Download - 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
1/40
MARKA GENETIK
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
2/40
Marka (Marker)
Gen dengan fungsi dan lokasi yang diketahui,atau mutasi gen yang memungkinkan untukmenganalisa penurunan sifat
Informasi genetik berada pada GENOM
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
3/40
MARKER GENETIK
Setiap perbedaan fenotip yang dikontrol oleh gendan dapat diguanakan untuk mempelajari proses
rekombinasii,
ATAU
Seleksi satu atau lebih fenotip yang lebih dekat
atau lebih jauh dari target gen
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
4/40
MARKER GENETIK
Marker Morfologi
Marker Molekuler
Sekuen protein atau DNA yang dapat dideteksi danberhubungan erat dengan suatu lokus gen/atau karakter
morfologi atau karakter tanaman lainnyaSekuen protein atau DNAterdeteksi yang diturunkan dandapat dimonitor dan berhubungan dengan sifat (dan
bukan sebagai akibat dari faktor lingkungan)
1. Protein marker 2. DNA marker
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
5/40
Kromosom, DNA, Gen, Genom
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
6/40
GENOM &
Strukturnya
Nukleus sel manusia terdapat
30 000 - 40 000 gen. Satu setdari gen-gen ini disebutGENOM.
Tersusun atas DNA dan Protein
DNA berbentuk koil dari
benang2 asam nukleat
Rantai panjang DNAberasosiasi dg molekul protein
kromosom
Bertempat di Nukleus sel
Kromosom
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
7/40
Adl kode yg terbuat dari pasangan2
basa dlm molekul DNA.
Setiap molekul DNA terdapat banyak
gen
Sebagai dasar dari sifat baka
GEN
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
8/40
Struktur DNA
DNA adalah Asam Nukleat
Asam Nukleat adalah POLIMER
MONOMER yang membentuk polimerasam nukleat adalah NUKLEOTIDA.
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
9/40
Struktur Nukleotida
Setiap Nukleotidaterdiri 3 bagian
Gula
Basa Nitrogen Grup Fosfat
Dari ke 3 bagianNukleaotida
Fosfat & gula selalusama pada setiapnukleotida
yang bervariasi
Basa Nitrogen
Gula Pentosa
Fosfat
Susunan gen dilihat dariurutan (seqeunce) basaNitrogen penyusun Gen(mis: ATTTCCGATGCC)
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
10/40
KONSEP DASAR BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI MOLEKULER
DOGMA SentralBioteknologiMolekuler
GENETIS/DITURUNKAN
FENOTIP/TEREKSPRESI
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
11/40
Molecular markers
allozymes (protein-electrophoresis)
chloroplastDNA PCR-RFLP
RAPD
(random amplified polymorphic DNA)
AFLP
(Amplified Fragment Length Polymorphism)
Microsatellites (SSRs)
Sequencing(SNPs)
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
12/40
Molecular markerAspek PENTING: Polimorfisme
Keberadaan dua atau lebih sekuen yang secaragenetis berbeda satu dengan lainnya, namunterdapat pada populasi hasil interbreeding yg sama
Model Penurunan (Pattern of inheritance)
Model transmisi informasi genetik dari tetua keanakannya
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
13/40
tdk berlilin berlilin
Marka Morfologi (Fenotipe)
Berbulu mulus
Berbaris 2 berbaris 6 Hitam Putih
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
14/40
Polimorfisme
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
15/40
Polimorfisme
-P1 : satu band
-P2 : satu band (uk lb kecil0-Offspring 1 : heterozygote
-Offspring 2 : homozygote p1
Polymorfisme
P1 : satu band
P2 : tidak ada band
-O 1 : homozygote P1
-O2 : ????
