KEANEKARAGAMAN GEN αs2-kasein (CSN1S2) DARI GENOM DARAH KAMBING PERANAKAN ETTAWA (PE) DI JAWA BAGIAN TENGAH Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh: Pusparatna Chandra Kusuma M0411057
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
i
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI KEANEKARAGAMAN GEN αs2-kasein (CSN1S2) DARI GENOM DARAH KAMBING PERANAKAN ETTAWA (PE) DI JAWA BAGIAN TENGAH Oleh: Pusparatna Chandra Kusuma NIM. M0411057
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal .......................... dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Surakarta,
2015
Penguji I
Penguji II
Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si NIP. 197112242000032001
Siti Lusi Arum Sari S.Si., M.Biotech NIP. 197608122005012001
Penguji III
Penguji IV
Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D NIP. 196008091986121001
Dr. Artini Pangastuti, S.Si, M.Si NIP. 197505312000032001
Mengesahkan, Dekan FMIPA UNS
Kepala Program Studi Biologi
Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc.(Hons)., Ph.D NIP. 19610223 198601 1 001
Dr. Ratna Setyaningsih, M. Si. NIP. 19660714 199903 2 001
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, 20 Oktober 2015
Pusparatna Chandra Kusuma NIM. M0411057
iii
MOTTO
“Yang menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Tidak akan kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pengasih. Maka lihatlah sekali lagi, adakah kamu lihat sesuatu yang cacat?” (Q. S. Al-Mulk ayat 3)
“Dan Allah menciptakan semua jenis hewan dari air, maka sebagian ada yang berjalan di atas perutnya dan sebagian berjalan dengan dua kaki, sedang sebagian (yang lain) berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yang Dia kehendaki. Sungguh, Allah Mahakuasa atas segala sesuatu” (Q. S. An-Nur ayat 45)
“Perjuanganku lebih mudah karena mengusir penjajah. Perjuanganmu akan lebih sulit karena melawan bangsamu sendiri” (Ir. Soekarno)
“Ketika kesuksesan menyulitkanmu, maka mulailah dari keseriusanmu. Ketika keseriusan menyulitkanmu, maka mulailah dengan santai. Ketika santai juga menyulitkanmu, maka mulailah dengan kesukaanmu” (Pusparatna Chandra Kusuma)
iv
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk: Ayahanda dan Ibundaku tercinta serta kedua Adikku atas cinta dan kasih sayangnya yang tak terhingga Segenap dosen di Jurusan Biologi FMIPA UNS atas ilmu yang telah diberikan Ratriadhi Yogatama dan keluarga yang telah memberikan bantuan dan dukungan Keluarga besar HIMABIO FMIPA UNS atas pengalaman berharga yang telah dilalui bersama Tim KKN Desa Sumbung, Boyolali periode Januari-Fabruari 2015 Sahabat seperjuangan di Jurusan Biologi FMIPA UNS Almamater tercinta
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi limpahan rahmat dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Keanekaragaman Gen αs2-kasein (CSN1S2) Dari Genom Darah kambing Peranakan Ettawa (PE) Di Jawa Bagian Tengah”. Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini, penulis telah mendapatkan saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat berguna dan bermanfaat secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi. Dr. Ratna Setyaningsih, M. Si. selaku Kepala Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin, saran, bimbingan, dan dukungan dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan izin, saran, bimbingan, dan masukan dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi.
vi
Dr. Artini Pangastuti, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan izin, saran, bimbingan, dan masukan dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si selaku dosen penelaah I yang telah memberikan saran, bimbingan dan masukan selama penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Siti Lusi Arum Sari S.Si., M.Biotech selaku dosen penelaah II yang telah memberikan saran, bimbingan dan masukan selama penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Dr. Sunarto, M.S selaku pembimbing akademik yang telah sabar dan senantiasa memberikan banyak masukan dan bimbingan selama perkuliahan. Ayahanda Agus Sutarna, Ibunda Siti Safawiyah, Rizal Hidayat, dan Thoriqoh Salma serta seluruh keluarga penulis yang telah mencurahkan kasih sayang begitu besar, dukungan semangat, dan doa tiada henti. Ratriadhi Yogatama, S. Si., dan keluarga yang selalu membantu serta memberikan dukungan penuh dari awal perjuangan kuliah sampai selesai penyusunan skripsi. Burhansyah, S. Si., serta Dian Aditama, S. Si., yang telah berpartisipasi membantu dan memberi informasi yang dibutuhkan penulis sampai selesai penyusunan skripsi. Sahabatku Rr. Diajeng Riska F.,S. Si., Inayah, S. Si., Syarafina Hanifah, Rahmilia Indri Hapsari, S. Si., Arya Ksatria Rajasa, S. Si., Rengga Wicaksono, S. Si., Indira Nurul Qomariah, S. Si., Muhammad Arif Romadhon, Mahmud Darul,
vii
Dwi Setyo Saputro, Naditya, Putri Ayu Endah L., Fadillah Putri, Dura Vendela, Siti Hajar Riska, dan Diagal Wisnu yang telah memberi dukungan dan bantuan selama penelitian dan proses penyusunan skripsi. Keluarga besar HIMABIO FMIPA UNS atas kepercayaan, kebersamaan, keceriaan dan petualangan selama ini. Tim KKN Desa Sumbung Boyolali periode Januari-Februari 2015: Tiwi, Sisil, Mella, Dhea, Epik, Obed, Joko, Danang, serta keluarga Besar Pak Lurah yang telah memberi dukungan, semangat, dan kebersamaan yang tak terlupakan. Sahabat Biologi FMIPA UNS angkatan 2011 dan teman-teman seperjuangan di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta atas motivasi, persabatan, suka, duka dan dukungan selama masa perkuliahan serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuannya. Dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan baik moral maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang terkait. Surakarta, 5 Oktober 2015 Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
ii
PERNYATAAN .......................................................................................
