!#.(-ingh, $%!!#.

#.

#. PeraPeran Bn B!"!n!"!n"rma"rmat!ka t!ka Pa$a Pa$a Buah Buah %aka%aka""

Kakao adalah komoditas yang seara sosial maupun ekonomi penting bagi Kakao adalah komoditas yang seara sosial maupun ekonomi penting bagi 'ndonesia. Namun, usaha peningkatan produksi kakao di 'ndonesia terkendala 'ndonesia. Namun, usaha peningkatan produksi kakao di 'ndonesia terkendala an

antatara ra lalain in ooleleh h adadananyya a seseraranngagan n hahamma a pepennggggererek ek bbuauah h kakakakao o PBPBK K  (+onopomorpha ramerella#. 9ntuk menanggulangi serangan PBK tersebut perlu (+onopomorpha ramerella#. 9ntuk menanggulangi serangan PBK tersebut perlu ad

adananyya a sasatu tu aara ra pepengngenendadalilian an yyanang g efefekektitif f dadan n efefisisieien, n, sesehihingngga ga dadapapatt mendorong usaha pengembangan bahan tanaman yang tahan PBK. Karena

mendorong usaha pengembangan bahan tanaman yang tahan PBK. Karena sampaisampai saat ini belum ada ara yang efisien untuk mengendalikan hama PBK. Pemakaian saat ini belum ada ara yang efisien untuk mengendalikan hama PBK. Pemakaian  pestisida

 pestisida diyakini kurang diyakini kurang efektif efektif karena karena hama target hama target dapat dapat bersembunyi di bersembunyi di dalamdalam  buah

 buah yang yang tidak tidak terjangkau terjangkau oleh oleh penyemprotan. penyemprotan. Pemakaian Pemakaian agensia agensia biologisbiologis sering

sering kurang kurang konsisten konsisten hasilnya. hasilnya. Penerapan Penerapan pangkas pangkas eradikasi eradikasi kurang kurang disukaidisukai oleh para peke

oleh para pekebun karena bun karena mengumengurangi pendrangi pendapatan pekapatan pekebun keilebun keil. -ementara. -ementara itu,a

itu,ara ra sarungsarungisasi isasi tergotergolong long padat padat tenaga tenaga kerja kerja yang yang kurankurang g sesuai sesuai untuuntuk k   perkebunan

 perkebunan besar. besar. -erta masih banyak ara/-erta masih banyak ara/ara yang masih belum memberikanara yang masih belum memberikan hasil y

yang

yang penyebarannya penyebarannya epat epat ini, ini, mendorong mendorong usaha usaha penemuan penemuan tanaman tanaman kakaokakao tahan PBK (-ofyan, $%!$#.

tahan PBK (-ofyan, $%!$#.

Ada beberapa ara yang dapat dilakukan untuk menguji kembali ketahanan Ada beberapa ara yang dapat dilakukan untuk menguji kembali ketahanan klon/klon

klon/klon harapan harapan tersebut. tersebut. fikasi fikasi bibit bibit klonal klonal dari dari klon/klon klon/klon harapan harapan tahantahan terhad

terhadap ap hama hama tersebutersebut det dengan ngan ara para penanamenanaman kean kembali mbali di ddi daerah aerah serangseranganan PBK hing

PBK hingga tanamaga tanaman n perperbanbanyayakan berbukan berbuah. -etelah. -etelah ah itu dilakitu dilakukaukan n e1ae1alualuasisi tingk

tingkat at serangserangan an PBK PBK terhadterhadap ap buah buah kakaokakao. . +ara +ara ini ini dapat dapat membermemberikanikan indikasi langsung mengenai ketahanan tanaman terhadap hara tersebut. Namun indikasi langsung mengenai ketahanan tanaman terhadap hara tersebut. Namun demik

demikian, ian, hal hal ini ini memerlmemerlukan ukan aktu aktu yang yang relatif relatif lama lama karena karena memerlmemerlukanukan  proses perbanyakan

 proses perbanyakan tanamantanaman dan dan aktu aktu hingga tanaman hingga tanaman dapat dapat berbuah.berbuah. -elain

-elain itu juitu juga ga memerlmemerlukan ukan lahan lahan yang yang luas. +luas. +ara yaara yang ng lebihlebih efisienefisien dapatdapat ditemp

ditempuh deuh dengan ngan mengmenggunakgunakan an penanpenanda moda molekulerlekuler. Pe. Penandnanda yana yang g demikdemikianian dapat dikembang/kan atas

dapat dikembang/kan atas dasar sekuen dasar sekuen gen yang menentukan gen yang menentukan gen gen ketahananketahanan hama

hama semaam semaam ini, ini, seperti seperti gen gen inhibitor inhibitor proteinase proteinase (Park(Park : : )hornburg, )hornburg, !"";#.!"";#.

