KUMPULAN SOAL MESODERM UROGENITAL
1. Ginjal pronefros berfungsi dengan baik pada kelompok hewan dibawah ini, yaitu :
a. Amphibia dan Reptilia c. Reptilia dan Pisces
b. AMPHIBIA DAN PISCES d. Pisces dan Aves
2. Sistem urogenital berkembang dari bagian mesoderm. Mesoderm tersebut adalah :
a. Mesoderm korda c. Mesoderm paraksial
b. MESODERM INTERMEDIET d. Mesoderm lateral dan ventral
3. Kelainan akibat gagal atau tidak terbentuknya suatu system urogenital menyebabkan berbagai penyakit, yaitu salah satunya kelainan pada alat genital. Kelainan akibat muara urethra terletak di sebelah ventral dan proksimal dari ujung genital disebut :
a. HIPOSPADIA c. Epispadia
b. Oligohydramnios d. Insufiensi
4. Tubulus mesonefros (Ductus wolffi) akan berkembang pada jantan namun pada betina tidak akan berkembang (mengalami atrofi menjadi epoophoron). Tubulus tersebut pada jantan (lelaki) akan berkembang menjadi :
a. Testis
b. Kantung urine
c. VAS DEFERENS dan SAL EPIDIDIMIS
d. Skrotum
5. Ductus mulleri merupakan saluran yang berasal dari pembentukan alur longitudinal ductus wolffi, kemudian menjadi saluran tersendiri yang sempurna sampai ke kloaka. Ductus mulleri pada mamalia umumnya disebut :
a. Vagina c. Uterus
b. OVIDUCT d. Urethra
Jumat, 27 November 2009
Kromatografi pigmen mata lalat buah
LAPORAN PRAKTIKUM
KROMATOGRAFI PIGMEN MATA
Drosophila melanogaster
Diajukan sebagai salah satu tugas mata kuliah Genetika
Di susun oleh
Nunung Haerani (0708802)
PROGRAM STUDI BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2009
KROMATOGRAFI PIGMEN MATA
Drosophila melanogaster
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Hari, tanggal : Senin, 1 November 2009
Waktu : 09.30 - selesai
Tempat : Laboratorium MIKROBIOLOGI FPMIPA UPI.
B. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Melakukan pengamatan terhadap pigmen-pigmen mata pada lalat buah Drosophila melanogaster menggunakan tehnik kromatografi.
2. Menghitung nilai Rf pada setiap pigmen.
3. Menyimpulkan berdasarkan hasil kromatografi tersebut pigmen-pigmen yang termasuk ke dalam drosopterin dan kelompok ommokrom dan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada mutan dengan pigmen pada lalat yang normal.
C. LANDASAN TEORI
Gen merupakan bagian dari kromosom (DNA) yang dapat ditranskripsi dan ditranslasi sehingga menghasilkan suatu protein. Diantara fungsi protein di dalam sel adalah sebagai enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi yang terjadi ataupun sebagai protein structural yang membentuk sel. Protein merupakan bentuk utama dari suatu gen. akibat aktivitas dari protein dapat kita lihat fenotip-fenotip yang dapat kita amati. Jika suatu gen termutasi dimana urutan nukleotida dari gen tersebut berubah dapat mengakibatkan terjadi perubahan dari protein yang dihasilkan. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan dari aktivitas protein dan fenotip yang kita amati. Jika mutasi yang terjadi menyebabkan suatu protein tidak berfungsi, maka mutan yang dihasilkan bersifat resesif.
Gambar 1. Pengaruh mutasi suatu gen terhadap konsentrasi
senyawa di dalam sel
. Semua Enzim berfungsi
V X Y Z
Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3
Gen yang mengkode enzim 2 termutasi
V X
Enzim 1 Enzim 2
Jika di dalam sel terjadi proses reaksi V X Y Z (Gambar 1.1), kemudian apabila terjadi mutasi pada enzim yang mengkatalisis X Y sehingga enzim tersebut tidak berfungsi, maka senyawa Y dan Z tidak akan diproduksi. Bila senyawa X tidak dapat diubah menjadi senyawa lain oleh enzim lain di dalam sel maka senyawa X akan bertumpuk di dalam sel (Gambar 1.2). Hilangnya senyawa Y dan Z dari dalam sel dan menumpuknya senyawa X di dalam sel akan mempengaruhi fenotipe yang di amati.
Pertama kali T.H. Morgan menemukan karakter mata putih (white). Selanjutnya Beadle dan Tatum menemukan jenis lain dari warna mata Drosophila. Berbagai perubahan pada gen (mutasi) dapat mempengaruhi struktur, fungsi, atau pengaturan protein yaitu enzim. Warna mata pada mutan berbeda dibandingkan yang lainnya karena terdapat kecacatan/kerusakan satu atau beberapa enzim yang dibutuhkan dalam jalur biokimia dalam sintesis pigmen. Sebagai konsekuensinya, pigmen menjadi hilang dan atau terdapat pigmen berbeda yang terakumulasi karena kerusakan pada jalur biosintesis pigmen tersebut.
