Kolokium Departemen Biologi FMIPA IPB: Yovita Sari

Yovita Sari G34090028. Kolokium: Deteksi Polimorfisme Gen k-kasein dan Gen ß-laktoglobulin pada Sapi Madura. Achmad Farajallah dan Dyah Perwitasari 

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sapi madura merupakan salah satu bangsa sapi lokal Indonesia yang telah terseleksi secara alamiah dan dipertahankan keasliannya di Pulau Madura. Sapi madura merupakan persilangan Bos javanicus (Banteng) dengan B. indicus (Sapi India) yang terjadi. Sapi madura dicirikan dengan tubuh berukuran sedang, pertulangan bagus, berotot bagi sapi jantan, tanduk kecil ke atas atau ke samping, kaki dan teracak kuat, gumba berkembang baik pada jantan, terdapat lingkaran putih di sekitar moncong (Adrial 2010).

Susu merupakan nutrisi yang penting bagi pertumbuhan anak sapi (pedet). Salah satu upaya untuk meningkatkan produksi susu sapi untuk keberlangsungan hidup anak sapi adalah dengan teknik budidaya dan seleksi bibit. Salah satu metode seleksi yang berkembang saat ini adalah metode MAS (Marker Assisted Selection) yaitu seleksi yang dilakukan berdasarkan penciri DNA yang mengontrol sifat-sifat yang akan diseleksi. Aktifitas seleksi akan sangat efektif jika sifat yang akan diseleksi berada dalam kondisi yang beragam (polimorfis). Keragaman DNA (gen) ini dapat disebabkan oleh mutasi, rekombinasi maupun pindah silang. Keragaman gen menentukan keragaman pada sifat-sifat yang disandikannya yang akan diseleksi. Salah satu sifat unggul yang akan diseleksi adalah sifat produksi susu.

Sifat produksi susu termasuk sifat kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen, bersifat aditif serta dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Gen k-kasein dan ß-laktoglobulin merupakan dua gen utama (major gene) yang dilaporkan bisa mempengaruhi sifat produksi susu. Gen k-kasein merupakan gen yang bertanggung jawab dalam menentukan ukuran, fungsi spesifik, dan stabilisasi dari misel kasein (Angiolillo et al. 2003). Pada sapi, lokus k-kasein merupakan gen utama yang mempengaruhi kualitas susu, terutama kadar protein susu (Ng-Kwai-Hang et al. 1984; Sumantri et al. 2005; Bovenhuis et al. 1992). Gen ß-laktoglobulin merupakan gen yang mempengaruhi kandungan protein susu dan kandungan lemak (Lunden et al. 1996). Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi polimorfisme gen k-kasein dan ß-laktoglobulin pada sapi madura dengan metode PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism) dan PCR-SSCP (Polymerase Chain Reaction-Single Strand Conformation Polymorphism).  Konsep dasar dari PCR-RFLP adalah mendeteksi runutan nukleotida yang menjadi situs pengenalan enzim restriksi. Jika dalam suatu ruas DNA ada situs restriksi maka ruas DNA tersebut akan dipotong, dan sebaliknya. Ruas DNA yang terpotong dan yang tidak terpotong bisa dideteksi dengan elektroforesis native menggunakan gel poliakrilamida. Sedangkan konsep dasar dari PCR-SSCP adalah perbedaan runutan nukleotida -minimal satu nukleotida- akan menyebabkan utas tunggal DNA bermigrasi dengan kecepatan yang berbeda di atas gel poliakrilamida yang mengandung denaturan, juga disebut dengan elektroforesis non-native.

 

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Februari 2013 – Juni 2013 di bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan Departemen Biologi, FMIPA IPB.

 

Metode

Sampel Darah Sapi Madura. Darah dari sapi Madura dari beberapa lokasi di Pulau Madura yang disimpan dalam alkohol merupakan sampel koleksi Dr. R. R Dyah Perwitasari.

Ekstraksi dan Isolasi DNA. Ekstraksi dan isolasi DNA akan dilakukan dari sel-sel darah sapi madura dalam alkohol menggunakan Genomic DNA Kit for Fresh Blood (Geneaid) dengan sedikit modifikasi. Modifikasi yang akan dilakukan berkenaan dengan penghilangan alkohol dari sampel darah agar tidak menggangu proses ekstraksi selanjutnya.

