Jurnal Veteriii6i=
JuRrual KeooxrERAN Hewaru lruooruesra
Vol. 13 No.4, Desember 2012 Gen T.gondii Pemindai DllA
T.gondii pada Ayam Kampung Sistiserkosis pada Babi Papua yang Diumbar Pnemonia Verminosa Kucing Sekuen Genetik Monyet Hantu
Suplementasi Ranggah Muda untuk Rusa Sambar
Antrak di Sumbawa Kerugian Dkonomi karena Rabies Kesembuhan Luka dengan Aplikasi Zinc Tbpikal Tbksisitas Rimpang Kunyit
Kimia Darah Sapi Bali Respons Kambing PE terhadap Clenbuterol
Karakteristik Virus lbtelo Diagnosis Gen Shiga Like Tbxin Osteoklas Mencit Perimenopause Parthenogenesis Oosit Domba Diakreditasi Dirjen Dikti $l( No 81/DlKTl/Kep/2011 Tanggal 15 November 2011
Vol 13. No 4 Desember 2012 Terakreditasi Dirjen Dikti
Jurnal Veteriner
S.K. No. 81/DIKTiiKep/2011
ISSN : 1411-8327 Website : ejournal.unud.ac.id Jurnal Tiga Bulanan
Jurnal Kedokteran Hewan Indonesia (Terbit: Marct, Juni, September, Desember)
Selamat Memqsuki Thhun IJlar
Air
PEMIMPIN UMUM : I WAYAN BATAN DEWAN REDAKSI : NYoMAN MANTIK ASTAWA (KETUA), IDA BAGUS ABKA, NYOIVIAN SADBA DHARI\,{AWAN, IWAN H. UTAMA, I GUSTI NGUBAH KADE I\,IAHARDIKA, I KETUT PUJA, I KETUT SUATHA, TJOK GDE OKA PEMAYUN, RooSTITA L, BALIA, I KETUT BERATA, REDAKTUR PELAKSANA : I NYo[.4AN SUARTHA & IG [/ KBISNA ERAWAN, SEKRETARIS REDAKSI : INYoMAN SUARSANA, STAF REDAKSI: I WAYAN
SUARDANA, IGUSTINGURAH SUDISMA,AIDA LOUISETENDEN ROMPIS, NIGUSTIAGUNGAYU SUABTINI,IIVIADE SUKADA, ANAK AGUNG SAGUNG KENDRAN, ANAKAGUNGAYU IVIRAHADI, I IVIADE KARDENA, TATAUSAHA: PUDJI RAHARDJo, WERDI susARl. KANTOR REDAKS| & aLAMAT SURAT: KLtNtK HEWAN FKH UNUD, Jl. Raya sesetan cg. N/arkisa 6 Banjar Gaduh, Denpasar - Bali. PENERBtT : FAKULTAS KEDoKTEBAN HEWAN, uNtvERStrAS uDAYANA BEKERJA SAMA DENGAN PERHIMPUNAN DOKTER HEWAN INDONESIA. REKENING : NOIIOR 01'18628705 pr'N drt]. I NYOTVAN SUARTHA, M.Si BNICABANG DENPASAR OICETAK OLEH: PERCETAKAN PELAWAsARI, JL, ANToSUBA3S DENPASAR
setiap naskah yang dikirim ke redaksi untuk dipublikasikan dalam Jurnai veteriner akan dipandang sebagai karya asli penulis dan bila diterima, naskah tersebut tidak diperkenankan dipublikasikan lagi secara keseluruhan ataupun sebagian tanpa seijin Jurnal Veteriner.