B

Beebbeerarappa a ppeenneellititi i tetellah ah mmeennememuukkaan n aarra a yyanang g lleebbiih h eeffiisisieenn  penanggulangan

 penanggulangan serangan serangan terhadap terhadap buah buah kakao kakao yang yang ditempuh ditempuh menggunakanmenggunakan  penanda

 penanda molekuler. molekuler. Penanda Penanda yang yang demikian demikian dapat dapat dikembangkan dikembangkan atas atas dasar dasar  sekuen gen yang menentukan gen ketahanan hama semaam ini., seperti gen sekuen gen yang menentukan gen ketahanan hama semaam ini., seperti gen inhibitor proteinase (P'N#. P'N diketahui memiliki peranan yang penting dalam inhibitor proteinase (P'N#. P'N diketahui memiliki peranan yang penting dalam sistem pertahanan tanaman terhadap predator dan pathogen. Protein yang temakan sistem pertahanan tanaman terhadap predator dan pathogen. Protein yang temakan ole

oleh h hamhama a tartarget get akaakan n berberinteinterakraksi si dendengan gan proproteatease se daldalam am usuusus s hamhama a tartargetget sehingga akan terikat dan terkuni pada situs aktif protease. Dengan demikian sehingga akan terikat dan terkuni pada situs aktif protease. Dengan demikian karena asam amino yang mudah diserap tidak dapat dihasilkan oleh proteasenya, karena asam amino yang mudah diserap tidak dapat dihasilkan oleh proteasenya, hama menjadi kekurangan nutrisi sehingga pertumbuhan dan perkembanganya hama menjadi kekurangan nutrisi sehingga pertumbuhan dan perkembanganya terhambat (0ollah, $%%7#.

&.

&. %ara%arakterkter!sas!sas! Sekue! Sekuen 'en (nn 'en (nh!#!th!#!t"r Pr"r Pr"te"te!nase P!nase Pa$a Bua$a Buah %akaah %aka""

Bioinformatika sebenarnya merupakan ranah ilmu yang tergolong baru Bioinformatika sebenarnya merupakan ranah ilmu yang tergolong baru da

dan n bebelulum m babanynyak ak beberkrkemembanbang g di di 'n'ndodonenesiasia. . BiBioioinfnforormamatitika ka memerurupapakakann gabungan antara ilmu biologi dengan informatika, dimana hasil penelitian biologi gabungan antara ilmu biologi dengan informatika, dimana hasil penelitian biologi dibentuk menjadi data digital dan kemudian diolah untuk menghasilkan suatu dibentuk menjadi data digital dan kemudian diolah untuk menghasilkan suatu informasi baru. Bioinformatika membantu kehidupan manusia dalam berbagai hal, informasi baru. Bioinformatika membantu kehidupan manusia dalam berbagai hal, on

ontohtohnya nya saja saja daldalam am penpeningingkatkatan an proproduduksi ksi panpangan gan ataatau u perpertanitanian. an. Re1Re1oluolusisi  pertanian

 pertanian dapat dapat mengubah mengubah paradigma paradigma pertanian pertanian kon1ensional kon1ensional dengandengan menghasilkan spesies tanaman pangan unggul hasil rekayasa genetika. )eknologi menghasilkan spesies tanaman pangan unggul hasil rekayasa genetika. )eknologi rekayasa genetika merupakan salah satu bidang yang sangat membutuhkan riset rekayasa genetika merupakan salah satu bidang yang sangat membutuhkan riset  bioinformatika (+la1eri, $%%<#.

 bioinformatika (+la1eri, $%%<#.

Kakao merupakan komoditas yang seara sosial maupun ekonomi penting Kakao merupakan komoditas yang seara sosial maupun ekonomi penting  bagi

 bagi 'ndonesia. 'ndonesia. Namun Namun perkebunan perkebunan kakao kakao mengalami mengalami permasalahan permasalahan yang yang ukupukup seri

serius us akiakibat bat hamhama a penpenggeggerek rek buabuah h kakkakao ao (PB(PBK#. K#. *in*ingga gga saat saat iniinipun pun belbelumum ditemukan ara yang efektif untuk memberantas PBK. P'N (inhibitor proteinase# ditemukan ara yang efektif untuk memberantas PBK. P'N (inhibitor proteinase# mer

merupaupakan kan gen gen yanyang g memmembabaa a sifasifat t ketketahanahanan an tantanamaaman n terhterhadaadap p hamhama a ulaulatt sep

seperterti i PBPBK. K. *a*ararapapannnnya ya P'P'N N dadalam lam bubuah ah kakakakao o akakan an didiididenentitifikfikasi asi dadann diklonkan. Deteksi P'N di dalam kakao dikerjakan dengan P+R. =ektor kloning diklonkan. Deteksi P'N di dalam kakao dikerjakan dengan P+R. =ektor kloning  p0/)

 p0/) digunakan digunakan untuk untuk mengklon mengklon produk produk P+R. P+R. Analisis Analisis sekuen sekuen dilakukandilakukan dengan program B8A-) dari situs N+B'.