Mutan Drosophila melanogaster
Kehadiran pigmen-pigmen mata pteridin menyebabkan warna mata pada Drosophila melanogaster berwarna merah. Pteridin pada lalat buah terdiri dari dua kelompok yaitu :
1. Drosopterin, yang menyebabkan warna merah pada mata (Pigmen merah yang disebut juga pteridine), yang dihasilkan dari metabolisme purin.
2. Ommokrom, yang menyebabkan warna coklat pada mata yang dihasilkan dari metabolisme triptofan.
Pigmen mata pteridin tidak dapat terlihat dalam cahaya putih (lampu neon/lampu pijar), tetapi akan berfluorensi dalam cahaya ultraviolet. Dijelaskan reaksi pembentukan pteridin dan beberapa gen yang berperan dalam pembentukan pteridin. Jika terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam pembentukan pteridin, maka warna mata yang teramati akan tergantung kepada kombinasi jenis pteridin yang ada. Warna mata akan menjadi coklat, bila kelompok drosopterin tidak ada. Sedangkan warna mata akan menjadi merah terang jika kelompok ommokrom yang tidak ada.
Warna mata pada lalat liar yaitu perpaduan antara beberapa pigmen yang berbeda-beda. Pada Drosophila melanogaster terdiri atas 7 pteridine. Jika terjadi mutasi pada jalur ommochrome (pigmen cokelat), warna cokelat akan hilang dan warna mata akan menjadi merah terang. Sebaliknya, jika terjadi mutasi pada jalur pteridin maka warna mata akan menjadi lebih gelap. Suatu mutan diberi nama berdasarkan warna matanya, dan tidak berhubungan dengan kerusakanan biokimia. Sebagai contoh, mutan brown memiliki warna mata cokelat, karena kehilangan pteridine, sehingga mutasi mempengaruhi suatu enzim pada jalur biosintesis pteridine.
Gambar 2. Biosintesis pigmen mata Drosophila melanogaster
A. Sintesis Ommokrom B. Sintesis Drosopterin
Triptofan
N-Formilkinurenin
Kinurenin
cn
3-Hidroksikinurenin
st
Xanthomatin Guanosin trifosfat
Dihidroneopterin trofosfat
Dihidrobiopterin
Sepiapterin Dihidropterin
Mal
Drosopterin
Xanthopterin Isoxanthopterin
Kromatografi adalah metode yang di gunakan untuk memisahkan suatu senyawa dengan menggunakan suatu fase stasioner dan suatu fase bergerak. Fase stasioner dapat berupa kertas saring atau gel, sedangkan fase bergeraknya merupakan eluen yang terdiri dari campuran pelarut. Pada komatografi kertas, bahan yang akan dipasahkan dilatakan pada kertas saring dan ujung kertas saring dicelupkan pada eluen. Secara kapiler eluen akan bergerak ke kertas. Campuran pelarut dipilih agar salah satu terikat lebih kuat pada kertas, membentuk lapisan pelarut pada permukaan kertas. Bahan akan mengalami kesetimbangan antara pelarut yang stasioner dengan pelarut yang bergerak. Bila suatu senyawa lebih larut dalam pelarut yang stasioner, maka pergerakannya lebih lambat dibandingkan dengan bahan yang lebih larut dalam pelarut yang bergerak. Dengan demikian campuran senyawa dalam suatu bahan dapat dipisahkan berdasarkan perbedaan kecepatan pergerakan senyawa-senyawa tersebut.
D. ALAT DAN BAHAN
Alat :• Kertas saring whatman no 1
• Gunting
• Penggaris
• Pensil
• Jarum pentul
• Alat penjepit kertas
• Bejana kromatografi dengan tutup gelas Oven
• Lampu UV
Bahan : • Lalat buah (Drosophila melanogaster) normal
• Lalat buah Mutan dengan Mutan White (mata putih), Mutan mata sepia, dan Mutan mata cloud.
• Larutan NBA (N-Butanol : Asam asetatglasial : Akuades = 20 : 3 : 7)
• Vaselin
E. LANGKAH KERJA
1. Kertas saring berukuran 16 cm x 16 cm diberi tanda seperti pada gambar A
2. Memberi tanda-tanda o dengan pensil pada garis pertama dengan jarak masing-masing 2 cm
3. Menulis nama kelompok disebelah atas kertas saring dengan menggunakan pensil.
4. Mengisi bejana dengan larutan NBA setinggi 1 cm. mengoleskan vaselin pada mulut bejana dan tutup bejana dengan tutup kaca.
5. Mengambil 3 lalat buah normal kemudian potong bagian kepala dengan menggunakan jarum pentul.
6. Meletakan 1 kepala diatas tanda o pada kertas saring dan tekan kepalanya. Meletakan kepala ke 2 ditempat yang sama kemudian tekan kepalanya. Ulangi lagi untuk kepala ke 3.
7. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk beberapa lalat buah mutan untuk tanda o berikutnya.