Amplifikasi dan Genotiping gen kkasein ekson 4. Ruas gen k-kasein ekson 4 akan diamplifikasi secara in vitro (PCR amplification) menggunakan primer yang diadopsi dari Ceriotti et al. (2004), yaitu forward primer 5’-GGTATCCTAGTTATGGACTCAAT dan reverse primer: 5’-GTTGAAGTAACTT GGGCTGTGT. Ukuran amplikon ruas gen k-kasein adalah 406 pb.  Polimorfisme dari amplikon akan dideteksi dengan metode SSCP berdasarkan Ceriotti et al. (2004). Amplikon akan dibuat menjadi utas tunggal (denaturasi) dengan perlakuan panas dan bufer formamida.  Konformasi utas tunggal yang terbentuk kemudian akan dibedakan dengan elektroforesis non native. Dalam hal ini, poliakrilamid akan diberi bahan pendenaturasi DNA sehingga konformasi utas tunggal tidak menjadi utas ganda kembali. Teknik PCR-SSCP setelah amplifikasi DNA dilanjutkan dengan denaturasi pada suhu 94 °C, penambahan formamida dye dan tahap elektroforesis gel poliakrilamida non denaturasi lalu pewarnaan perak. Polimorfisme konformasi yang ditemukan kemudian akan dinotasikan ke tipe gen.

Amplifikasi dan Genotiping Gen ß-laktoglobulin ekson 7. Amplifikasi ruas gen ß-laktoglobulin ekson 7 akan menggunakan primer yang diadopsi dari Kumar et al. (2006), yaitu primer forward primer: 5’-CGGGAGCCTTGGCCCTCTGG dan reverse primer 5’-CCTTTGTCGAGTTTGGGTGT dengan ukuran amplikon 426 pb. Amplikon kemudian akan dipotong dengan enzim restriksi SacII dengan situs pengenalan CCGC$GG. Reaksi pemotongan akan mengikuti petunjuk produsen enzim, yaitu 2 μl produk PCR dicampur dengan 1-2 unit enzim restriksi dalam 1 x bufer dan diinkubasi pada suhu 37°C selama semalam. Visualisasi fragmen DNA akan dilakukan dengan teknik elektroforesis native menggunakan gel polyacrilamide (PAGE) 6% yang diikuti dengan pewarnaan perak (silver staining). Jika dalam ruas gen yang diamplifikasi mengandung runutan situs pengenalan maka amplikon akan terpotong menjadi 349 bp dan 77 bp yang dinotasikan sebagai alel B dengan genotip BB, sebaliknya jika tidak terpotong maka dinotasikan sebagai alel A dengan genotip AA. Genotipe AB dinotasikan dari pola pita 426 bp, 349 bp dan 77 bp.

 

RENCANA PENELITIAN

 

KEGIATAN

Bulan ke –

1

2

3

4

5

6

7

Ekstraksi dan Isolasi DNA
Amplifikasi DNA
Genotiping dan Analisis Data
Penulisan Hasil Penelitian

 

DAFTAR PUSTAKA

 Adrial. 2010. Sapi Lokal Kalimantan Tengah Sumberdaya Lokal Potensi yang Belum Termanfaatkan Secara Optimal. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Tengah.

Angiolillo A, Yahyaoui MH, Pilla F, Sanchez A, Folch M. 2003. Characterization and genotyping of the caprine k-kasein variants. J. Dairy Sci 86 pp.

Bovenhuis H, Johan AM, Arendonk V, Korver S. 1992. Association between milk protein polymorphisms and milk production traits. J. Dairy Sci 75 pp.

Ceriotti G, Chessa S, Bolla P, Budeli E, Bianchi L, Duranti E, Caroli A. 2004. Single nucleotide polymorphisms in the ovine casein genes detected by polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism. J. Dairy. Sci 87 pp.

Kumar A, Rout PK, Roy R. 2006. Polymorphism of ß-lactoglobulin gene in Indian goats and its effect on milk yield. J. Appl. Genet 47(1) pp.

Lunden A, Nilson M, Janson L. 1996. Marked effect of ß-lactoglobulin polymorphism on the ratio of casein to total protein in milk. J. Diary Sci 80 pp.

Ng-Kwai-Hang KF, Hayes JF, Moxley JE, Monardes HG. 1984. Association of genetics variants of casein and milk serum proteins with milk, fat, and protein production by dairy cattle. J. Diary Sci 67: 835-840.

Sumantri C, Anggraeni A, Maheswari RRA, Diwyanto K, Farajallah A.. 2005. Pengaruh genotype kappa-kasein (k-kasein) terhadap kualitas susu pada sapi perah FH di BPTU Baturraden. [Laporan Hasil Penelitian]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

No Comment

Comments are closed.