-edangkan analisis penjajaran (alignment# untuk menentukan kemiripan -edangkan analisis penjajaran (alignment# untuk menentukan kemiripan genetik menggunakan

)

)ererlihalihat t bahbaha a riseriset t biobioinfinformormatikatika a ternternyatyata a jugjuga a memmemegaegang ng perperanaanann  penting

 penting dalam dalam permasalahan permasalahan pangan pangan dan dan bionformatika bionformatika sangat sangat membantu membantu dalamdalam  peranan

 peranan siene. siene. Deteksi Deteksi P'N P'N didalam didalam kakao kakao dikerjakan dikerjakan dengan dengan P+R P+R  menggunakan primer heterologous yang spesifik terhadap P'N dan DNA genomik  menggunakan primer heterologous yang spesifik terhadap P'N dan DNA genomik  ka

kakakao o sebsebagagai ai temtemplplatatenyenya. a. KlKlononining g DNDNA A frafragmgmen en prprododuk uk P+P+R R spspesesifiifik k  dilaku

dilakukan menkan menggunggunakan akan p0p0/) /) dan sel idan sel inang nang . oli. . oli. lektrolektro/ foresis d/ foresis dariari hasil P+R beberapa klon kakao ditampilkan pada ambar !.

hasil P+R beberapa klon kakao ditampilkan pada ambar !.

 pb  pb ;%% ;%% 7%% 7%% $%% $%% ! ! $$ << 77 ?? ; ; @@ & & " " !!% % !!! ! !!$ $ !!<< !!77 !!?? !;!; !@!@ ambar !. P+R DNA

ambar !. P+R DNAgenomik kakaogenomik kakao.. 8ini !, $/!@ adalah8ini !, $/!@ adalah Smart ladder Smart ladder , and 02!/tahan, 02!/, and 02!/tahan, 02!/ tahan, 8>7/ peka, 8>7/peka, 8>!/tahan, 8>!/tahan, PN</peka, PN</peka, tahan, 8>7/ peka, 8>7/peka, 8>!/tahan, 8>!/tahan, PN</peka, PN</peka, PN;/tahan,

PN;/tahan, PN;/tahan, 00PN;/tahan, 00$/ $/ peka, peka, 00$/peka, 00!/tahan, 00$/peka, 00!/tahan, 00!/tahan, 02$/00!/tahan, 02$/  peka

 peka dan dan 02$/peka, 02$/peka, masing/masing masing/masing dengan dengan pasangan pasangan primerprimer pin- pin-R$ danR$ dan  pin-  pin-R!.

R!.

Am

Amplplififikikasasii DNDNAA gegenonomimi ka kakakao meo mengnggugunanakakan P+n P+R deR dengngan pan pririmemer r  spesifik

spesifik PIN PIN menghasilkan menghasilkan pita/pita pita/pita DNA DNA yang yang intensitasnya intensitasnya ber1ariasi. -earaber1ariasi. -eara umum

umum P+R P+R DNA DNA namun namun inteintensitansitasnya snya relatrelatif if sangsangat leat lemahmah. #. B. #. Ber1aer1ariasinriasinyaya intensitas pita DNA

intensitas pita DNA ini mungkin karena ini mungkin karena tingkat kemurnian DNA yang tidak tingkat kemurnian DNA yang tidak  sama, jumlah

sama, jumlah copycopy gen, gen, atau atau afinitas afinitas primer primer dengan dengan templet templet berbeda/beda. berbeda/beda. 9ntuk 9ntuk  memastikan

mengindika

mengindikasikan sikan baha baha gen gen target target penyandi penyandi protein protein $!kDa $!kDa yang yang diekspresikandiekspresikan  pada

 pada biji biji kakao kakao dapat dapat dijadikan dijadikan dasar dasar dalam dalam peranangan peranangan primer primer heterologouheterologouss spesifik

spesifik PIN PIN (-antoso, $(-antoso, $%%!#. -elain i%%!#. -elain itu primer tu primer tersebut dapat ditersebut dapat digunakan untugunakan untuk k  mendeteksi

mendeteksi PIN PIN kakao harapan tahan asal -ulaesi -elatan yang diuji. klon/klonkakao harapan tahan asal -ulaesi -elatan yang diuji. klon/klon hara

harapan tahpan tahan PBKan PBK, , membmemberikaerikan pita DNn pita DNA yA yang relang relatif kuatif kuat at sedansedangkan Pgkan P+R +R  klon/klon kontrol

klon/klon kontrol yang yang peka peka tidak tidak mem/ mem/ berikan berikan pita pita DNA atau DNA atau menghasilkanmenghasilkan  pita.

 pita.

