IDENTIFIKASI DNA BAKTERI MULTIRESISTEN GENUS Bacillus (ISOLAT MG 46) DENGAN PCR MENGGUNAKAN PRIMER UNIVERSAL 16S rRNA
SERVIN TRISNANINGSIH NENOHAI 0908010059
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2013
i
IDENTIFIKASI DNA BAKTERI MULTIRESISTEN GENUS Bacillus (ISOLAT MG 46) DENGAN PCR MENGGUNAKAN PRIMER UNIVERSAL 16S rRNA
SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1
Diajukan Oleh
SERVIN TRISNANINGSIH NENOHAI 0908010059
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2013
i
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
ii
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
iii
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
iv
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
PRAKATA Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “IDENTIFIKASI DNA BAKTERI MULTIRESISTEN GENUS Bacillus (ISOLAT MG 46) DENGAN PCR MENGGUNAKAN PRIMER UNIVERSAL 16S rRNA”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan masukan yang diterima dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si.,
Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto serta dosen pembimbing skripsi II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyusunan skripsi. 2. Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt. selaku pembimbing skripsi I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyusunan skripsi. 3. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Farmasi
Universitas
Muhammadiyah Purwokerto. 4. Semua pihak yang telah membantu selama penulis melaksanakan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan demi penyempurnaannya. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
v
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
MOTTO Many are the plans in a person’s heart, but it is the LORD’s purpose that prevails. -Proverbs 19:21-
For nothing is impossible with God -Luke 1:37-
vi
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
HALAMAN PERSEMBAHAN Skripsi ini dapat terselesaikan atas berkat dan karunia yang diberikan Tuhan Yesus Kristus. God, You are AMAZING :^) Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang-orang yang kukasihi Terimakasih untuk papa dan mama atas untaian doa yang tiada henti dipanjatkan untuk keberhasilanku. Really grateful for having mom and dad as my parents, I am really blessed :^) Untuk adik-adikku Boy dan Yudo terimakasih atas doa dan dukungan kalian ^^ Teman-teman farmasi 2009, It’s really nice to know yall guys :^) Bolang, Eenk, Okta, ngelab jam berapa? ^^ Mpit Ahjumma, Uci, Wina, Bunda Nur, “remponkpharmacist._.” tersayang: Ophy, Mae, Agnes, Sakhe Eonni, Habebey, Adri {} Anak-anak Hasna Kost: Mba Nova, Ela, Dewi, terimakasih atas kebersamaannya :^)
vii
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
INTISARI SERVIN TRISNANINGSIH NENOHAI. Identifikasi DNA Bakteri Multiresisten Genus Bacillus (Isolat MG 46) dengan PCR Menggunakan Primer Universal 16S rRNA. Di bawah bimbingan BINAR ASRINING DHIANI dan NUNUK ARIES NURULITA. Latar Belakang : Resistensi bakteri terhadap antibiotik mengalami peningkatan termasuk bakteri yang diisolasi dari lingkungan. Perubahan genetika bakteri merupakan salah satu penyebab masalah resistensi. Identifikasi bakteri dan mekanisme resistensinya dapat dilakukan pada tingkat molekuler dengan metode PCR menggunakan primer universal 16S rRNA. Tujuan Penelitian : Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi DNA bakteri multiresisten dengan PCR menggunakan primer universal 16S rRNA. Metode Penelitian : Jenis penelitian ini adalah analisis eksperimental yaitu identifikasi DNA bakteri multiresisten dengan PCR menggunakan primer universal 16S rRNA. Produk PCR sekuen gen 16S rRNA kemudian dianalisis dengan enzim restriksi HindIII. Fragmen DNA hasil restriksi dibandingkan dengan referensi pada bank data genom bakteri spesies Bacillus. Hasil : Amplifikasi sekuen gen 16S rRNA isolat bakteri MG 46 dengan PCR menggunakan primer universal berukuran ~ 1000 bp. Hasil restriksi dengan enzim HindIII terhadap produk PCR berupa 3 fragmen berukuran ~ 1000 (hasil produk PCR yang tidak terpotong), ~ 500 dan ~ 300 bp. Kesimpulan : Penentuan jenis bakteri belum dapat dilakukan karena perlu analisis lebih lanjut meliputi sekuensing DNA dan penyelarasan BLAST. Kata Kunci : 16S rRNA, PCR, bakteri multiresisten
viii
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