8. Menggulung kertas saring sehingga letak sisi kiri dan kanan bersebelahan dan jepret kertas disebelah atas dan bawah. Hati-hati jangan sampai kedua sisi bersentuhan atau tupang tindih.
9. Memasukan kertas saring secara tegak didalam bejana. Hati-hati jangan sampai kertas saring bersentuhan dengan bejana. Tutup bejana dan beri vaselin. Diamkan beberapa jam sampai laritan eluem bergerak melewati garis kedua atau hentikan proses krematografi tapat eluen sampai ke garis kedua.
10. Mengambil kertas saring, membuat garis dengan pensil pada batas pergerakan eluen.
11. Mengeringkan kertas saring dan mengamati dibawah sinar putih dan sinar UV. Beri tandadengan pensil sekelilingi bercak yang terlihat dan catat warna dan warna fluerensinya.
12. Berdasarkan hasil kromatogram yang diperoleh, tentukan pigmen-pigmen mana yang termaksud kelompok drosopterin dan ommokrom. Hal ini dapat dilakukan dengan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada masing-masing mutan dan yang terdapat pada lalat mutan.
F. HASIL PENGAMATAN
Data Kelas
Kelompok Warna Mata Drosophila X
(cm) Y
(cm) Rf
(X/Y) Gambar
1,2, & 3
Normal 2 8 0,25
Sephia 1,9 8 0,24
White - 8 -
Clot 1,8 8 0,225
4 & 5 Normal 2,1 8,5 0,247
Sephia - - -
White - - -
Clot 1,7 8,5 0,2
6 & 7 Normal 2,5 7,5 0,33
Sephia 1,5 7,5 0,2
White 0 7,5 0
Clot 2 7,5 0,26
8, 9, & 10 Normal 2,5 8 0,3125
Sephia 1,5 8 0,1875
White 0 8 0
Clot 2 8 0,25
Data Kelompok
Gambar 1. Hasil Fluoresensi mata lalat pada sinar UV
Lalat Buah
(Drosophila melanogaster) Pigmen Warna Jarak ketinggian dengan dasar Rf = tinggi fluoresensi pada mata/ tinggi pelarut (8 cm)
Normal • Pteridin
• Ommokrom • 1,8 cm
• 0,7 cm Rf = 2,5/8 cm =0,32 cm
Mutan Sepia • Pteridin
• Ommokrom • 0,7 cm
• 0,8 cm Rf = 1,5/8 cm = 0.18
Mutan White Tidak Ada pigmen 0 cm Rf = 0/8 cm = 0 dan Mutan Cloud Pteridin 2 cm Rf = 2/8 cm = 0,25
F. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, kami melakukan pengamatan terhadap kromatografi pigmen mata pada lalat buah Drosophila melanogaster. Seperti yang kita ketahui bahwa lalat buah memiliki 2 jenis pigmen yaitu pigmen merah atau pteridin dan pigmen cokelat atau ommokrom.
Mata pada lalat buah Drosophila melanogaster normal dan beberapa mutan (White mutan, Sepia mutan dan Cloud mutan) ditekan dan ditempatkan pada kertas saring yang telah disiapkan seperti cara kerja diatas. Setelah dimasukkan ke dalam bejana Kromatografi yang menggunakan pelarut eluen atau NBA (N-Butanol Asetatglasial Akuades) kertas saring tersebut kemudian didiamkan selama 30 menit.
Kertas saring tersebut memperlihatkan pergerakan larutan eluen yang cepat dibandingkan dengan pergerakan bahan yang akan dipisahkan yaitu pergerakan warna pigmen mata. Pigmen mata tidak akan terlihat pada cahaya putih (lampu neon/lampu pijar tetapi akan mengalami perpijaran/fluoresensi dalam cahaya UV. Setelah di fluoresensi dibawah sinar UV, jarak pigmen mata normal adalah 2,5 cm, jarak pigmen pada mutan mata sepia adalah 1,5 cm, jarak pigmen pada mutan mata cloud adalah 2 cm dan pada mata putih adalah 0 cm. Jadi, Rf (Rate of Fluoresensi) pada masing-masing mata lalat Drosophila melanogaster mata normal, mutan sepia, mutan white, mutan cloud adalah berturut-turut (0,32), (0,18), (0) dan (0,25).
Pada mata lalat Drosophila melanogaster yang normal, nilai Rf merupakan nilai tertinggi. Sedangkan pada mata lalat mutan nilai Rf berada dibawah nilai Rf lalat mata normal. Hal ini terjadi karena pada mutan, matanya mengalami mutasi pada gen-gen tertentu yang berperan dalam pembentukan pigmen, baik itu pigmen pteridin atau pigmen ommokrom.
Lalat buah (Drosophila melanogaster) mata sepia terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam pembentukan atau sintesis pteridin/drossopterin yaitu pada saat perubahan Dihidrobiopterin menjadi Sepiapterin sehingga Sepiapterin tidak diubah menjadi Xanthopterin. Sedangkan pada sintesis ommokrom tetap terjadi sehingga warna cokelat lebih mendominasi dibandingkan dengan warna merah. Dengan kata lain, mata pada mutan sepia adalah cokelat.