DAFTAR ISI Vol 13. No 4 f)esember 2012 Terakreditasi Dirjen Dikti
Jurnal Veteriner
S.K. No. 81/DIKTI/Kep/2011 Naskah
ISSN : 1a11-8327 Website : ejournal.unud.ac.id Terbit sejak 18 Desember 2000
Jurnal Kedokteran Hewan lndonesia Indonesian Veterinary Journal
Asti
Original Article
IDA AYU PASTI APSARI, WAYAN TUNAS ARTAMA, SUMARTONO, I MADE DAMRIYASA Sck"cn Cen Strfocp A tigen-l d^n Bradizoit Antige -1 Takizoit Toxoplas, o gorl.lii sebasai Kand idar Pemindai DNA (SAGI AND BAGI CENE SEQUENCES ANALYSIS OF TOXOPLASMA GONDII TACHYZO|TE AS PROBE
I
MADE DWINATA, IDA BAGUS MADE OKA, NYOMAN ADI SURATMA, I MADE DAMRIYASA Seroprevalensi dan Isolasi Tu;oplasfin gohtlii pada Ayam Kampung di Bali ISEROPREI/ALENCE AND ISOLATION OF TOXOPLAST4/1 CONDII INI{IYANTI ASSA, FADJAII SATIIIJA, DENNY WIDAYA LUKMAN, NYoMAN SADRA DHAIIMAWAN. PIIiIIIt[ DORNY
lukt!r'l{iiik,r ll:rl,i \rl|c Di"mbxr
,Rl.SK 1.:tL rOR
(lan I'aknI M(nrrh Mcmp(rtinsqi Prctalcnsi Sislisrrkosi. Ol. l.lal-k.1\GL llLSB4\bRl A.uD Rtu POItK / [l'n /lL'/-.lSl Tllll l'Rll.t lll:.rLl:
II)A BACUS OKA WINAYA, I KETUT BEIiATA, I MADE KARDENA, IDA BAGUS MADE OKA P eumonit Verminosa pada Krcing Loknl yang Terinfeksi olch A?lltotsrofir:.rlus sl (l'1.1/r.'1//\(rr,'s PNr,Ljl.toNt.l t,\ t)oMtisTtc L,,tT ti:r'LCTt'D 81 .1t.:r,uRosTRoNGlT.us sP)...........................351-3i7 I.IINI WII)AYAN'I'I, NIKI'N SATUTI NUIt TIANDAYANI, I{ERY WI.'AYANTo K(rxgirnrxn (,(ncrk S(kll(I Ccll ,41P S.tnthutr FO Shh uit
twt.\-1.tlt
1'1t
l-k\lfl
D
\7-t-ttt t)l- t-tt1\,1.\t .\/U(/,r(/.S,
(.1/P^r \,lonvet Hrntr rlfl,'rir/\, lndoncsia jt-t tn.\1l:Rl //i/,1/ /fn,/\/.s/.1,... ... 1
(;ONo SI'MIADI, ITADI'N TAUFIQ PUIiNA NU(;IIAHA, YULIASITI JAMAL s ml'xr Mcmnerh:riki l'crturnl'uhrn Tulrng Femur. Bobot Otot,
Srplcmcrtrsi RiJlglarh Muda Ilu\x rlrtr Krrrhrnrn fi{ik TiLn\ Ptrrih
llllL t:t'tt.LT Ot' S..tlluAR .tND l'lll'SlC/11 /
t'ttl,t'l':T.lNT,LR SUPL|AILNT Oi'FllllUR BONI:. llODt'(;ROtt'TH.
V/'Uk.r\cI
i.V
R.ln. ...................
ERWIN KUSRIANTo. DKO SUGEN(; PIIII]ADI. ABDULGANI AMRI SIITEGAR
Anrlisis lliay.t Minfaat dnn Strntegi I'engcndalian Pcntakit Antrrlis di Pulru l'rovinsi N sn Tcnq,an ra llarnl ((t).\T ul,,\,1::t:JT l.\:i1_ils/s.r\', sTR.lTt:Gt o1. .1n,7tlR..1.\'co^,TROt.L.t\G
i1|-311
Stlmbarva
\YI'IiA. MAITIA GI'ON(:. MAXS UIIIAS I]I}ENHAIZAII SANAM tlt t)\t^ \"t! /./)\\/:\ {)/', R tRll..\ ltl.\] t.,l- /\ [r\'I \{:\ I J/.\udi'/(.t Pkoll\Lt]
I|WALI)I.]S
Krrusix'r fl,,"',,n'i ALil'nt P(I\rkit laxl'i(. (li l'rovinsi Nu.x lcns,.trrx TinIrr
l8!--rul
I)TVITA AN(;GIIAENI. DHIITGO AI),II. I]AMBANG STJTITISNO l(l(ntilili:rsi LcItiI padx Ktscmb'rhrn Lrkn Tikus ynng Diberi I,nkan Lemrk Tinggi dxn AfrliLasi Zi ! Tnriknl ILI:PTI^' lDllNT tl"tL,lTlOit Olt tt'OUND IlL.lLlNC OF R.4T Gllll i' l!lGll l:.4T Dll T .ln"D TOPIa:.,t1 Zl)iC WIWIN WINAITSIH IIiTJII WIENTAITSIH, NOVA I'. SULISTYAWATI, ISTIFHAIIANY WAHYUDINA Uii Tol{sisitns Akrl Ekstrak llimt)rng Kunyit pada Mencit : Kajian Histopntologis Lnmhung,
Ilati d:tn Cinjrl I,I('LTII OR,II, To,YICITI' Of,' TURTIIIlI]C
L:-YTR,1C'T
IN NIIC[ . Il ISTOIITHO I.()G
ICA
I,
STUDII'S
ANAK AGT]NC SAGTJNG KI'NDRAN , I MADE DAMRIYASA, NYOMAN SADRA DHARMAWAN, IDA I}A(;US KOMANG ARDANA, LUH DIIWI ANCCITI]NI.
Prolil Kin'i.r Klinik l)nrah S:lpi llali . . ............... 110-415 tlttOttD rl.l,\lt.tL LlltlllSTRj PROFILES Ol'T]lL B/1Ll CATTLE) I}AMI}ANG KIIIANAI)I. RRAMADA WINIAIT PUTRA I)istrihIsi Oror. Lcm.k dan Tulxng pada Karkas KAmbing Jantan PerAnakan Eta$ah yang Diberi Sunrik.'r Clrtrhtrrrr,,l II) 1.97'R IR UTIOA: OI.' I,IUSL'1,L. I.1T:,IND BONI: IN N'ULI. ET,,IWAII CROSS BRLI]D BUCKS TREATLD ll
lTlt cLI.:NuuTt-:Rot.
