BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Makhluk hidup, baik manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan memiliki karakter yang berbeda satu sama lain. Perbedaan karakter tersebut dipengaruhi oleh suatu material genetik yang disebut gen. Material genetik tersebut memiliki peranan yang penting dalam menentukan bentuk tubuh, warna mata, jenis kelamin, dan lain sebagainya. Hal ini sebagaimana dapat diamati pada Drosophila melanogaster yang mana pada spesies tersebut dapat dijumpai varisi yang beraneka ragam.
Allah berfirman dalam Al-Quran Surah Fussilat Ayat 53 sebagai berikut :
“Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segala wilayah bumi dan pada diri mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa Al-Quran itu adalah benar. Tiadakah cukup bahwa sesungguhnya Tuhanmu menjadi saksi atas segala sesuatu ?”
(Q.S. Fussilat:41[53]).
(Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda kekuasaan Kami disegenap penjuru) disegenap penjuru langit dan bumi, yaitu berupa api, tmbuh-tumbuhan dan pohon-pohonan (dan pada diri mereka sendiri) yaitu berupa rapihnya ciptaan Allah dan indahnya hikmah yang terkandung di dalam penciptaan itu (sehingga jelaslah bagi mereka bahwa ia) yakni Al-Quran itu (adalah benar) diturunkan dari sisi Allah yang di dalamnya dijelaskan masalah hari berbangkit, hisab dan siksaan (Jalalain, 2010). Berdasarkan pada Firman Allah di atas, dapat diketahui bahwasanya salah satu bukti kebenaran yang terdapat di dalam diri manusia adalah gen. Menurut Campbell (2010), Gen merupakan segmen DNA, bahwa DNA adalah suatu polymer yang terdiri dari empat monomer yang berbeda yang dinamakan nukeotida.
Penelaahan materi genetik tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan Drosophila melanogaster. Lalat ini sebagaimana telah disinggung di atas memiliki banyak vaiasi mutan yang menyimpang dengan strain normalnya. Selain itu, lalat buah (Drosophila melanogaster) tersebut memiliki jumlah kromosom yang sedikit sehingga mudah untuk dipelajari.
1.2. Tujuan
1) Mengetahui ciri yang membedakan antara Lalat Drosophila melanogaster jantan dengan betina.
2) Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster strain N dengan stran W dan strain E.
1.3. Manfaat
BAB II
METODE PRAKTIKUM
2.1. Waktu dan Tempat
Praktikum yang berjudul “Pembiakan Drosophila melanogaster” dilaksanakan pada Hari Rabu, 26 April 2017 pada pukul 13.00 WIB sampai 14.00 WIB. Tempat dilaksanakannya praktikum adalah Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi Faultas Sains dan Teknologi Universitas Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang.
2.2. Alat dan Bahan
7) Mikroskop Binokuler 1 buah
1) Disiapkan Drosophila melanogaster strain N, W, dan E. 2) Disiapkan Mikroskop Binokuler.
3) Dicolokkan kabel Mikroskop ke stop kontak. 4) Dinyalakan mikroskop binokuler.
5) Diambil Drosophila melanogaster dan diletakkan di dalam kantong plastik.
6) Ditidurkan Drosophila melanogaster dengan dimasukkan ke dalam pendingin selama 3 menit.
7) Dikeluarkan Drosophila melanogaster dari dalam pendingin. 8) Diletakkan Drosophila melanogaster di atas gelas objek. 9) Disolasi dengan gelas objek.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil
3.1.1. Drosophila melanogaster Strain N
Gambar Pengamatan Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi Ciri-Ciri
Sayap Tidak melebihi tubuh
Warna mata Merah
Bentuk tubuh Bulat
Jumlah segmen 4 segmen
Ujung abdomen Terdapat sex comb dan tumpul
Jenis kelamin Jantan
3.1.2. Drosophila melanogaster Strain W
Gambar Pengamatan Gambar Literatur
Morfologi Ciri-Ciri
Sayap Tidak melebihi tubuh
Warna mata Putih
Bentuk tubuh Bulat
Jumlah segmen 5 segmen
Ujung abdomen Terdapat sex comb dan tumpul
Jenis kelamin Jantan
3.1.3. Drosophila melanogaster Strain E
Gambar Pengamatan Gambar Literatur
Dokumen Pribadi
Morfologi Ciri-Ciri
Sayap Tidak melebihi tubuh
Warna mata Merah kecoklatan
Bentuk tubuh Bulat
Jumlah segmen 6 segmen
Ujung abdomen Terdapat sex comb dan tumpul
Jenis kelamin Jantan
3.2. Pembahasan
3.2.1. Drosophila melanogaster Strain N
inti sel tubuh lalat buah Drosophila hanya memiliki 8 buah kromosom saja, sehingga kromosom), sebab bentuknya ada yang berbeda pada lalat betina dan jantan (Suryo, 2012). Drosophila melanogaster (D. melanogaster) merupakan serangga (insekta) yang memiliki kromosom kelamin seperti kromosom kelamin pada manusia, yaitu XX untuk individu betina dan XY untuk individu jantan (Campbell, 2002).