iii
ABSTRAK ................................................................................................
iv
ABSTRACT ..............................................................................................
v
HALAMAN MOTTO……………………………………………………
vi
PERSEMBAHAN ..................................................................................... vii KATA PENGANTAR .............................................................................. viii DAFTAR ISI .............................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xiv DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………. xv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ……………………………………
1
B. Perumusan Masalah
……………………………………
5
C. Tujuan Penelitian
……………………………………
5
D. Manfaat Penelitian
……………………………………
5
……………………………
7
……………………………………
8
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Keanekaragaman Genetik 2. Seleksi Hewan
……………………
10
……………………………
13
3. Kambing Peranakan Ettawa (PE) 4. Gen αs2-kasein (CSN1S2)
5. Polymerase Chain Reaction (PCR) - Restriction Fragment ……………………
16
……………………………………
19
……………………………
21
……………………………………
21
Length Polymorphism (RFLP) B. Kerangka Pemikiran BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian B. Bahan dan Alat
ix
C. Cara Kerja ……………………………
22
2. Ekstraksi DNA
……………………………………
23
3. Amplifikasi DNA
……………………………………
24
4. Analisis RFLP
……………………………………
25
5. Elektroforesis
……………………………………
25
6. Visualisasi
……………………………………
27
……………………………………
27
1. Pengambilan Sampel darah
D. Analisis Data
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Amplifikasi gen αs2-kasein………………………………….. 29 B. Keanekaragaman gen αs2-kasein…………………………….. 32 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
……………………………………
42
B. Saran
……………………………………
42
DAFTAR PUSTAKA
……………………………………
43
LAMPIRAN
……………………………………
51
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Karakteristik morfologi tubuh kambing Peranakan Ettawa (PE)….
13
Tabel 2. Keuntungan dan kerugian dari metode PCR-RFLP……………….
18
Tabel 3. Lokasi pengambilan sampel darah kambing Peranakan Ettawa…...
21
Tabel 4. Informasi lima primer yang digunakan untuk deteksi tujuh alel berbeda pada gen αs2-kasein (CSN1S2) kambing…………………….……..
24
Tabel 5. Ukuran alel dan genotip hasil pemotongan dengan 5 enzim restriksi pada gen αs2-kasein .………………………….……………………. 26 Tabel 6. Frekuensi alel gen αs2-kasein (CSN1S2)…………………………... 37 Tabel 7. Frekuensi genotip gen αs2-kasein (CSN1S2)…….………………...
37
Tabel 8. Nilai heterozigositas gen gen αs2-kasein…………………………… 41
xi
DAFTAR GAMBAR ……………………………
12
Gambar 2. Panjang fragmen gen pengkode kasein dalam susu …………
14
Gambar 3. Bagan kerangka pemikiran penelitian………………………..
20
Gambar 1. Kambing Peranakan Ettawa
Gambar 4. Elektroforegram hasil PCR gen αs2-kasein kambing PE dengan primer AB. Produk amplifikasi 1,3 kb. M=marker 1 kb……… 29 Gambar 5. Elektroforegram hasil PCR gen αs2-kasein kambing PE dengan primer C……………………………………………...
30
Gambar 6. Elektroforegram hasil PCR gen αs2-kasein kambing PE dengan primer D0...………………………………………….. 31 Gambar 7. Elektroforegram hasil PCR gen αs2-kasein kambing PE dengan primer F………………………………….……………. 32 Gambar 8. Elektroforegram digesti alel A dan B gen αs2-kasein kambing PE menggunakan enzim restriksi MseI…………….. 34 Gambar 9. Elektroforegram digesti alel A dan B gen αs2-kasein kambing PE menggunakan enzim restriksi PstI…………………...…... 34 Gambar 10. Elektroforegram digesti alel 0 gen αs2-kasein kambing PE menggunakan enzim restriksi NcoI………………………….. 35 Gambar 11. Elektroforegram digesti alel F gen αs2-kasein kambing PE menggunakan enzim restriksi Alw26I………………………. 36
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Polimorfisme gen αs2-kasein pada 48 sampel genom darah kambing Peranakan Ettawa di Jawa bagian Tengah…………………........ 51 Lampiran 2. Genom kambing Peranakan Ettawa di 3 daerah………………… 52 Lampiran 3. Hasil amplifikasi gen αs2-kasein dengan primer AB…………… 53 Lampiran 4. Hasil amplifikasi gen αs2-kasein dengan primer C…………….. 54 Lampiran 5. Hasil amplifikasi gen αs2-kasein dengan primer D0…………… 54 Lampiran 6. Hasil amplifikasi gen αs2-kasein dengan primer F…………….. 55 Lampiran 7. Produk RFLP alel A dan B gen αs2-kasein dengan MseI………. 55 Lampiran 8. Produk RFLP alel A-B gen αs2-kasein dengan PstI………….… 55 Lampiran 9. Produk RFLP alel 0 gen αs2-kasein dengan NcoI………………. 56 Lampiran 10. Produk RFLP alel F gen αs2-kasein dengan Alw26I………….. 56
xiii