Bebe

Beberapa rapa tanamtanaman an kakao kakao sampesampel l mengmenghasilhasilkan kan amplamplikon ikon dari dari analisianalisiss P+R

P+R dengdengan an mengmenggunagunakan kan primprimer er heteheterolorologous gous spesispesifikfik  PIN. PIN. lektroforesislektroforesis  pada

 pada gel gel agarosa agarosa hasil hasil P+R P+R tersebut tersebut terlihat terlihat seperti seperti pada pada ambar ambar $,$, menunjukk

menunjukkan an baha sebagian baha sebagian besar besar menghasilkan menghasilkan amplikon amplikon sesuai sesuai dengandengan yang

yang diperkirakandiperkirakan..

A A BB  pb  pb ;%% ;%% 7%% 7%% $%% $%% ! ! $$ << 77 ?? ;; @@ && "" !!%% ambar $.

ambar $. Profil elektroforesis Profil elektroforesis dari klon terseleksi. dari klon terseleksi. 8ini !, $/" (A#, 8ini !, $/" (A#, dandan !% (B# adalah

!% (B# adalah Smart Ladder Smart Ladder , hasil P+R dengan primer uni1ersal, hasil P+R dengan primer uni1ersal R 0!< dari koloni putih yang tumbuh pada media seleksi, dan R 0!< dari koloni putih yang tumbuh pada media seleksi, dan  plasmid rekombinan hasil miniprep.

 plasmid rekombinan hasil miniprep.

 Analisis homologi dari sekuen DNA spesifik yang diperoleh, dilakukan  Analisis homologi dari sekuen DNA spesifik yang diperoleh, dilakukan dengan pendekatan teknik bioinformatika melalui program B8A-) yang dapat dengan pendekatan teknik bioinformatika melalui program B8A-) yang dapat diakses pada situs N+B' yaitu hhttp3.nbi.nlm.nih.o1B8A-). Berikut ini diakses pada situs N+B' yaitu hhttp3.nbi.nlm.nih.o1B8A-). Berikut ini merupakan hasil analisis

-ore  -ore 

--eeCCuueenneesspprroodduuiinnggssiiggnniiffiiaannttaalliiggnnmmeennttss33 ((bbiittss## 1alue 1alue

ambar <. *asil Blast dengan entri sekuen

ambar <. *asil Blast dengan entri sekuen fragmen DNA dari klon harapan 02/!.fragmen DNA dari klon harapan 02/!.

a

ammbabar r < < memenununjnjukukkakan n babahha a sekusekuen en asasam am amaminino o klklon on kakakakao o dedengnganan Theob

Theobroromama yanyang lain dg lain dan spean spesies sies tantanamaaman lainnyn lainnya yang ada yang ada padaa pada data basedata base memili

memiliki distribuki distribusi perbandisi perbandingan sangngan sangat at tinggtinggi. *asil Blast memperlii. *asil Blast memperlihatkanhatkan keenderungan

keenderungan tingkat homologi tingkat homologi yang ryang relatif elatif tinggi tinggi yang yang berkisar berkisar pada pada daerahdaerah sekuen

sekuen E $%% E $%% bp. -bp. -eara teeara teoritis koritis kisaran sisaran skor E ?kor E ?% bits % bits dengadengann  E-value E-value E e/%7E e/%7  pada

 pada analisis analisis blast blast menunjuk/ kan menunjuk/ kan tingkat tingkat kemiripan kemiripan yang yang tinggi tinggi (+la1eri(+la1eri et al.,et al., $%%<F -antoso $%%!#.