Berdasarkan pada hasil pengamatan terhadap strain N Drosophila melanogaster didapati bahwasanya warna mata pada strain tersebut adalah merah. Strain Drosophila melanogaster yang demikian itu merupakan strain D. melanogaster normal. Selain itu, data hasil pengamatan juga menunjukkan bahwasanya jumlah segmen tubuh lalat tersebut sebagyak 4 buah. Menurut Wahyuni (2013), sayap Drosophila normal memiliki ukuran yang panjang dan lurus, bermula dari thorax hingga melebihi abdomen lalat dengan warna trnsparan. Lebih lanjut, Campbell (2002) menyatakan bahwasanya fenotipe normal untuk suatu karakter, seperti mata merah pada Drosophila disebut tipe liar (wild-type). Menurut Cakir (2000), wild-type strain memiliki masa hidup yang lebih panjang dari pada strain mutan.
Selain ciri yang disebutkan di atas, normalnya terdapat beberapa ciri umum pada tubuh Drosophila melanogaster. Menurut Ashburner (1989), ciri umum dari Drosophila melanogaster diantaranya, warna tubuh kuning kecoklatan dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang, berukuran kecil, antara 3-5 mm, urat tepi sayap (costal vein)mempunyai dua bagian yang terinteruptus dekat dengan tubuhnya, sungut (arista) umumnya berbentuk bulu, memiliki 7-12 percabangan, mata majemuk berbentuk bulat agak elips dan berwarna merah, terdapat mata oceli pada bagian atas kepala dengan ukuran lebih kecil dibanding mata majemuk. Kepala berbentuk elips thorak berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedangkan abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam, sayap panjang, berwarna transparan, dan posisi bermula dari thorax.
bahwasanya panjang sayap spesimen tersebut tidak melebihi panjang tubuhnya. Selain itu, bentuk tubuh lalat strain N tersebut bulat dengan ujung abdomen tumpul, serta terdapat sisir kelamin (sex comb) pada ujung abdomen tersebut. Berdasarkan pada data hasil pengamatan tersebut, dapat diketahui bahwasanya spesimen Drosophila melanogaster strain N tersebut berjenis kelamin jantan. Hal ini sebagaimana pernyataan Siburian (2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih lancip. Menurut Iskandar (1987), Lancipnya ujung posterior abdomen betina tersebut adalah karena adanya ovipositor. Lebih lanjut, menurut Siburian (2008), perbedaan lain adalah ukuran tubuhnya. Drosophila betina biasanya berukuran tubuh lebih besar daripada jantan. Ukuran tubuh drosophila jantan lebih kecil.
3.2.2. Drosophila melanogaster Strain W
Drosophila melanogaster strain W merupakan strain mutan yang memiliki mata berwarna putih. Hasil mutasi tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yang menurut Karmana (2010) diantaranya adalah karakteristik spermatozoa, viabilitas, gen transformer (tra), pautan dan resesif letal, suhu, segregation distorsion, dan umur jantan. Menurut Rothwell (1983), adanya alel resesif autosom yang disebut transformer (tra) dari persilangan antar betina carier resesif tra (tra tra xx) dengan jantan homozigot resesif tra (tra tra xy) pada keturunan akan diperoleh nisbah jantan dengan betina yang tidak normal yaitu 3:1.