P 2P 1 O 2O 1
Co-dominant marker
P 2P 1 O 1 O 2
Dominant marker
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
16/40
Dominant vsCo-dominant
Dominant
Tidak dapat dianalisa mana yang homo- dan hetero-zygot
Tidak diketahui frekuensi allelnya
Contoh RAPD
Co-dominant
Homozygote dapat dibedakan dengan heterozygoteFrekuensi pemisahan alel dapat dihitung
Contoh : microsatelit, SNP , RFLP
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
17/40
Polymorphisme tinggi
Diturunkan secara Co-dominantTerdapat pada keseluruhan genom
Dapat diulang (Reproducible)
Deteksinya mudah, cepat dan murah
Selektifitasnya netral
Resolusi tinggi dengan jumlah sampel yang banyakAnalisa secara non destruktif
Terdistribusi secara random dalam GenomDapat diotomatisasi
MARKA MOLEKULER YANG
DIINGINKAN
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
18/40
Protein markers
a.Allozymeisoenzymes protein dimana sintesanya dikendalikan oleh alel
codominant dan ditutunkan berdarkan rasio monogenik. Polapitanya menghasilkan pola berbeda dengan pemisahan
elektroforesis
b. IsozymeSuatu enzim spesifik yang terdapat dalam satu atau lebihstruktur, dan dapat diidentifikasi dengan metode elektroforesis
MARKA GENETIK BERDASARKANPOLIMORFISME PROTEIN
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
19/40
Protein Penyimpanan Biji
Allozyme
Polimorfisme Protein
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
20/40
Isozyme
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
21/40
DNA marker
Segmen DNA yang lokasinya pada kromosom dapatdiidentifikasi, SERTA penurunannya dapat diikuti
Tipe DNA Marker dapat dibedakan berdasarkan teknikmolekuler yang digunakan untuk mengembangkan marker:
1. Enzim Restriksi2. Hibridisasi3. PCR
4. Sekuensing
Marker bisa GEN atau suatu fraksi DNA yang fungsinya tidak
diketahui
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
22/40
DASAR TEKNOLOGI DNA
MARKER
Restriction Endonucleases
Hibridisasi DNA-DNA
Polymerase chain reaction (PCR)Sekuensing DNA
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
23/40
TEKNIK RFLP
TAHAPAN
1.Ekstraksi DNA Genom2.Pemotongan DNA dengan Enzim3.Electroforesis DNA dan transfer ke
membran4.Pelabelan DNA probe (dengan
radioactive atau non-radioactive)5.Hibridisasi DNA dengan probe (DNA-
DNA Hybridisasi)6.Transfer ke film7.Visualisasi
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
24/40
Isolasi DNA genom
Pemotongan DNAdengan enzymrestriksi
Pemisahan fragmenDNA denganelektroforesis
Transfer DNA kemembran
Hibridisasi DNAdengan probe yg
tlg dilabel
Hasil Hibridisasispesifik
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
25/40
Pemotongan DNA
Bagaimana cara memotong DNA?
Dengan enzim restriksi (restriction enzyme)atau disebut juga enzim endonuklease
(restriction endonuclease)
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
26/40
Enzim Restriksi
Bakteri mempertahankan dirinya dari virus dgn cara membentukrestriksi
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
27/40
Enzim Restriksi
Adalah : Enzim yang dapat mengkatalisasipembelahan / pemotongan DNAdibeberapa tempat / lokasi spesifik dengan
jumlah yang terbatas & dapat direproduksi.
Enzim ini disebut juga dengan namarestrcition endonuclease (endonukleaserestriksi) ( Russell, 1980).
Enzim ini mampu memecah ikatanfosfodiester asam nukleat
Jenis enzim restriksi sangat banyak
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
28/40
Sekuen Double Helix DNA pada
masing-masing helika adalah sama
Basa nitrogen padaDNA berpasanganhanya dengan basa
komplementer
Menghasilkansekuen sama padamasing-masinghelikanya
5
5
3
3
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
29/40
Enzim resktriksi mengenal danmembuat potongan pada sekuenDNA tertentu
Sequen tersebut dikenal dengan
nama restriction sites (daerahpemotongan) pada DNA. Ukuran restriction sites umumnya
sekuen sebanyak 4 sampai 6 pasang
basa (base pair).
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
30/40
Contoh Enzim Restriksi
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
31/40
blunt end
sticky end
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
32/40
Potongan DNA Sticky End
RestrictionsiteG!AATTCCAATT!G
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
33/40
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
34/40
Restriction Site?
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
35/40
Contoh: Hae III
Memiliki restriction site GGCC
CCGG5 TGACGGGTTCGAGGCCAG 3
3 ACTGCCCAAGGTCCGGTC 5
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
36/40
HASIL POTONGAN
blunt ends
5 TGACGGGTTCGAGG CCAG 3
3 ACTGCCCAAGGTCC GGTC 5
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
37/40
Nama enzym restriksi berasal dari:
Jenis bakteri dimana enzim ditemukan
Urutan enzim ditemukan dan diisolasi .
MISALNYA:EcoRI
Diisolasi dari bakteri E.colistrain R dan I
adalah nomer yang menunjukkan urutanpenemuannya yaitu no 1.
B i t
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
38/40
Bagaimana cara memotong
DNA?
1. Letakkan DNA yang akandipotong ke dalam tabungeffendorf
2. Masukkan enzim restriksi dancampur dengan DNA (caramembolak-balikkan tabung)
3. Tambahkan buffer (larutan)perekasi4. Inkubasikan pada suhu 25
37C (sesuai pedoman pada
enzimnya) selama 12-24 jam
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
39/40
Mengecek Keberhasilan Potongan
Setelah DNA dipotong lakukanpengecekan bahwa pemotonganberhasil
Pengujian dengan analisa elektroforesisDNA
-
7/21/2019 2014 Biotek Kehutanan Marka Genetik
40/40
3
6
2
61 2 43 5
4
5
1MFG
INTGERPRETASI Polimorfisme RFLP