$%%<F -antoso $%%!#.

g

giGiG $ !" % "G $ !" % "G e  e mbmbG+G+AAAA< < " " & & ; ; % % ..!!GG $!$! kDakDa seedseed pr proteinotein H H))hheeoobbrroomma a aaaaoo $ $ ; ; && <<ee//@@!! giG

giG!"!!"!@!@@!@!"G!"GgbGgbGA A A A 8 8 & & ?; ? ?; ? 7 7 ..!!GG trypsintrypsin inhibitor inhibitor H)heobromaH)heobroma  aaaaooII $ $ ; ; ;; !!ee//@@%% giG$;?777%GgbGAA+;< % ? @.!G

giG$;?777%GgbGAA+;< % ? @.!G 8emir 8emir H8yopersionH8yopersion e essuulleennttuummII.... ! ! % % ;; $$ee//$$$$ giG<@;

giG<@;$??$@$??$@GgbGA A GgbGA A J J " " ;<@@.;<@@.!!GG miraulin/likemiraulin/like p proroteintein H-olanumH-olanum . . !!%%$$ $$ee//$$!! giG!$%

giG!$%&<$7%&<$7%GgbGA A GgbGA A , , 7 7 &@@".&@@".!!GG pu puttatiati1e1e lemir lemir (miraulin#(miraulin# prote. prote. "; <e/!""; <e/!" giG?

giG?;&";&"!;;!;;GdbGdbjGBjGBAA& AA& $ $ & & 7 7 $ $ ..!!GG miraulinmiraulin homologuehomologue H)araKaumH)araKaum o o ""?? ??ee//!!"" giG?

giG?;&";&"!;7!;7GdbGdbjGBjGBAA& AA& $ $ & & 7 7 ! ! ..!!GG miraulinmiraulin homologuehomologue HLoungiaHLoungia jap. jap. " " << <<ee//!!&& giG;&&7<%GdbjGBAA%? 7 @7 .!G

giG;&&7<%GdbjGBAA%? 7 @7 .!G tumor/relatedtumor/related protein protein HNiotianaHNiotiana . . & & ;; $$ee//!!;; giG$<!

giG$<!"&<!;"&<!;GgbGA A GgbGA A N N ! ! ?;&?.?;&?.!!GG pu puttatati1ei1e trypsintrypsin inhibitor inhibitor  HArab. HArab. @ @ && ;;ee//!!77 giG@7<&$?!GpirGG- @ 7!< ;

giG@7<&$?!GpirGG- @ 7!< ; lateKlateK p proteiroteinnasease inhibitor inhibitor // papaya papaya @ @ ?? ??ee//!!<< giG!@

giG!@%&&@%&&@$Gsp$GspGP&%; " GP&%; " !G8-P!G8-P' ' M M +ARP A+ARP A 8ateK8ateK serineserine p proteiroteinasenase inh. inh. @ @ $$ ??ee//!!$$ giG!!?";

giG!!?";!&%Ggb!&%GgbGA A GA A , , < < &?!&.&?!&.!!GG miraulin/likemiraulin/like p prrototeinein $$ H+itrus. H+itrus. @ @ !! &&ee//!!$$ giG;

-elanjutnya

-elanjutnya untuk untuk mengetahui mengetahui tingkat tingkat kekerabatan kekerabatan antara antara klon klon kakao kakao ujiuji (02/!

(02/! dan dan 8>8>/!# /!# dengan dengan kakao kakao lain lain dan dan spesies spesies tanaman lain tanaman lain yang adayang ada  pada

 pada data basedata base, , dilakdilakukan ukan analisianalisis s +lusta+lustal> l> dalam dalam bentubentuk k denddendogramogram.. Analisis

Analisis kekerabatan kekerabatan (filo/ (filo/ genetik# genetik# untuk untuk asam asam nukleat nukleat dan dan protein protein blastblast tentang

tentang tingkat tingkat kemiripan kemiripan dari dari 02/!, 02/!, 8>8>/! /! yang yang sama/sama sama/sama tahan tahan sebagaisebagai tanaman uji dan beberapa spesies kakao lain dan spesies tanaman lain yang ada tanaman uji dan beberapa spesies kakao lain dan spesies tanaman lain yang ada  pada

 pada data data base base relatif relatif tinggi. tinggi. *al *al ini ini memperlihatkan memperlihatkan baha baha tingkat tingkat kemiripankemiripan gen

gen antar antar spesies spesies yang yang dianalisis dianalisis menggambarkan menggambarkan tingkat tingkat kekerabatan, adakekerabatan, ada yang

yang sangat sangat dekat, dekat, agak agak dekat, dekat, dan dan ada ada pula pula yang yang jauh jauh tidak tidak berdekatanberdekatan kekerabatan.