Stran W pada Drosophila melanogaster tersebut dapat diketahui merupakan hasil mutasi dari lalat Drosophila melanogaster strain N atau wild type. Hal ini dapat terjadi sebagaiana telah disinggung sebelumnya oleh karena beberapa faktor yang mendukung terjadinya proses mutasi tersebut. Hal ini sebagaimana pernyataan Campbell (2002), yang menyatakan bahwasanya karakter-karakter alternatif dari tipe liar, seperti mata putih pada Drosophila, disebut fenotipe mutan (mutant phenotype), yang sebenarnya berasal dari alel tipe liar yang mengalami perubahan atau mutasi. Menurut Gardner (1984), mutasi adalah perubahan materi genetik (ADN dan ARN) dan proses yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut. Sedangkan mutan adalah organise yang menunjukkan fenotipe baru sebagai hasil terjadinya mutasi.
abdomen terdapat sisir kelamain atau sex comb. Berdasarkan pada data pengamatan tersebut, dapat diketahui bahwasanya strain mutan W Drosophila melanogaster tersebut merupakan individu jantan. Hal ini didasarkan pada bentuk tubuh dan terdapatnya sisir kelamin. Pernyataan tersebut sejalan dengan pernyataan Siburian (2008), yang menyatakan bahwasanya abdomen jantan berujung tumpul, dan segmen terakhirnya berwarna hitam. Ujung posterior lalat betina lebih lancip. Lebih lanjut, menurut Herskowitz (1977), yang menyatakan bahwasanya lalat jantan mempunyai sex comb (sisir kelamin) pada kaki depannya.
Sebagaimana telah disinggung sebelumnya, mutasi yang terjadi pada mutan Drosophila melanogaster strain W disebabkan oleh adanya gen tra yang terekspresi. Gen tersebut berdasarkan pada database stritch (2017), berperan dalam proses biosintesis glutamat, siklus asimilasi amonia, proses biosintesis asam amino alpha, proses biosintesis senyawa organonitrogen, dan proses biosintesis organisme tunggal. Menurut Ramadhani (2016), hasil kajian yang dilakukan sebelumnya menunjukkan bahwa mutasi yang dibawa oleh strain white tidak hanya menyebabkan kebutaan, tetapi juga menyebabkan proses kawin oleh individu jantan menjadi tidak efisien, serta perkembangan menjadi lambat (Wang, 2008). Gen tra tersebut, menurut String-db (2017), berfungsi mengatur diferensiasi sistem somatik pada betina, yang diatur oleh Sxl. Mengaktifkan dsx khusus betina dengan formasi kompleks yang terdiri dari protein tra, tra2, dan sr. Bersama dengan tra2 memainkan peranan dalam pengubahan fru pengikat dari pola khusus jantan menjadi pola khusus betina melalui aktivasi situs khusus 5’ betina.
3.2.3. Drosophila melanogaster Strain E
pada ujung fotoreseptor, aktivitas lokomotor yang tidak beraturan, dan tingkah laku seksual yang tidak biasa.
Fenitipe mutan eboni yang palaing jelas adalah kerusakan sklerotisasi dan pigmentasi kutikula walaupun mereka juga menunjukkan irama yang berubah, daya penglihatan, dan tingkah laku percumbuan (Suh, 2007). Bersesuaian dengan fenotipe-fenotipe ini, protein eboni dapat dideteksi pada hipodermis (yang menghasilkan kutikula), sistem penglihatan, dan daerah otak lainnya (Richardt, 2002). Pada sistem penglihatan lalat letak eboni semata-mata pada gliatermasuk neuropfil dan epitelial glia (Suh, 2007). Berdasarkan pada hasil studi pigmentasi fenotipe eboni mutan, menunjukkan bahwasanya protein eboni memiliki β-alanil-dopamin (DA) syntase (BAS) aktivitas enzimatik (Hovemann, 1998), dan akibatnya mutan kekurangan N-β-alanil-dopamin (NBAD) pada jaringan sekitar dan jaringan saraf (Perez, 2004). Menurut Stitch (2017), protein DA pada lalat buah Drosophila melanogaster tersebut merupakan heterodimer yang bertindak sebagai aktivator transkripsi dari sel saraf dan terlibat dalam penentuan jenis kelamin, sedangkan protein BAS berperan dalam proses paralisis.
Berdasarkan pada pernyataan-pernyataan di atas, jelaslah bahwasanya strain mutan eboni terjadi akibat terekspresikannya gen BAS yang pada akhirnya akan menyebabkan lalat tersebut menderita kecacatan. Menurut Stitch (2017), Gen BAS atau PARA tersebut dapat mengakibatkan terjadinya paralisis yang akan berpengaruh terhadap regulasi transport ion, tingkah laku terbang, respon yang ditimbulkan terhadap eter, oligomerisasi protein, transportasi transmembran ion kalium, perilaku pacaran, transportasi transmembran kation anorganik, dan perkawinan.