Lalat buah mata Cloud memiliki warna mata merah terang dibandingkan dengan merah pada mata lalat normal. Warna mata merah terang terjadi karena mengalami mutasi sehingga sintesis ommokrom tidak terjadi. Hal inilah yang akan menyebabkan pigen cokelat tidak ada sehingga yang ada hanya pigmen merah saja.
Lalat buah mata White memiliki warna putih jernih. Pada mata White nilai Rf adalah 0. Hal ini berarti pigmen mata tidak terdapat pada mutan tipe white. Mutan tipe ini terjadi mutasi pada kedua sintesis pigmen yaitu mutasi yang menyebabkan hilangnya kelompok ommokrom dan kelompok pteridin/Drosopterin sehingga pembentukan warna pigmen mata tidak terjadi.
Berdasarkan hasil pengamatan atau kromatogram diatas, lalat buah mata normal memiliki jarak tinggi pigmen pteridin adalah 1,8 cm dan jarak tinggi ommokrom adalah 0,7 cm. Hal ini tentu berbeda pada mutan mata sepia. Jarak tinggi pigmen ommokrom dan pigmen pteridin berturut-turut pada mutan sepia adalah 0,7 cm dan 0,8 cm. Jarak tinggi pigmen ommokrom pada mata sepia lebih besar dari pada pigmen ommokrom pada mata normal. Kelebihan ommokrom pada mata sepia menyebabkan mata sepia lebih berwarna cokelat dibandingkan dengan mata normal. Jadi, mutan mata sepia memiliki pigmen Ommokrom yang paling tinggi dibandingkan dengan lalat normal dan mutan lainnya. Warna cokelat tersebut juga mengalami kombinasi dengan pigmen pteridin.
Pada mutan mata cloud (merah terang), jarak tinggi pigmen pteridinnya adalah 2 cm. Apabila dibandingkan dengan lalat mata normal dan mutan mata sepia maka jumlah ini merupakan jumlah paling besar untuk pigmen pteridin. Sehingga menyebabkan merah pada mata mutan Cloud adalah merah yang terang apabila dibandingkan dengan kedua lalat tersebut (mutan sepia dan lalat normal).
G. JAWABAN PERTANYAAN
1. Apakah yang dimaksud dengan fluoresensi? Jelaskan proses Fluoresensi yang terjadi.
Fluorensi adalah pendaran cahaya dari suatu senyawa (dalam makalah ini dimaksudkan pigmen warna mata) yang timbul setelah disinari UV. Dalam hal ini digunakan sinar UV karena pigmen mata pada lalat buah (Drosophila melanogaster) tidak bisa terlihat menggunakan cahaya putih (lampu neon). Oleh sebab itu digunakan sinar UV, dimana sinar UV bersifat memendarkan cahaya pada pigmen mata.
2. Hitunglah nilai Rf dari setiap pigmen yang tampak.
a. Rf pada mata normal = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 2,5 cm/ 8 cm = 0,32 cm
• Rf pteridin normal = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 1,8 ÷ 8 = 0,225 cm
• Rf ommokrom normal = Tinggi pigmen ommokrom ÷ tinggi pelarut
= 0,7 ÷ 8 = 0,08 cm
b. Rf pada mata sepia = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 1,5 cm/ 8 cm = 0,18
• Rf pteridin sepia = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0,7 ÷ 8 = 0,09 cm
• Rf ommokkrom sepia = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0,8 ÷ 8 = 0,10 cm
c. Rf pada mata Cloud = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 2 cm/ 8 cm = 0,25
• Rf pteridin Cloud = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0 ÷ 8 = 0 cm
• Rf ommokrom Cloud = Tinggi pigmen ommokrom ÷ tinggi pelarut
= 2 ÷ 8 = 0,25 cm
d. Rf pada mata White = 0
3. Apakah tujuan dari praktikum ini?
Tujuan dari praktikum ini adalah mengamati pemisahan/kromatografi pigmen-pigmen mata pada lalat buah Drosophla melanogaster, menghitung nilai Rf pada setiap pigmen, menyimpulkan berdasarkan hasil kromatografi tersebut pigmen-pigmen yang termasuk ke dalam drosopterin dan kelompok ommokrom, dan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada mutan dengan pigmen pada lalat yang normal.
DAFTAR PUSTAKA
Ashburner, Michael. 2002. Drosophila normal and Mutans. http://www.gen.cam.ac.uk/Research/ashburner. diakses tanggal 11 November 2009.
Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor Laboratory Press.
Dirk rieger et al. 2007. Eye mutans of Drosophila melanogaster and Chromatograph, http://intl jbr.sagepub.com/cgi/content/abstract/22/5/387, diakses pada 12 September 2008
Hartwell,L.H, Hood, L.,Goldberg,.,Reynolds, Silver, Veres. 2004. Genetics From Genes To Genoms second edition. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company LTD.