.......
116-425
MICHAIiL HAIiYADI WIBoWO. 1'ItI UNTAIII. ANASTASIA ENDANG TRI HASTUTI WAHYUNI lsolisi, Idcntifikasi, Sillt Fisik, dAn Biologi Virus Tetelo vrng Diisolrsi dari Kasus di LaDangan
(ISOI,lTIO);. IDI'NTII.'IClTION. PlIISIC,IL. -iA'D DIOLOGIC-IL CT!-IMCTLR Of'NEII'C,1STLE DISE.\iSE
I WAYAN SI]AIII)ANA, I NENCAH SU.IAYA, WAYAN TUNAS AI{TAMA ApliLnri Kxn'lirlxl l'e'rindxi untrtk I)iagnosis Gen ShiXt like krrin-2 d^ti Eschetichiu coli Ol57tH7 TPRODL .tPl l( .tTl0\' Tt) Dl tG'\OSTIC PROGRAI,IE OF SLIIGA t,lKE TOXIN-2 (STX2) GLN FROlrl YTJI,IANA, II)A AYT] I)DWI WIRYANTHINI. NYOMAN MANGKU KARMAYA, TANGKINC WIDAITSA l't ulnnirn Orl(,.,./.rr/ [t)ih'sis Tulnng Ridins Mcncit Perimeropnusc dcngan I'c'nhcrian Estrogcn
rltln li(r(nnn,l /USTla(,/L'/ rSf
Li/L'\T DI:tRE.tSl,\'G
ON LPIPHISIS P,4RT Ol. Rtl)lUS lN Pt:Rlllt:NOI,.1l,t L Mlal:
HASI]I, SRI CUSTINA, MOI'IAMAD AGUS SETIADI, IMAN SUPITIATNA 'tingkat Prmntrng^n tnti Oosil l)omtla dan Pembentukan Pronuklcns Setelah Purhcnoge,resi.\ dcngnn I'cnnm ha hrn Gll.uthionc (A.IJCI,L.lR ,\,IlTLIRlTION II,4TL OII OI'IN[, OOCYTES,lNI) PRONUCI.E.,lR I..OR),I,1TION ,1I.TLR
Jurnal Veteriner Desember 2012 ISSN : 1411 - 8327
Vol. 13 No. 4: 434-439
Aplikasi Kandidat Pemindai untuk Diagnosis Gen Shiga like toxin-2 dari Escherichia coli O157:H7 (PROBE APLICATION TO DIAGNOSTIC PROGRAME OF SHIGA LIKE TOXIN-2 (STX2) GEN FROM ESCHERICHIA COLI O157:H7) I Wayan Suardana1, I Nengah Sujaya2, Wayan Tunas Artama3 1
Bagian Kesehatan Masyarakat Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana, Jl. Sudirman Denpasar, Bali Telepon (0361) 223791, 701808 E-mail :
[email protected] 2 Bagian Ilmu Kesehatan Masyarakat, Fakultas Kedokteran, Universitas Udayana, Jl.PB.Sudirman Denpasar, Bali. Tlp. (0361) 222510, 701805. E.mail:
[email protected] 3 Bagian Biokimia, Fakultas Kedokteran Hewan Univesitas Gadjah Mada Jl. Fauna No. 2, Yogyakarta 55281, Tlp.(0274) 560864, Fax.(0274) 560861 E-mail:
[email protected] ABSTRAK
Ditemukannya Shiga-like toxin dari Escherichia coli O157:H7 pada feses sapi, daging sapi dan feses manusia, mengindikasikan keberadaan bakteri tersebut sebagai agen zoonosis sangat membahayakan dan mengancam kehidupan. Mengingat pentingnya E.coli O157:H7 bagi kesehatan masyarakat, analisis keragaman genetik Shiga Toxin Escherichia coli (STEC) serta pengembanan perangkat diagnostik seperti probe gena menjadi sangat penting dilakukan. Kegiatan penelitian diawali dengan tahapan perancangan dan sinteia probe PS2 dengan susunan nukleotida 5’TTACACATATATCAGTGCCCGGTGTGACAACGGTTTCCATGACAACGGACAGCAGTTATACCACTCTGCAACGTGTCGCAGCGCTGGAACGTTCCGGAATGCAAATCAGTCGTCA ‘3, dilanjutkan dengan analisis hasil pelabelan probe, ekstraksi DNA genom, hibridisasi dot blot DNA-DNA, dikahiri dengan deteksi hibridisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa probe PS2 berhasil dikembangkan untuk mendeteksi gen Shiga like toksin (gen Stx2) dari E. coli O157:H7. Probe yang dirancang diketahui memiliki efisiensi pelabelan sampai 10 pg/µl. Probe PS2 dengan konsentrasi 25 ng/ml diketahui mampu mendeteksi komplementernya pada sampel sampai pada konsentrasi DNA template 10 ng/µl. Kata kunci : E.coli O157:H7, Shiga like toxin, probe PS2.