kekerabatan. Klon Klon 02/! 02/! dan dan 8>8>/! /! masih masih dalam dalam satu satu kekerabatan kekerabatan yang yang sangatsangat dekat dibandingkan dengan

dekat dibandingkan dengan spesies spesies dari di dari di base. Data base. Data ini memberikan ini memberikan suatusuatu asumsi baha gen

asumsi baha gen TcPINTcPIN yang ada yang ada pada pada 02/! masih 02/! masih kerabat dengankerabat dengan TcPIN TcPIN   pada

 pada 8>8>/!, /!, demikian demikian pula pula dengandengan  PIN PIN dadari ri dadata ta babase se yayang ng leblebih ih dedekakatt dibandingkan

dibandingkan dengan dengan spesies/spesiesspesies/spesies tanaman laintanaman lain CpPIN CpPIN ,, AtPIN  AtPIN ,,  IbPIN  IbPIN ,, StPIN StPIN ,, CrPIN

CrPIN dandan mPINmPIN -elanj-elanjutnya unutnya untuk melituk melihat hat kemirikemiripan antara sekpan antara sekuenuen TcPIN TcPIN  dari

dari klon klon harapan harapan tahan tahan PBK. PBK. 8>8>/! /! dan dan 02/! 02/! dilakukan dilakukan analisis analisis Blast Blast -pesial-pesial terhad

terhadap sekuenap sekuen TcPINTcPIN dari dari kedua kedua klon klon tersebut. tersebut. *asil *asil analisis analisis menunjukkanmenunjukkan  baha

 baha gengen  PIN PIN yang yang terkanterkandung dung pada pada kedukedua a klon klon tersebutersebut t memilimemiliki ki tingktingkatat kemiri

kemiripan sangapan sangat t tinggtinggi yakni menai yakni menapai sekitapai sekitar ";. Dengr ";. Denganan Score bitsScore bits ;@!,;@!, E  E  value

value menapai sempurna %,%.menapai sempurna %,%. Pada

Pada ambar ambar ? ? terlihat bterlihat baha aha sekuen nusekuen nukleotida kleotida dari dari gengen TcPINTcPIN 8>/!8>/! dengan

dengan TcPINTcPIN 02/! 02/! yang yang masing/masing masing/masing merupa/ merupa/ kan kan klon klon harapan harapan tahan tahan PBK PBK  te

teridridenentiftifikikasasi i memengnganandudungng gegen n pepenynyanandidi prprototeineinasase ine inhihibibitotor r yayang ng memmemiliilikiki tin

tingkagkat t kemkemiripiripan yang sangan yang sangat tinggiat tinggi. . *asi*asil l anaanalisilisis s di tingkdi tingkat DNA ini danat DNA ini dan sebelumnya mengindikasikan baha proteinase inhibitor terkait dengan ketahanan sebelumnya mengindikasikan baha proteinase inhibitor terkait dengan ketahanan kakao terhadap PBK.

Ana

Analisilisis s penpenjajajajaranran(ali(alignmgnmentent# # untuntuk uk menmenententukaukan n kemkemiripiripan an gengenetietik k  meng

menggunakgunakan an progrprogram am +lust+lustal> al> dari dari situs situs B' B' yaitu yaitu htp3htp3.e.ebi.a.bi.a.ukegukegi/i/  bin+89-)

 bin+89-)A8A8>. Dan hasilny>. Dan hasilnya adalah 3a adalah 3

0jP'N3%.%<7 0jP'N3%.%<7 8P'N3%.%$&?$ 8P'N3%.%$&?$ )P'Ndb3%.%;<?7 )P'Ndb3%.%;<?7 +pP'Ndb3%.<$;&< +pP'Ndb3%.<$;&< AtP'Ndb3%.<<<?! AtP'Ndb3%.<<<?! 'bP'Ndb3%.7!%;& 'bP'Ndb3%.7!%;& -tP'Ndb3%.<@!&% -tP'Ndb3%.<@!&% +rP'Ndb3%.<;%!; +rP'Ndb3%.<;%!; mP'Ndb3%.7%$"% mP'Ndb3%.7%$"% ambar

ambar 7 7 . . Analisis homologi dengan +lustal> Analisis homologi dengan +lustal> dari sekuendari sekuen PIN PIN beberapa sp beberapa sp esies dan esies dan kakaokakao klon

klon harapan tahan PBK 02! (0jP'N# dan 8>! (8P'N#. ) dari kakao tidakharapan tahan PBK 02! (0jP'N# dan 8>! (8P'N#. ) dari kakao tidak diketahui sifat tahan PBK.

diketahui sifat tahan PBK.

