KERAGAMAN RUAS EKSON 2 DAN 3 GEN PENYANDI

ENZIM α-KETO DEHIDROGENASE E1-α RANTAI ASAM

AMINO BERCABANG (BCKDHA) PADA SAPI MADURA

RIA MARIA

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keragaman Ruas

Ekson 2 dan 3 Gen Penyandi Enzim α-Keto Dehidrogenase E1-α Rantai Asam

Amino Bercabang (BCKDHA) pada Sapi Madura adalah benar karya saya dengan

arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Ria Maria

NIM G34090088

ABSTRAK

RIA MARIA. Keragaman Ruas Ekson 2 dan 3 Gen Penyandi Enzim α-Keto

Dehidrogenase E1-α Rantai Asam Amino Bercabang (BCKDHA) pada Sapi

Madura. Dibimbing oleh ACHMAD FARAJALLAH dan DYAH

PERWITASARI.

Sapi madura merupakan sapi lokal Indonesia dari hasil persilangan sapi

india (Bos indicus) dan banteng (Bos javanicus). Kompleks enzim Branched

chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH) terdapat di membran bagian dalam

mitokondria sel eukariot. yang berperan dalam mengubah branched chain amino

acids (BCAAs), yaitu isoleusin, leusin, dan valin ke bentuk α-keto. Kompleks

enzim ini terdiri atas tiga subunit yang salah satunya adalah subunit E1-α yang

disebut branched chain α-keto acid dehydrogenase E1-α (BCKDHA). Maple

syrup urine disease (MSUD) merupakan kelainan genetik yang salah satunya

diakibatkan oleh kejadian mutasi pada subunit E1-. Penelitian ini bertujuan

untuk menganalisis keragaman ruas ekson 2 – 3 gen penyandi enzim BCKDHA

pada sapi madura. Hasil analisis keragaman ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA

ditemukan dalam populasi sapi madura J adalah identik antar individunya. Selain

itu ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA sapi madura juga identik dengan sapi taurin

(Bos taurus).

Kata kunci: BCKDHA, ekson 2 – 3, ruminants, sapi madura.

ABSTRACT

RIA MARIA. Diversity of Segment Exon 2 and 3 encoding genes enzymes

α-Keto dehydrogenase E1-α Branched Chain Amino Acids (BCKDHA) in

Madura Cattle. Supervised by ACHMAD FARAJALLAH and DYAH

PERWITASARI.

Madura cattle is a cattle from the local Indonesian cattle crossbreeding India (Bos

indicus) and banteng (Bos javanicus). Enzyme complex branched chain α-keto

acid dehydrogenase (BCKDH) located in the inner mitochondrial membrane of

eukaryotic cells. BCKDH has a role in changing branched chain amino acids

(BCAAs), which is isoleucine, leucine and valine to α-keto form. This enzyme

complex consists of three enzyme subunits, one which is E1- α subunit called

branched chain α-keto acid dehydrogenase E- α (BCKDHA). Maple syrup urine

disease (MSUD) is a genetic disorder caused by one occurrence of mutation in the

E1- α subunit. This study aimed to determine the diversity of segment 2 – 3 exon

encoding BCKDHA gene in madura cattle. The result revealed that segment of

exon 2 – 3 BCKDHA gene in madura cattle J population were found to be

identical among them. Furthermore the segment of exon 2 – 3 BCKDHA gene

madura cattle J was identical with taurine cattle (Bos taurus).

Keywords: BCKDHA, 2 – 3 exon, ruminants, madura cattle.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Biologi

KERAGAMAN RUAS EKSON 2 DAN 3 GEN PENYANDI

ENZIM α-KETO DEHIDROGENASE E1-α RANTAI ASAM

AMINO BERCABANG (BCKDHA) PADA SAPI MADURA

RIA MARIA

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi: Keragaman Ruas Ekson 2 dan 3 Gen Penyandi Enzim α-Keto

Dehidrogenase E1-α Rantai Asam Amino Bercabang (bckdha)

pada sapi madura Nama : Ria Maria

NIM : G34090088

Disetujui oleh

Dr Ir Achmad Farajallah, MSi

Pembimbing I

Dr Ir R.R. Dyah Perwitasari, MSc

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Iman Rusmana, MSi

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2013 ini ialah

Genetika Molekuler, dengan judul Keragaman Ruas Ekson 2 dan 3 Gen

BCKDHA (branched chain α-keto acid dehidrogenase E1-α) pada Sapi Madura.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Achmad Farajallah MSi

dan Ibu Dr Ir R.R. Dyah Perwitasari Msc selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan arahan dan bimbingannya selama penyelesaian penelitian ini. Terima

kasih juga kepada Prof Dr Ir Alex Hartana selaku dosen penguji atas saran dan

kritiknya dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih tak

terhingga disampaikan kepada ayahanda Achmad Bakrie dan Ibunda Penih beserta

keluarga atas segala doa, dukungan dan kasih sayangnya yang memberi semangat

kepada penulis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada segenap

penghuni Lab Molekuler Ibu Maria Ulfah MSc Agr dan penghuni Zoo Corner

yang saya hormati. Terima kasih juga saya ucapkan kepada teman-teman tercinta

Kurrataa’yun, Eci, Elok, Dewi, Yovita dan keluarga Biologi 46 yang terus

memberikan saya semangat. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2014