ABSTRACT A Shiga-like toxin producing Escherichia coli O157:H7 has been detected in cattle fecal sample, at beef, and human as well as in beef and indicating that the agent is a harmful zoonosis bacteria. Genetic analysis of Shiga toxin Escherichia coli (STEC) gene is important for development of probe to improve the diagnosis method for the agent. The study consisted of degrading and synthezing of PS2 probe with nucleotide sequence, 5’TTACACATATATCAGTGCCCGGTGTGA-CAACGGTTTCCATGACAACGGA CAGCAGTTATACCACTCTGCAACGTGTCGCAGCGCTGGAA-CGTTCCGGAATGCAAATCAGTCGTCA ‘3, analyzing of labeled probe, extracting of genomic DNA, hybridizing dot-blot DNA-DNA, and finally detecting of hybridization signal. The results show that PS2 probe can be used to detect Shiga like toxin gene (stx2 gene) from E. coli O157:H7. The Probe has labeling efficiency up to 10 pg/µl. PS2 probe with 25 ng/ml concentration has a capability to detect it’s complemantary in 10 ng/µl DNA samples concentration. Key words: E.coli O157:H7, Shiga like toxin, PS2 probe
434
Suardana et al
Jurnal Veteriner
PENDAHULUAN Sampai saat ini informasi keberadaan Escherichia coli O157:H7 dalam kaitannya sebagai agen zoonosis di Indonesia masih sangat jarang terungkap, padahal Shiga toxin yang dihasilkan oleh bakteri ini dapat menimbulkan bahaya yang cukup fatal terutama pada anakanak dengan tingkat morbiditas dan mortalitas yang sangat tinggi (Acheson, 2000; Wani et al., 2004). Sebagian besar efek merugikan dari kejadian infeksi E.coli O157:H7 diawali dengan dihasilkannya salah satu atau kedua jenis toksin yaitu Shiga Like Toxin-1 (Stx-1) maupun Shiga Like Toxin-2 (Stx-2) (Centers for Disease Control and Prevention, 2000; Barlow et al, 2006). Adanya hasil temuan E.coli O157:H7 pada feses dan daging domba di Yogyakarta sebesar 13,2% dan 2,6% (Sumiarto, 2004) dan temuan Suardana et al. (2007) dan Suardana et al. (2008) yang berhasil mengidentifikasi E. coli O157:H7 di Kabupaten Badung, Bali pada feces sapi sebesar 7,61%, pada daging sapi sebesar 5,62% dan pada feces manusia sebesar 1,3%, menguatkan hipotesis bahwa serotipe lokal dari bakteri ini juga berpotensi besar sebagai agen zoonosis yang harus diwaspadai sehingga perlu dikaji secara lebih mendalam. Hill dan Jinneman (2000) menyatakan bahwa, untuk tujuan kajian epidemiologi suatu agen zoonosis sebaiknya digunakan aplikasi teknik genetik mengingat keunggulan dari metode ini yakni memiliki sensitivitas yang sangat tinggi. Bhaduri et al., (2001 dalam Moon et al., 2004) mengungkapkan bahwa dalam beberapa dekade belakangan ini, berbagai teknik diagnostik secara molekuler telah digunakan dalam memantau foodborne pathogen untuk tujuan perlindungan masyarakat. Metode deteksi yang didasarkan atas PCR merupakan suatu alat yang sangat membantu karena spesifisitasnya yang tinggi serta kesederhanannya (Hill and Jinneman 2000). Gen target untuk deteksi spesifik dengan teknik PCR biasanya terkait dengan faktor virulensi dari pathogen seperti gen Shiga-like toxins (Stx1 dan Stx2) dari E.coli O157:H7 yang merupakan gen penyandi dalam produksi verotoksin (Gyles, 2007), disamping juga gen lainnya seperti gen yang terkait dengan protein yang berperanan dalam penempelan atau perlekatan pada tubuh hospes yaitu gen eaeA (Ghanbarpour and Oewald, 2010). Selain teknik PCR, sangat perlu dikembangkan teknik diagnosis lainnya yang
lebih cepat dan lebih mudah khususnya apabila digunakan untuk aplikasi lapangan, mengingat teknik PCR membutuhkan adanya suatu peralatan dan laboratorium yang cukup mahal. Salah satu teknik modern tersebut adalah pengembangan teknik diagnosis dengan menggunakan probe molekuler (Sambrook and Russel, 2001). Probe secara kimiawi dan biologis merupakan suatu molekul yang hanya dapat berinteraksi secara kuat dengan molekul targetnya, akibat adanya ikatan yang kuat antara basa C-G dan A-T, seperti halnya ikatan antara antigen dengan antibodi, ataupun ikatan antara avidin dan biotin serta ikatan antara lateks dengan karbohidrat (Reisch et al., 2003). Lebih lanjut Hill dan Jinneman (2000), menyatakan bahwa adanya penemuan gene probe, disamping keunggulannya dapat mempercepat deteksi