ABSTRACT SERVIN TRISNANINGSIH NENOHAI. DNA Identification of Multiresistant Bacteria in Bacillus Genus (Isolate MG 46) by PCR using 16S rRNA Universal Primer. Under supervision of BINAR ASRINING DHIANI and NUNUK ARIES NURULITA Introduction : Bacterial resistance to antibiotics were increased in number including the bacterial isolated from environment. Alteration in bacterial genetics is one of the causes of resistance problem. Identification of bacteria and it’s resistance mechanisms can be conducted in molecular level by PCR using 16S rRNA universal primer. Object : This research aimed to identify the multiresistant bacterial DNA by PCR using 16S rRNA universal primer. Method : Experimental analysis of multiresistant bacterial DNA identification was conducted by PCR using 16S rRNA universal primer. Gene sequences of 16S rRNA as PCR product then analyzed by enzyme restriction, HindIII. DNA fragments of restriction were compared with references of Bacillus species at bacterial genome data bank. Result : 16S rRNA gene sequences of bacteria isolate MG 46 amplification by PCR using universal primer resulted product with size ~ 1000 bp. The restriction of PCR product by HindIII enzyme produced 3 fragments sized ~ 1000 (unfragmented PCR product), ~ 500, and ~ 300 bp. Conclusion : Determination of bacteria species has not been able conducted because it needs further analysis include DNA sequencing and BLAST alignment. Keyword : 16S rRNA, PCR, multiresistant bacteria
ix
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
PERNYATAAN ..............................................................................................
iv
PRAKATA ......................................................................................................
v
MOTTO..... .....................................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN .....................................................................
vii
INTISARI .. .....................................................................................................
viii
ABSTRACT ....................................................................................................
ix
DAFTAR ISI ...................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xiii
BAB I
BAB II
BAB III
BAB IV
PENDAHULUAN ........................................................................
1
A. Latar Belakang ......................................................................
1
B. Perumusan Masalah… ............................................................
3
C. Tujuan Penelitian ....................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ..................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................
4
A. Resistensi Bakteri ...................................................................
4
B. Bakteri ....................................................................................
5
C. Identifikasi Bakteri .................................................................
8
D. 16S ribosomal RNA ...............................................................
10
METODE PENELITIAN ..............................................................
12
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ..............................................
12
B. Variabel Penelitian ..................................................................
12
C. Definisi Variabel Operasional .................................................
12
D. Alat dan Bahan ........................................................................
13
E. Cara Penelitian ........................................................................
13
HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................
18
A. Uji Resistensi ............................................................................
18
x
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
BAB V
B. Isolasi DNA Bakteri .................................................................
20
C. Reaksi PCR ...............................................................................
22
D. Analisis Restriksi ......................................................................
23
E. Penentuan Jenis Bakteri ............................................................
25
KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................
27
A. Kesimpulan .............................................................................
27
B. Saran ........................................................................................
27
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Hasil uji resistensi terhadap antibiotik pada isolat bakteri MG 46... 18 Gambar 2. Hasil isolasi DNA isolat bakteri MG 46 pada agarosa gel elektroforesis 0.8% ........................................................................
21
Gambar 3. Hasil amplifikasi PCR 16S rRNA isolat bakteri MG 46 pada agarosa gel elektroforesis 0.8% .................................................................
22
Gambar 4. Hasil pemotongan DNA produk PCR 16S rRNA isolat bakteri MG 46 dengan enzim HindIII pada agarosa gel elektroforesis 0.8% ..
xii
24
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Sekuen Gen 16S rRNA Bakteri Pembanding............................
32
Lampiran 2. Sekuen Gen 16S rRNA Bakteri Pembanding yang dikenali oleh Enzim Restriksi HindIII (5’-AAGCTT-3’) ...............................
37
Lampiran 1. Surat Ijin Penetian ....................................................................
42
Lampiran 2. Gambar Proses Penelitian .........................................................
43
xiii
Identifikasi Dna Bakteri..., Servin Trisnaningsih Nenohai, Farmasi UMP, 2013