BAB IV PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan pada uraian-uraian pada bab-bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwasanya :
1. Perbedaan pada Drosophila melanogaster jantan dengan betina adalah tubuh betina berukuran lebih besar daripada jantan, ujung abdomen pada individu jantan berbentuk membulat atau tumpul sedangkan pada betina rincing atau ramping. Ciri lainnya ialah Ujung abdomen pada individu jantan memiliki pola akhiran berwarna hitam, sedangkan pada betina tidak demikian. Drosophila melanogaster jantan memiliki sisir kelamin, sedangkan betinanya tidak.
2. Hal-hal yang dapat digunakan sebagai pembeda antara strain N, strain E, dan strain W adalah warna mata pada setiap strain. Drosophila melanogaster strain N memiliki mata berwarna merah menyala, strain E berwarna merah kecoklatan, sedangkan strain W memiliki mata berwarna putih.
4.2. Saran
Praktikum yang akan datang sebaiknya dipandu dengan lebih baik lagi sehingga tidak terjadi kesalahan seperti praktikum ini. Hal ini terjadi dimana praktikan secara tidak sengaja menempelkan Drosophila melanogaster tersebut dengan menekannya pada gelah objek sehingga lalat tersebut mati mengenaskan.
Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor Laboratory Press.
Cakir, Sukran dan Ali Nihat Bozcuk. 2000. Longetivity in Some Wild Type and Hybrid Strains of Drosophila melanogaster. Turk. J. Biol.
Campbell, N. A., Recce, J. B., & Mitchell, L. G. 2002. Biologi. Edisi Kelima Jilid 1.
Campbell, Neil A., Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, dan Robert B. Jackson. 2010. Biologi. Jilid 1. Edisi Kedelapan. Jakarta : Erlangga.
Gardner, E. J. 1984. Principles of Genetics. New York: John Willey and Soons, Inc.
Hartwell, L. H., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A. E., & Silver, L. M. 2011. Genetics: from Genes to Genome, Fourth Edition. USA :McGraw-Hill Higher Education.
Herskowitz, I. H. 1977. Principles of Genetics. New York: Mac Millan Publishing Company. Hovemann, B. T., R. P. Ryseck, U.Walldorf, K. F. Stortkuhl, I. D. Dietzel et al., 1998 The
Drosophila ebony gene is closely related to microbial peptide synthetases and shows specific cuticle and nervous system expression. Gene.
Iskandar, D. T. 1987. Penuntun Praktikum Genetika. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Jakarta: Erlangga.
Karmana, I Wayan. 2010. Pengaruh Macam Strain dan Umur Betina Terhadap Jumlah Turunan Lalat Buah (Drosophila melanogaster). Genec Swara. Vol. 4. No. 2.
Perez M, Schachter J, Quesada-Allue LA. 2004. Constitutive activity of N-beta-alanyl-catecholamine ligase in insect brain. Neuroscience Letters.
Ramadhani, Shefa Dwijayanti, Aloysius Duran Corebima, dan Siti Zubaidah. 2016. Pemanfaatan Drosophila melanogaster Sebagai Organisme Model untuk Mempelajari Pengaruh Faktor Lingkungan terhadap Ekspresi Sifat Makhluk Hidup pada Perkuliahan Genetika. Jurnal Pendidikan. Vol. 1. No. 5.
Richardt A, Rybak A, Strortkuhl KF, Meinertzhagen LA, Hovemann B. 2002. Ebony protein in the Drosophila nervous system: Optic neuropile expression in glial cells. Journal of Comparative Neurology.
Rothwell, N. V. 1983. Understanding Genetics. Edisi 3. New York: Oxford ingleton.
Siburian, Jodion. 2008. Studi Keanekaragaman Drosophila sp. di Kota Jambi. Biospecies. Vol. 1. No. 2.
Suh, Joowon dan F. Rob Jackson. 2007. Drosophila Ebony Activity is Required in Glia for The CircadianRegulation of Locomotor Activity. Neuron. Vol. 55. No. 3.
Suryo. 2012. Genetika untuk Strata 1. Yogyakarta : Gadjahmada University Press.
Takahashi, Aya, Kuniaki Takahashi, Ryu Ueda, dan ToshiyukiTakano-Shimizu. 2007. Note : atural Variation of Ebony Gene Controlling Thoracic Pigmentation in Drosophila melanogaster. Genetics.