suatu strain bakteri dan / atau gen virulensi, pemakaian probe juga dapat mengurangi penggunaan media pertumbuhan ataupun hewan coba, disamping kemudahannya dapat diaplikasikan pada laboratoriumlaboratorium dengan peralatan yang minimum. Bertitik tolak dari permasalahan diatas maka penelitian “Pengembangan Kandidat Probe untuk Optimalisasi Diagnosis Agen Zoonosis E.coli O157:H7” ini sangat penting untuk dilakukan. METODE PENELITIAN Sintesis Probe Sintesis probe PS2 dilakukan dalam bentuk oligonukleotida dengan memesan pada distributor. Pelabelan Probe dengan dig 11-dUTP Probe hasil sintesis dilabel dengan dig 11dUTP yang dilakukan melalui dua tahap yaitu penyiapan bahan pelacak, dan proses pelabelan dengan dig high prime (dNTP mix yang mengandung dig 11 dUTP alkali labil, enzim Klenow dan reaction buffer). Tahap pertama adalah oligonukleotida yang dibeli di pasaran yang mengandung 32 µg/µl diencerkan dengan 32 µl ddH 2 O steril sehingga diperoleh konsentrasi sebanyak 1 µg/µl. Sebanyak 1 µl dari larutan tadi dimasukkan ke dalam tube 1,5 ml selanjutnya ditambahkan 16 µl ddH 2 O. Oligonukleotida tadi selanjunya di denaturasi dengan jalan memanaskan pada air mendidih selama 10 menit, untuk selanjutnya segera
435
Jurnal Veteriner Desember 2012
Vol. 13 No. 4: 434-439
ditaruh dalam es (chilled on ice). Pada tahap ke-dua, tabung dig high prime yang ada dalam kit diambil dan dicampur dengan jalan diketuk ketuk dengan jari. Sebanyak 4 µl dig high prime dipipet dan ditambahkan ke dalam tube yang mengandung larutan probe tadi. Tube selajutnya diinkubasikan pada suhu 37OC selama semalam. Setelah 20 jam inkubasi, reaksi dihentikan dengan cara pemberian 2 µl EDTA 0.2 M pH 8,0. DNA pelacak yang sudah terlabel selanjutnya disimpan dalam freezer. Kuantifikasi Efisiensi Hasil Pelabelan Probe Kuantifikasi efisiensi hasil pelabelan probe dilakukan melalui tahapan penyiapan berbagai konsentrasi probe, yang dilanjutkan dengan tahap proses deteksi. Tahap penyiapan konsentrasi probe dilakukan untuk DNA kontrol (konsentrasi 5 µg/µl) dan probe terlabel (konsentrasi 43700 pg/µl) secara bersama sama dengan cara membuat konsentrasi yang sama yaitu 1000 pg/µl. Selanjutnya, dari konsentrasi 1000 pg/µl dibuat konsentrasi berseri yaitu 500 pg/µl, 100 pg/µl, 10 pg/µl, 1 pg/µl, 0,3 pg/µl dan 0,1 pg/µl. Sebanyak 1,5 µl dari masing-masing seri pengenceran tadi diteteskan pada membran nilon bermuatan positip, selanjutnya difiksasi pada oven bersuhu 120OC selama 30 menit. Membran selanjutnya dipindahkan ke plat kecil yang berisi 10 ml maleic acid buffer untuk selanjutnya di inkubasikan pada suhu kamar selama 2 menit di atas shaker dengan kecepatan 150 rpm. Membran selanjunya di blok dengan blocking solution 1 X selama 10 menit, diinkubasikan dengan antibody solution (antidigoxigenin AP conjugate dengan pengenceran 1:5000) masing-masing selama 30 menit pada suhu kamar di atas shaker dengan kecepatan sama. Membran selanjutnya dicuci 2 x 15 menit dengan washing buffer (0.1 M maleic acid; 0,15 M NaCl pH 7,5; 0.3% Tween 20), selanjutnya di equiliberate dengan 10 ml detection buffer selama 2 menit. Pada tahapan akhir dari deteksi, membran di inkubasikan dengan 2 ml color substrat solution (20 µl NBT/BCIP dengan 1 ml detection buffer) pada ruang gelap selama 5-30 menit. Reaksi positip ditandai dengan terbentuknya dot pada membran, dan reaksi dihentikan dengan merendamkan membran pada dH2O steril selama 5 menit. Ekstraksi DNA Genom Bakteri Untuk menguji kemampuan probe sebagai perangkat diagnostik, probe yang dibuat