-ore O

-ore O ;@! bits (<7"#, pet O %.%, 'dent;@! bits (<7"#, pet O %.%, 'dentities O <@7<&; (";#, aps O $<&; (%ities O <@7<&; (";#, aps O $<&; (%#, -trand O PlusPlus#, -trand O PlusPlus

Query:

Query: 87 87 gggtgggttcaatattacgtcttgtcatcgatatcgggtgctggtcaatattacgtcttgtcatcgatatcgggtgctgggggtggagggctagccctaggggtggagggctagccctag 146 146 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Sbjct: Sbjct: 55 gggttcaatattacgtcttgtcatcgatatcgggtgctgggggtggagggctagccctaggggttcaatattacgtcttgtcatcgatatcgggtgctgggggtggagggctagccctag 6464 Query: 147 gaagggctacangtcaaagctgcccagaaattgttgtccaaagacgatccgaccttgaca 206 Query: 147 gaagggctacangtcaaagctgcccagaaattgttgtccaaagacgatccgaccttgaca 206 |||| ||||||||||| ||||||| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Sbjct:

Sbjct: 65 65 gaagggctacaggtcaaagctgcccagaaagaagggctacaggtcaaagctgcccagaaa ttgttgtccaaagacgatccgaccttgaca ttgttgtccaaagacgatccgaccttgaca 124124 Query: 207 atggtactcc-tgtaatcttttcaaatgcggatagcaaagatgatgttgtcc-gcntatc 264 Query: 207 atggtactcc-tgtaatcttttcaaatgcggatagcaaagatgatgttgtcc-gcntatc 264  ||||  |||||||||| ||||||||| ||| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||||||| | |||||||||| Sbjct: Sbjct:125 atggtactccctgtaatcttttcaaatgcggatagcaaagatgatgttgtcccgcgtatc125 atggtactccctgtaatcttttcaaatgcggatagcaaagatgatgttgtcccgcgtatc 18 1844 Query: 265 tactgatgtaaacatanagttcgttcccatcagagacagactctgctcaacgtcaactgt 324 Query: 265 tactgatgtaaacatanagttcgttcccatcagagacagactctgctcaacgtcaactgt 324 |||| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Sbjct:

Sbjct: 185 185 tactgattactgatgtaaacatagagttcgttcccatcagagacagactctgtaaacatagagttcgttcccatcagagacagactctgctcaacgtcaactgtgctcaacgtcaactgt 24 2444 Query: 325 gtggaggcttgacaattatgacaactcggcaggcaaatggtgggtgacaactgatggggt 384 Query: 325 gtggaggcttgacaattatgacaactcggcaggcaaatggtgggtgacaactgatggggt 384   ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||   |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Sbjct:

Sbjct: 245 245 gtggaggcttgacaagtggaggcttgacaattatgacaactcggcaggcaaatggtgggtttatgacaactcggcaggcaaatggtgggtgacaactgatggggtgacaactgatggggt 30 3044 Query: 385 taaaggtgaacctggtcctaacactttgtgcngttggtttaanattganaaggccggagt 444 Query: 385 taaaggtgaacctggtcctaacactttgtgcngttggtttaanattganaaggccggagt 444  ||||  |||||||||||| |||||||||||| |||| |||||||||||||| |||||||||| ||||| ||||||||||||||||||||||||| |||||||||| ||||| ||||||||||| Sbjct:

Sbjct: 305 305 taaaggttaaaggtgaaccaggtcctaacactttgtgcagttggtttaagagaaccaggtcctaacactttgtgcagttggtttaagattgagaaggccggagtttgagaaggccggagt 36

3644 Query:

Query: 445 445 actcgactcggntacnaattcangttctgtc 47gntacnaattcangttctgtc 4700 |||||| |||

|||||| ||| |||||||||||| |||||||||||||||| Sbjct:

Sbjct: 365 365 actcgactcggttacaaattcaggttctgtc gttacaaattcaggttctgtc 390390

ambar ? .

BAB 3. %ES(MPULAN BAB 3. %ES(MPULAN

)iga belas dari !& klon kakao yang diuji, menunjukkan adanya homolog )iga belas dari !& klon kakao yang diuji, menunjukkan adanya homolog P'

P'N. N. DuDua a DNDNA A frfragagmemen n dadari ri klklon on haharaprapan an tahtahanan, , 0202/!/!, , dadan n 88>>/! /! tetelalahh ditentukan sekuen nukleotidanya. -atu diantaranya, 02/! berhasil diklon. Analisis ditentukan sekuen nukleotidanya. -atu diantaranya, 02/! berhasil diklon. Analisis sek

sekuen uen kedkedua ua kloklon n terstersebuebut t menmenunjunjukkukkan an ideidentintitas tas sebsebagaagai i homhomoloolog g P'N P'N dandan keduanya memiliki kemiripan genetik yang tinggi.

keduanya memiliki kemiripan genetik yang tinggi.