Lindsley, Dan. 1992. The Genome of Drosophila melanogaster. California: Academic Press Inc,.
Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.
Salsani, Maria. 2007. Mengenal jenis-jenis mutan pada lalat buah berdasarkan jenis mata. Bandung : Jurusan Biologi Universitas Padjdjaran.
Strickberger, Monroe, W. 1962. Experiments in Genetics with Drosophila. London: John Wiley and Sons, inc.
Suryo. 2008. Genetika Strata 1. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Wheeler, MR. 1981. The Drosophilidae: a taxonomic overview. In: The genetics and biology of Drosophila (Ashburner M, Carson HL and Thompson JN Jr, eds). New York: Academic Press.
KROMATOGRAFI PIGMEN MATA
Drosophila melanogaster
Diajukan sebagai salah satu tugas mata kuliah Genetika
Di susun oleh
Nunung Haerani (0708802)
PROGRAM STUDI BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2009
KROMATOGRAFI PIGMEN MATA
Drosophila melanogaster
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Hari, tanggal : Senin, 1 November 2009
Waktu : 09.30 - selesai
Tempat : Laboratorium MIKROBIOLOGI FPMIPA UPI.
B. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Melakukan pengamatan terhadap pigmen-pigmen mata pada lalat buah Drosophila melanogaster menggunakan tehnik kromatografi.
2. Menghitung nilai Rf pada setiap pigmen.
3. Menyimpulkan berdasarkan hasil kromatografi tersebut pigmen-pigmen yang termasuk ke dalam drosopterin dan kelompok ommokrom dan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada mutan dengan pigmen pada lalat yang normal.
C. LANDASAN TEORI
Gen merupakan bagian dari kromosom (DNA) yang dapat ditranskripsi dan ditranslasi sehingga menghasilkan suatu protein. Diantara fungsi protein di dalam sel adalah sebagai enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi yang terjadi ataupun sebagai protein structural yang membentuk sel. Protein merupakan bentuk utama dari suatu gen. akibat aktivitas dari protein dapat kita lihat fenotip-fenotip yang dapat kita amati. Jika suatu gen termutasi dimana urutan nukleotida dari gen tersebut berubah dapat mengakibatkan terjadi perubahan dari protein yang dihasilkan. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan dari aktivitas protein dan fenotip yang kita amati. Jika mutasi yang terjadi menyebabkan suatu protein tidak berfungsi, maka mutan yang dihasilkan bersifat resesif.
Gambar 1. Pengaruh mutasi suatu gen terhadap konsentrasi
senyawa di dalam sel
. Semua Enzim berfungsi
V X Y Z
Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3
Gen yang mengkode enzim 2 termutasi
V X
Enzim 1 Enzim 2
Jika di dalam sel terjadi proses reaksi V X Y Z (Gambar 1.1), kemudian apabila terjadi mutasi pada enzim yang mengkatalisis X Y sehingga enzim tersebut tidak berfungsi, maka senyawa Y dan Z tidak akan diproduksi. Bila senyawa X tidak dapat diubah menjadi senyawa lain oleh enzim lain di dalam sel maka senyawa X akan bertumpuk di dalam sel (Gambar 1.2). Hilangnya senyawa Y dan Z dari dalam sel dan menumpuknya senyawa X di dalam sel akan mempengaruhi fenotipe yang di amati.
Pertama kali T.H. Morgan menemukan karakter mata putih (white). Selanjutnya Beadle dan Tatum menemukan jenis lain dari warna mata Drosophila. Berbagai perubahan pada gen (mutasi) dapat mempengaruhi struktur, fungsi, atau pengaturan protein yaitu enzim. Warna mata pada mutan berbeda dibandingkan yang lainnya karena terdapat kecacatan/kerusakan satu atau beberapa enzim yang dibutuhkan dalam jalur biokimia dalam sintesis pigmen. Sebagai konsekuensinya, pigmen menjadi hilang dan atau terdapat pigmen berbeda yang terakumulasi karena kerusakan pada jalur biosintesis pigmen tersebut.
Mutan Drosophila melanogaster
Kehadiran pigmen-pigmen mata pteridin menyebabkan warna mata pada Drosophila melanogaster berwarna merah. Pteridin pada lalat buah terdiri dari dua kelompok yaitu :
1. Drosopterin, yang menyebabkan warna merah pada mata (Pigmen merah yang disebut juga pteridine), yang dihasilkan dari metabolisme purin.
2. Ommokrom, yang menyebabkan warna coklat pada mata yang dihasilkan dari metabolisme triptofan.
Pigmen mata pteridin tidak dapat terlihat dalam cahaya putih (lampu neon/lampu pijar), tetapi akan berfluorensi dalam cahaya ultraviolet. Dijelaskan reaksi pembentukan pteridin dan beberapa gen yang berperan dalam pembentukan pteridin. Jika terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam pembentukan pteridin, maka warna mata yang teramati akan tergantung kepada kombinasi jenis pteridin yang ada. Warna mata akan menjadi coklat, bila kelompok drosopterin tidak ada. Sedangkan warna mata akan menjadi merah terang jika kelompok ommokrom yang tidak ada.