selanjutnya diuji terhadap genom bakteri. Isolasi DNA genom bakteri dilakukan dengan QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen) dengan prosedur sebagai berikut: Tahap isolasi DNA genomik bakteri mengacu pada prosedur kit. Isolat E. coli hasil isolasi dan identifikasi dipanen dengan cara sentrifugasi (7500 rpm selama 5 menit), supernatannya dibuang, pelet sel ditambahkan 180 µl buffer ATL dan 20 µl larutan proteinase K, divortek selama 5 detik, ditambahkan 200 µl buffer AL divortek selama 15 detik, diinkubasikan pada waterbath suhu 56 OC selama 10 menit, ditambahkan 200 µl etanol absolut 96-100%, divortek selama 15 detik. Lysate E. coli selanjutnya digunakan untuk binding DNA. Disiapkan tube 2 ml yang telah mengandung tube penyaring (QIAamp Mini spin column), lysate dimasukkan ke dalam penyaring, disentrifius 6000 g (8000 rpm) selama 1 menit, sisa cairan di buang, dan filter yang telah mengandung DNA dimasukkan ke dalam tube 2 ml yang baru, dilanjutkan dengan washing DNA. Filtrat DNA ditambahkan 500 µl wash buffer (buffer AW1) dan didiamkan selama 5 menit, disentrifius 8000 rpm selama 1 menit, sisa cairan tertampung dibuang dan diganti dengan tube 2 ml yang baru. Wash buffer (buffer AW2) sebanyak 500 µl ditambahkan dan didiamkan selama 5 menit, disentrifius dengan kecepatan penuh (14.000 rpm selama 3 menit), sisa cairan yang tertampung dibuang dan dilanjutkan dengan tahapan eluting DNA. QIAamp Mini spin column yang mengandung DNA dimasukkan ke dalam ependorf steril baru, ditambahkan 50 µl elution buffer (buffer AE), didiamkan pada suhu kamar selama 5 menit, dan disentrifius dengan kecepatan 8000 rpm selama 1 menit (tube telah mengandung larutan DNA murni). Untuk menghindari pengulangan freezing dan thawing, DNA murni disimpan pada 4OC untuk penggunaaan langsung atau disimpan dalam freezer -20 O C untuk penyimpanan dalam waktu lama. Hibridisasi dot-blot DNA-DNA Hibridisasi dot-blot dilakukan pada template DNA genom E. coli O157:H7 ATCC 43894 sebagai kontrol positif, serta DNA yang mau diuji. DNA kontrol dan DNA sampel diencerkan hingga konsentrasi yang dikehendaki, dilanjutkan dengan denaturasi pada suhu 100OC selama 10 menit dan segera dimasukkan ke dalam es. Sebanyak 2 µl sampel DNA di imobilisasikan pada membran nylon
436
Suardana et al
Jurnal Veteriner
Hybond bermuatan positif (Roche). Membran dikeringkan anginkan selama 2 menit pada suhu ruang, dilanjutkan dengan pengeringan dalam oven dengan suhu 120OC selama 30 menit. Prehibridisasi dilakukan pada suhu 43OC selama 60 menit dalam medium prehibridisasi (DIG easy hyb). Hibridisasi dilakukan selama satu malam pada suhu 43 O C dengan menambahkan 2 μl/ml probe yang dilabel dengan DIG yang sudah didenaturasi sebelumnya pada suhu 100OC selama 10 menit ke dalam medium hibridisasi. Sesudah tahap hibridisasi, membran dicuci dua kali pada suhu ruang dengan 2X SSC 0.1% SDS selama 5 menit, dilanjutkan dengan pencucian dua kali dengan 0.5X SSC 0.1% SDS selama 15 menit pada suhu 68OC (Roche, 2006). Deteksi Hibridisasi Deteksi hibridisasi dilakukan dengan mereaksikan antara anti-digoxigenin alkaline phosphatase-conjugated pada membran dengan substrat nitroblue tetrazolium chloride (NBT) dan 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphate (BCIP) dengan prosedur kerja sesuai petunjuk suplaiyer sebagai berikut: membran hibridisasi terlebih dahulu dicuci dengan washing buffer I (100 mM maleic acid, 150 mM NaCl, pH 7,5, 0.3% Tween 20) selama 1-3 menit, diblok dengan larutan blocking solution (100 mM maleic acid, 150 mM NaCl, pH 7,5, 1% blocking reagent) selama 1 jam. Membran selanjutnya diinkubasikan dengan antibody solution (anti-digoxigenin AP conjugate dengan pengenceran 1:3000) masingmasing selama 1 jam pada suhu kamar di atas shaker dengan kecepatan 150 rpm. Membran selanjutnya dicuci 2 x 15 menit dengan washing buffer (0,1 M maleic acid, 0,15 M NaCl, pH 7,5, 0,3% Tween 20), selanjutnya di equiliberate dengan 10 ml detection buffer selama 2 menit. Pada tahapan akhir dari deteksi hibridisasi, membran di inkubasikan dengan 2 ml color substrat solution (20 µl NBT/BCIP dengan 1 ml detection buffer) pada ruang gelap selama 5-30 menit. Reaksi positip ditandai dengan terbentuknya dot pada membran, dan reaksi distop dengan cara merendamkan membran ke dalam dH2O steril selama 5 menit. HASIL DAN PEMBAHASAN Probe PS2 yang telah disintesis selanjutnya dilabel dengan dig 11-dUTP dan hasil kuantifikasi pelebelan dibandingkan dengan