)

)ererlihalihat t bahbaha a riseriset t biobioinfinformormatikatika a ternternyatyata a jugjuga a memmemegaegang ng perperanaanann  penting

 penting dalam dalam permasalahan permasalahan pangan. pangan. 'ndonesia 'ndonesia yang yang saat saat ini ini banyak banyak tertinggaltertinggal riset dasar

riset dasar dan terapannydan terapannya a harus berbenaharus berbenah diri h diri dengdengan meningkatan meningkatkan jumlah dankan jumlah dan kompetensi riset demi mengejar ketertinggalan di berbagai sektor dari negara kompetensi riset demi mengejar ketertinggalan di berbagai sektor dari negara maju, bahkan negara berkembang seperti +hina dan 'ndia.

DA)TAR PUSTA%A

DA)TAR PUSTA%A

Att

Attooood, d, ))..K., K., dan dan D.2.D.2.ParParry/ry/-mi-mith.th.!""!""".". Introduction  Introduction to to !ioin"ormatics!ioin"ormatics.. *arlo3 Pearson duation.

*arlo3 Pearson duation.

+ohen, 2aCues. $%%7.

+ohen, 2aCues. $%%7. !ioin"ormatics#An  !ioin"ormatics#An Introduction "or Introduction "or Computer Computer Scientists.Scientists. >altham

>altham** !randeis $niversity press. !randeis $niversity press.

+la1eri,

+la1eri, 2.0. 2.0. : : +. +. Notredame Notredame ($%%<#.($%%<#.  !ioin"ormatics  !ioin"ormatics %or %or &ummies&ummies. $nd. $nd ed., Ne L

ed., Ne Lork, ork, >iley Publ. 'n., p, >iley Publ. 'n., p, $!?/$<&.$!?/$<&.

0ihelia,Rynda.$%!!

0ihelia,Rynda.$%!!..http3ryndamihelia.ordpress.om$%!!%&!@bioinformahttp3ryndamihelia.ordpress.om$%!!%&!@bioinforma

tik/1s/biologi/komputasi

tik/1s/biologi/komputasi. diakses %$ 0ei $%!< H!$.$"I. diakses %$ 0ei $%!< H!$.$"I

0ollah, Abdul. $%%7.

0ollah, Abdul. $%%7. &ete'si dan Analisis  &ete'si dan Analisis Se'uen en Inhibitor Se'uen en Inhibitor Proteinase padaProteinase pada  !eberapa

 !eberapa (lon (lon (a'ao (a'ao )arapan )arapan TaTahan han Pen**ere' Pen**ere' !uah !uah (a'ao (a'ao daridari Sula+esi Selatan

Sula+esi Selatan. @$(!#, !/!%. @$(!#, !/!%

Park, -. : R.>. )hornburg (!"";#. 8oss of -peifi -eCuenes in a Natural Park, -. : R.>. )hornburg (!"";#. 8oss of -peifi -eCuenes in a Natural

=

=aariant riant of of PotatPotato Po Proteinroteinase ase 'nhib'nhibitor itor '' '' ene ene Results Results in in a 8a 8oss oss of of  >o

>ound/'nduible ene und/'nduible ene pression.pression. A*ric. A*ric. Chem. !iotech.,Chem. !iotech., 3+,3+, !%7/!!!.!%7/!!!.

Rao, =addi -rini1asa, dkk. $%%&.

Rao, =addi -rini1asa, dkk. $%%&.  ecent  ecent developments developments in in li"e li"e sciences sciences researchresearch  ole o" !ioin"ormatics.

 ole o" !ioin"ormatics. 'ndia3 '--N !;&7?<!?.'ndia3 '--N !;&7?<!?.

-a

-antntososo, o, D. D. ($($%%%%!#!#. . PePen*n*emembaban*n*an an PePelalacaca' ' &N&NA spesA spesi"ii"i' ' *e*en n memelalaluluii bioin"ormati'a Identi"i'asi *en penyandi protein bii /0'&a pada 'a'ao bioin"ormati'a Identi"i'asi *en penyandi protein bii /0'&a pada 'a'ao $A) Indonesia.

-ofyan,

-ofyan,AbihifariAbihifari.$%!$..$%!$.http3.hem/istry.orgartikelMkimia bioinformatika/http3.hem/istry.orgartikelMkimia bioinformatika/

dan/re1olusi/pertanian

dan/re1olusi/pertanian. diakses pada tanggal %$ 0ei $%!< H!7.!?I. diakses pada tanggal %$ 0ei $%!< H!7.!?I

=. K. -ingh, dkk. $%!!.

=. K. -ingh, dkk. $%!!. ole  ole o" o" !ioin"ormatics !ioin"ormatics in in A*riculture A*riculture adn adn SustainableSustainable  &evelopment.