Warna mata pada lalat liar yaitu perpaduan antara beberapa pigmen yang berbeda-beda. Pada Drosophila melanogaster terdiri atas 7 pteridine. Jika terjadi mutasi pada jalur ommochrome (pigmen cokelat), warna cokelat akan hilang dan warna mata akan menjadi merah terang. Sebaliknya, jika terjadi mutasi pada jalur pteridin maka warna mata akan menjadi lebih gelap. Suatu mutan diberi nama berdasarkan warna matanya, dan tidak berhubungan dengan kerusakanan biokimia. Sebagai contoh, mutan brown memiliki warna mata cokelat, karena kehilangan pteridine, sehingga mutasi mempengaruhi suatu enzim pada jalur biosintesis pteridine.
Gambar 2. Biosintesis pigmen mata Drosophila melanogaster
A. Sintesis Ommokrom B. Sintesis Drosopterin
Triptofan
N-Formilkinurenin
Kinurenin
cn
3-Hidroksikinurenin
st
Xanthomatin Guanosin trifosfat
Dihidroneopterin trofosfat
Dihidrobiopterin
Sepiapterin Dihidropterin
Mal
Drosopterin
Xanthopterin Isoxanthopterin
Kromatografi adalah metode yang di gunakan untuk memisahkan suatu senyawa dengan menggunakan suatu fase stasioner dan suatu fase bergerak. Fase stasioner dapat berupa kertas saring atau gel, sedangkan fase bergeraknya merupakan eluen yang terdiri dari campuran pelarut. Pada komatografi kertas, bahan yang akan dipasahkan dilatakan pada kertas saring dan ujung kertas saring dicelupkan pada eluen. Secara kapiler eluen akan bergerak ke kertas. Campuran pelarut dipilih agar salah satu terikat lebih kuat pada kertas, membentuk lapisan pelarut pada permukaan kertas. Bahan akan mengalami kesetimbangan antara pelarut yang stasioner dengan pelarut yang bergerak. Bila suatu senyawa lebih larut dalam pelarut yang stasioner, maka pergerakannya lebih lambat dibandingkan dengan bahan yang lebih larut dalam pelarut yang bergerak. Dengan demikian campuran senyawa dalam suatu bahan dapat dipisahkan berdasarkan perbedaan kecepatan pergerakan senyawa-senyawa tersebut.
D. ALAT DAN BAHAN
Alat :• Kertas saring whatman no 1
• Gunting
• Penggaris
• Pensil
• Jarum pentul
• Alat penjepit kertas
• Bejana kromatografi dengan tutup gelas Oven
• Lampu UV
Bahan : • Lalat buah (Drosophila melanogaster) normal
• Lalat buah Mutan dengan Mutan White (mata putih), Mutan mata sepia, dan Mutan mata cloud.
• Larutan NBA (N-Butanol : Asam asetatglasial : Akuades = 20 : 3 : 7)
• Vaselin
E. LANGKAH KERJA
1. Kertas saring berukuran 16 cm x 16 cm diberi tanda seperti pada gambar A
2. Memberi tanda-tanda o dengan pensil pada garis pertama dengan jarak masing-masing 2 cm
3. Menulis nama kelompok disebelah atas kertas saring dengan menggunakan pensil.
4. Mengisi bejana dengan larutan NBA setinggi 1 cm. mengoleskan vaselin pada mulut bejana dan tutup bejana dengan tutup kaca.
5. Mengambil 3 lalat buah normal kemudian potong bagian kepala dengan menggunakan jarum pentul.
6. Meletakan 1 kepala diatas tanda o pada kertas saring dan tekan kepalanya. Meletakan kepala ke 2 ditempat yang sama kemudian tekan kepalanya. Ulangi lagi untuk kepala ke 3.
7. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk beberapa lalat buah mutan untuk tanda o berikutnya.
8. Menggulung kertas saring sehingga letak sisi kiri dan kanan bersebelahan dan jepret kertas disebelah atas dan bawah. Hati-hati jangan sampai kedua sisi bersentuhan atau tupang tindih.
9. Memasukan kertas saring secara tegak didalam bejana. Hati-hati jangan sampai kertas saring bersentuhan dengan bejana. Tutup bejana dan beri vaselin. Diamkan beberapa jam sampai laritan eluem bergerak melewati garis kedua atau hentikan proses krematografi tapat eluen sampai ke garis kedua.
10. Mengambil kertas saring, membuat garis dengan pensil pada batas pergerakan eluen.
11. Mengeringkan kertas saring dan mengamati dibawah sinar putih dan sinar UV. Beri tandadengan pensil sekelilingi bercak yang terlihat dan catat warna dan warna fluerensinya.
12. Berdasarkan hasil kromatogram yang diperoleh, tentukan pigmen-pigmen mana yang termaksud kelompok drosopterin dan ommokrom. Hal ini dapat dilakukan dengan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada masing-masing mutan dan yang terdapat pada lalat mutan.