kontrol DNA yang telah terlabel DIG yang disediakan dalam Kit. Hasil pelabelan dan kuantifikasi efisiensi pelabelan probe PS2 seperti tersaji pada Gambar 1. Dari gambar 1. terlihat bahwa probe PS2 yang dirancang dengan panjang 115 bp berhasil di label dengan dig 11-dUTP dengan tingkat kuantifikasi pelabelan sampai 10 pg/µl. Pelabelan probe dapat berhasil karena probe yang dirancang bereaksi dengan dig high prime yang mengandung random primer, nukleotidanukleotida, dig 11 dUTP, enzim polymerase (enzim Klenow) dan komponen buffer. Terbentuknya dot berwana biru merupakan hasil reaksi antara antibodi anti dig yang dikonyugasikan dengan alkali fosfatase (AP) bereaksi saat penambahan substrat NBT/BCIP. Timbulnya warna menunjukkan bahwa terdapat DNA yang berlabel dengan pelabel dig11 dUTP. Bila tidak ada DNA yang terlabel, maka antibodi anti dig akan bebas dan akan hilang saat pencucian. Pada membran kontrol terlihat bahwa antibodi anti dig mampu mendeteksi DNA berlabel sampai pada konsentrasi 0,1 pg/µl, sedangkan pada PS2 (probe yang dirancang) antibodi anti dig mampu mendeteksi DNA berlabel hanya sampai konsentrasi 10 pg/µl. Dengan kata lain efisiensi pelacak berlabel (probe PS2) untuk dapat dideteksi dengan antibodi anti dig adalah 10 pg/ µl. Menurut protokol pelabelan, jumlah minimal suatu probe yang ideal untuk digunakan dalam proses diagnosis adalah 30 pg/µl. Atas dasar ini, maka probe yang dirancang (probe PS2) dapat digunakan lebih lanjut dalam proses diagnosis. Hasil penghitungan terhadap konsentrasi dan kemurnian DNA template memperlihatkan bahwa konsentrasi DNA yang digunakan dalam uji hibridisasi berkisar antara 172,5 µg/ml sampai 235.0 µg/ml dengan tingkat kemurnian antara 1,25 sampai 1,40. Kemurnian DNA yang baik adalah berkisar antara 1,5 – 1,8. Angka kemurnian di atas 1,8 menunjukkan terdapatnya protein pada larutan, sedangkan angka kemurnian kurang dari 1,5 menunjukkan DNA terkontaminasi oleh RNA (Sambrook and Russel, 2001). Pada pengujian dengan metode hibridisasi, diperlukan kontrol positif dan negatif yang bertujuan sebagai kontrol sensitivitas dan spesifisitas dalam hibridisasi, disamping juga untuk menjamin kepastian hasil uji hibridisasi (Foy and Parkes, 2001). Kontrol positif yang digunakan yaitu DNA E. coli ATCC 43894, sedangkan kontrol negatif digunakan PBS
437
Jurnal Veteriner Desember 2012
Vol. 13 No. 4: 434-439
Gambar 1. Hasil identifikasi efsiensi labeling probe PS2 dengan berbagai konsentrasi pada membran nylon hybond muatan positip. K: DNA kontrol terlabel DIG; PS2 : Probe Suardana 2. Kolom 1-9 masing-masing: Konsentrasi 1: 1 ng/µl; 2: 500 pg/µl; 3: 100 pg/µl; 4: 10 pg/µl; 5: 1 pg/µl; 6: 0,3 pg/µl; dan 7: 0,1 pg/µl.
Gambar 2: Hasil deteksi komplementer oleh DNA Probe PS2 pada sampel DNA template yang diuji. sebagai pengganti DNA template. Menurut Roche (2006), untuk mendapatkan hasil yang baik dalam hibridisasi khususnya dalam mendeteksi single copi gene dalam suatu kompleks genom, konsentrasi probe DNA yang dilabel dengan metode random primed labeling adalah 25 ng/ml larutan hibridisasi dengan konsentrasi DNA template paling tidak 300 ng. Pada penelitian ini digunakan konsentrasi DNA template dengan seri pengenceran mulai dari 300 ng/µl, 100 ng/µl, 50 ng/µl, 10 ng/µl, dan 0 ng/µl. Hasil hibridisasi DNA template dengan probe PS2 seperti tersaji pada Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan bahwa DNA probe PS2 menunjukkan sinyal hibridisasi dot blot masih mampu tervisualisasi hingga konsentrasi DNA template 10 ng/µl, sebaliknya pada konsentrasi DNA template 0 ng/µl tidak terlihat adanya sinyal hibridisasi. Keberhasilan deteksi DNA komplementer oleh pelacak yang dilabel dengan dig-11-dUTP ditentukan oleh beberapa
faktor utama yaitu: a) keberhasilan fiksasi DNA sampel pada membrane support; b) keberhasilan hibridisasi antara pelacak yang berlabel dengan komplementernya yang ada pada DNA target; dan 3) proses deteksi (Sumartono, 2009). Disamping itu, Glick dan Pasternak (2003) juga mengungkapkan bahwa keberhasilan dalam uji diagnostik menggunakan hibridisasi asam nukleat ditentukan oleh tiga unsur utama yaitu: DNA probe, DNA target, dan deteksi sinyal. KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa probe PS2 sebagai rancangan probe dengan panjang 115 basa, diketahui memiliki efisiensi pelabelan dengan konsentrasi 10 pg/µl dan dapat mendeteksi DNA komplementernya dengan konsentrasi 10 ng/µl.