F. HASIL PENGAMATAN
Data Kelas
Kelompok Warna Mata Drosophila X
(cm) Y
(cm) Rf
(X/Y) Gambar
1,2, & 3
Normal 2 8 0,25
Sephia 1,9 8 0,24
White - 8 -
Clot 1,8 8 0,225
4 & 5 Normal 2,1 8,5 0,247
Sephia - - -
White - - -
Clot 1,7 8,5 0,2
6 & 7 Normal 2,5 7,5 0,33
Sephia 1,5 7,5 0,2
White 0 7,5 0
Clot 2 7,5 0,26
8, 9, & 10 Normal 2,5 8 0,3125
Sephia 1,5 8 0,1875
White 0 8 0
Clot 2 8 0,25
Data Kelompok
Gambar 1. Hasil Fluoresensi mata lalat pada sinar UV
Lalat Buah
(Drosophila melanogaster) Pigmen Warna Jarak ketinggian dengan dasar Rf = tinggi fluoresensi pada mata/ tinggi pelarut (8 cm)
Normal • Pteridin
• Ommokrom • 1,8 cm
• 0,7 cm Rf = 2,5/8 cm =0,32 cm
Mutan Sepia • Pteridin
• Ommokrom • 0,7 cm
• 0,8 cm Rf = 1,5/8 cm = 0.18
Mutan White Tidak Ada pigmen 0 cm Rf = 0/8 cm = 0 dan Mutan Cloud Pteridin 2 cm Rf = 2/8 cm = 0,25
F. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, kami melakukan pengamatan terhadap kromatografi pigmen mata pada lalat buah Drosophila melanogaster. Seperti yang kita ketahui bahwa lalat buah memiliki 2 jenis pigmen yaitu pigmen merah atau pteridin dan pigmen cokelat atau ommokrom.
Mata pada lalat buah Drosophila melanogaster normal dan beberapa mutan (White mutan, Sepia mutan dan Cloud mutan) ditekan dan ditempatkan pada kertas saring yang telah disiapkan seperti cara kerja diatas. Setelah dimasukkan ke dalam bejana Kromatografi yang menggunakan pelarut eluen atau NBA (N-Butanol Asetatglasial Akuades) kertas saring tersebut kemudian didiamkan selama 30 menit.
Kertas saring tersebut memperlihatkan pergerakan larutan eluen yang cepat dibandingkan dengan pergerakan bahan yang akan dipisahkan yaitu pergerakan warna pigmen mata. Pigmen mata tidak akan terlihat pada cahaya putih (lampu neon/lampu pijar tetapi akan mengalami perpijaran/fluoresensi dalam cahaya UV. Setelah di fluoresensi dibawah sinar UV, jarak pigmen mata normal adalah 2,5 cm, jarak pigmen pada mutan mata sepia adalah 1,5 cm, jarak pigmen pada mutan mata cloud adalah 2 cm dan pada mata putih adalah 0 cm. Jadi, Rf (Rate of Fluoresensi) pada masing-masing mata lalat Drosophila melanogaster mata normal, mutan sepia, mutan white, mutan cloud adalah berturut-turut (0,32), (0,18), (0) dan (0,25).
Pada mata lalat Drosophila melanogaster yang normal, nilai Rf merupakan nilai tertinggi. Sedangkan pada mata lalat mutan nilai Rf berada dibawah nilai Rf lalat mata normal. Hal ini terjadi karena pada mutan, matanya mengalami mutasi pada gen-gen tertentu yang berperan dalam pembentukan pigmen, baik itu pigmen pteridin atau pigmen ommokrom.
Lalat buah (Drosophila melanogaster) mata sepia terjadi mutasi pada gen yang berperan dalam pembentukan atau sintesis pteridin/drossopterin yaitu pada saat perubahan Dihidrobiopterin menjadi Sepiapterin sehingga Sepiapterin tidak diubah menjadi Xanthopterin. Sedangkan pada sintesis ommokrom tetap terjadi sehingga warna cokelat lebih mendominasi dibandingkan dengan warna merah. Dengan kata lain, mata pada mutan sepia adalah cokelat.
Lalat buah mata Cloud memiliki warna mata merah terang dibandingkan dengan merah pada mata lalat normal. Warna mata merah terang terjadi karena mengalami mutasi sehingga sintesis ommokrom tidak terjadi. Hal inilah yang akan menyebabkan pigen cokelat tidak ada sehingga yang ada hanya pigmen merah saja.
Lalat buah mata White memiliki warna putih jernih. Pada mata White nilai Rf adalah 0. Hal ini berarti pigmen mata tidak terdapat pada mutan tipe white. Mutan tipe ini terjadi mutasi pada kedua sintesis pigmen yaitu mutasi yang menyebabkan hilangnya kelompok ommokrom dan kelompok pteridin/Drosopterin sehingga pembentukan warna pigmen mata tidak terjadi.
Berdasarkan hasil pengamatan atau kromatogram diatas, lalat buah mata normal memiliki jarak tinggi pigmen pteridin adalah 1,8 cm dan jarak tinggi ommokrom adalah 0,7 cm. Hal ini tentu berbeda pada mutan mata sepia. Jarak tinggi pigmen ommokrom dan pigmen pteridin berturut-turut pada mutan sepia adalah 0,7 cm dan 0,8 cm. Jarak tinggi pigmen ommokrom pada mata sepia lebih besar dari pada pigmen ommokrom pada mata normal. Kelebihan ommokrom pada mata sepia menyebabkan mata sepia lebih berwarna cokelat dibandingkan dengan mata normal. Jadi, mutan mata sepia memiliki pigmen Ommokrom yang paling tinggi dibandingkan dengan lalat normal dan mutan lainnya. Warna cokelat tersebut juga mengalami kombinasi dengan pigmen pteridin.
Pada mutan mata cloud (merah terang), jarak tinggi pigmen pteridinnya adalah 2 cm. Apabila dibandingkan dengan lalat mata normal dan mutan mata sepia maka jumlah ini merupakan jumlah paling besar untuk pigmen pteridin. Sehingga menyebabkan merah pada mata mutan Cloud adalah merah yang terang apabila dibandingkan dengan kedua lalat tersebut (mutan sepia dan lalat normal).
G. JAWABAN PERTANYAAN
1. Apakah yang dimaksud dengan fluoresensi? Jelaskan proses Fluoresensi yang terjadi.
Fluorensi adalah pendaran cahaya dari suatu senyawa (dalam makalah ini dimaksudkan pigmen warna mata) yang timbul setelah disinari UV. Dalam hal ini digunakan sinar UV karena pigmen mata pada lalat buah (Drosophila melanogaster) tidak bisa terlihat menggunakan cahaya putih (lampu neon). Oleh sebab itu digunakan sinar UV, dimana sinar UV bersifat memendarkan cahaya pada pigmen mata.
2. Hitunglah nilai Rf dari setiap pigmen yang tampak.
a. Rf pada mata normal = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 2,5 cm/ 8 cm = 0,32 cm
• Rf pteridin normal = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 1,8 ÷ 8 = 0,225 cm
• Rf ommokrom normal = Tinggi pigmen ommokrom ÷ tinggi pelarut
= 0,7 ÷ 8 = 0,08 cm
b. Rf pada mata sepia = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 1,5 cm/ 8 cm = 0,18
• Rf pteridin sepia = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0,7 ÷ 8 = 0,09 cm
• Rf ommokkrom sepia = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0,8 ÷ 8 = 0,10 cm
c. Rf pada mata Cloud = Tinggi fluoresensi pada mata
Tinggi pelarut
= 2 cm/ 8 cm = 0,25
• Rf pteridin Cloud = Tinggi pigmen pteridin ÷ tinggi pelarut
= 0 ÷ 8 = 0 cm
• Rf ommokrom Cloud = Tinggi pigmen ommokrom ÷ tinggi pelarut
= 2 ÷ 8 = 0,25 cm
d. Rf pada mata White = 0
3. Apakah tujuan dari praktikum ini?
Tujuan dari praktikum ini adalah mengamati pemisahan/kromatografi pigmen-pigmen mata pada lalat buah Drosophla melanogaster, menghitung nilai Rf pada setiap pigmen, menyimpulkan berdasarkan hasil kromatografi tersebut pigmen-pigmen yang termasuk ke dalam drosopterin dan kelompok ommokrom, dan membandingkan pigmen-pigmen yang terdapat pada mutan dengan pigmen pada lalat yang normal.
DAFTAR PUSTAKA
Ashburner, Michael. 2002. Drosophila normal and Mutans. http://www.gen.cam.ac.uk/Research/ashburner. diakses tanggal 11 November 2009.
Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor Laboratory Press.
Dirk rieger et al. 2007. Eye mutans of Drosophila melanogaster and Chromatograph, http://intl jbr.sagepub.com/cgi/content/abstract/22/5/387, diakses pada 12 September 2008
Hartwell,L.H, Hood, L.,Goldberg,.,Reynolds, Silver, Veres. 2004. Genetics From Genes To Genoms second edition. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company LTD.
Lindsley, Dan. 1992. The Genome of Drosophila melanogaster. California: Academic Press Inc,.
Shorrocks, B. 1972. Drosophila. London: Ginn & Company Limited.
Salsani, Maria. 2007. Mengenal jenis-jenis mutan pada lalat buah berdasarkan jenis mata. Bandung : Jurusan Biologi Universitas Padjdjaran.
Strickberger, Monroe, W. 1962. Experiments in Genetics with Drosophila. London: John Wiley and Sons, inc.
Suryo. 2008. Genetika Strata 1. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Wheeler, MR. 1981. The Drosophilidae: a taxonomic overview. In: The genetics and biology of Drosophila (Ashburner M, Carson HL and Thompson JN Jr, eds). New York: Academic Press.
Langganan:
Postingan (Atom)