438
Suardana et al
Jurnal Veteriner
SARAN Perlu dilakukan uji lanjutan untuk lebih mengoptimasi kemampuan dari probe PS2 di dalam melacak komplementernya pada DNA genom, serta uji sensitivitas dan spesifisitasnya untuk melihat adanya positif palsu ataupun negatif palsu dari hasil hibridisasi. Disamping itu, diperlukan adanya diseminasi hasil penelitian probe PS2 sebagai piranti diagnosis yang baru dalam deteksi gen stx2 dari E. coli O157:H7. UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak LPPMUNUD yang telah mendanai proyek penelitian ini melalui dana Penelitian Hibah Bersaing Tahap III Tahun Anggaran 2011 yang dibiayai dari Dana DIPA PNBP Universitas Udayana Tahun Anggaran 2011 dengan Surat Perjanjian Kontrak Nomor: 1696.A.14/UN 14/KU.03.04/ Perjanjian/2011, Tanggal 11Mei 2011. DAFTAR PUSTAKA Acheson DWK. 2000. How does E. coli O157:H7 Testing in Meat Compare with What We are Seeing Clinically ? J. Food. Protect. (6):819-821. Barlow RS, Gobius KS Desmarchelier PM. 2006. Shiga Toxin-Producing Escherichia coli in Ground Beef. Int. J. Food. Microbiol. 111: 1–5. Centers for Disease Control and Prevention. 2000. Escherichia coli O157:H7. http/ www.cdc.gov/ncidod/dmd/disease info/ escherichiacoli.g.htm. Foy CA, Parkes HC. 2001. Emerging Homogenous DNA-based Technologies in The Clinical Laboratory. Clin. Chem. 47.pp: 990-1000. Ghanbarpour R, Oswald E. 2010. Phylogenetic Distribution of Virulence Genes in Escherichia coli Isolated from Bovine Mastitis in Iran. Res. Vet. Sci. 88: 6-10. Glick BR, Pasternak, JJ. 2003. Molecular Biotechnology. Principles and Applications of Recombinant DNA. 3rdEd. Asm Press. Gyles CL. 2007. Shiga Toxin-Producing Escherichia coli: in Overview. J. Anim. Sci. 85: 45-62.
Hill WE, Jinneman KC. 2000. Principles and Application of Genetic Techniques for Detection, Identification, and subtyping of Food-Associated Pathogenic Microorganism in The Microbiological Safety and Quality of Food. Vol. II (ed) Barbara, M.Lund, T.C.Baird-Parker, and G.W. Gould. Aspen Publishers, Inc. Gaithersburg, Maryland. Moon G, Kim WJ, Shin WS. 2004. Optimization of Rapid Detection of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes by PCR and Application to Field Test. J. Food. Protect. 67 (8): 1634-1640. Reischel U, Bretagne S, Kruger D, Ernault P, Costa JM. 2003. Comparison of two DNA targets for The Diagnosis of Toxoplasmosis by Real-Time PCR Using Fluorescence Resonance Energy Transfer Hybridization Probes. BMC. Inf. Dis. May2, 3 (1):7 Roche PJ. 2006. Preparation of Template DNA and Labeling Techniques http// www.spinger.com Sambrook J, Russel DW. 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 3rdED. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York. Suardana IW, Sumiarto B, Lukman DW. 2007. Isolasi dan identifikasi E. coli O157:H7 pada daging sapi di Kabupaten Badung Provinsi Bali. J. Vet. 8(1): 16-23. Suardana IW, Ayu Ratnawati NLK, Sumiarto B, Lukman DW. 2008. Deteksi keterkaitan keberadaan coliform, E. coli, dengan keberadaan agen zoonosis E. coli O157 dan E. coli O157:H7 pada feses manusia di Kabupaten Badung Provinsi Bali. Medicina. 39(3): 215-219. Sumartono, 2009. Analisis Sekuen Deoxyribonucleic Acid (DNA) Repetitif Genom Toxoplasma gondii Isolat Lokal. Disertasi. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Sumiarto B. 2004. Tingkat Infeksi dan Kontaminasi Bakteri Escherichia coli O157:H7 pada Daging Domba di Rumah Potong Hewan Yogyakarta. J.Vet. 5(3): 8590. Wani SA, Samanta I, Munshi ZH, Bhat MA, Nishikawa Y. 2004. Shiga toxin-Producing Escherichia coli and Enteropathogenic Escherichia coli in Healthy Goats in India: Occurrence and Virulence Properties. J. Appl. Microbiol. 100:108–113.
439