Ria Maria

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

METODE 3

Sampel DNA 3

Amplifikasi dan Visualisai DNA 3

Perunutan Produk PCR 3

Analisis Data 3

HASIL DAN PEMBAHASAN 4

Hasil 4

Amplifikasi Ruas Ekson 2 – 3 gen BCKDHA 4

Analisis Varian Nukleotida Ruas Ekson 2 – 3 Gen BCKDHA 4

Pembahasan 5

SIMPULAN 6

DAFTAR PUSTAKA 6

LAMPIRAN 8

RIWAYAT HIDUP 10

DAFTAR TABEL

1 Ukuran ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA pada sapi madura J dan spesies

pembanding. 5

2 Variasi nukleotida ekson 2 – 3 gen BCKDHA dari sampel sapi madura

J terhadap nukleotida gen BCKDHA spesies pembanding. 5

DAFTAR GAMBAR

1 Lokasi beberapa kompleks enzim di lintasan metabolisme intermediet

karbohidrat, lemak dan asam amino sejak di sitoplasma sampai matriks

mitokondria. 1

2 Amplikon ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA diatas gel poliakrilamida 6%

setelah pewarnaan perak. 4 3 Kromatogram menunjukkan puncak-puncak tunggal pada hasil sekuens. 4

DAFTAR LAMPIRAN

1 Gambar sapi madura 8

2 Database DNA polled samples 8

3 Posisi penempelan primer AF318 dan AF319 pada peta organisasi gen

BCKDHA sapi Bos taurus (NW001493616) 9

4 Posisi penempelan primer AF318 dan AF319 9

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Indonesia memiliki keanekaragaman sumber daya genetik hewan ternak lokal

yang tinggi, terutama sapi. Sapi pada umumnya dimanfaatkan manusia sebagai

penyedia kebutuhan protein hewani. Jenis sapi lokal yang diternakan di Indonesia

salah satunya adalah sapi madura. Sapi madura merupakan hasil persilangan dari sapi

zebu (Bos indicus) dan banteng (Bos. javanicus) (Nijman et al. 2003). Sapi madura

memiliki ciri kepala bertanduk, gumba berkembang baik pada jantan, warna bulu

merah bata, terdapat lingkaran warna putih pada daerah bawah kaki, bokong dan

moncong (Lampiran 1) (Huitema 1986). Sapi madura tergolong sebagai sapi potong

yang memiliki kualitas daging yang baik, resisten terhadap stres pada lingkungan

panas dan infestasi kutu ternak (Payne dan Hodges 1997). Selain itu, sapi madura juga

sangat efisien terhadap pakan. Pakan yang biasanya digunakan sederhana dari rumput

liar namun kualitas daging dan pertumbuhannya sangat baik. Sapi madura memiliki

kemampuan metabolisme makanan yang sangat baik, oleh karena itu efisiensi

metabolisme dari sapi madura sangat menarik untuk diteliti. Kelainan genetik pada

metabolisme sapi madura juga akan menurunkan kualitas daging dan kesehatan sapi

tersebut.

Metabolisme adalah sekumpulan perubahan kimiawi yang mendukung

kehidupan dalam sel-sel dari organisme hidup termasuk pencernaan dan transportasi

zat ke dalam dan di antara sel yang berbeda. Reaksi enzimatik ini memungkinkan

organisme untuk tumbuh dan berkembang biak, menjaga struktur, dan merespon

lingkungan. Dalam hal ini serangkaian reaksi dalam sel disebut metabolisme perantara

atau metabolisme intermediet. Kompleks enzim branched chain α-keto-acid

dehydrogenase (BCKD) merupakan kompleks enzim yang berada di membran dalam

mitokondria pada eukariota (Gambar 1) (Hutson 1988).

Keterangan : BCKD - branched-chain α-keto acid dehydrogenase. PDC - pyruvate

dehydrogenase complex. _KGDC -ketoglutarate dehydrogenase complex. AA- asam

amino, FA- asam lemak, TCA cycle - siklus asam sitrat, BCAA - branched-chain

amino acids (Sumber : Patel dan Harris 1995).

Gambar 1 Lokasi beberapa kompleks enzim di lintasan metabolisme intermediet

karbohidrat, lemak dan asam amino sejak di sitoplasma sampai matriks

mitokondria.

2

Kompleks enzim BCKDH sangat conserved pada Mamalia (Yeaman 1986).

Kompleks enzim BCKDH berperan dalam mengubah branched chain amino acids

(BCAAs), yaitu isoleusin, leusin, dan valin menjadi bentuk α-keto sehingga bisa

masuk ke dalam Siklus Kreb. Kompleks enzim BCKD tersusun empat subunit yaitu 2-

oxoisovalerate dehydrogenase (E1-α dan E1-β), dihydrolipoamide acyltransferase

(E2), dan dihydrolipoamide dehydrogenase (E3). Subunit E1-α disandikan oleh gen

branched chain α-keto-acid dehydrogenase E1-α (BCKDHA) (Pettit et al. 1978).

Lokasi gen BCKDHA terletak di kromosom nomor 18 pada sapi taurin (B. taurus)

(Elsik et al. 2009). Subunit E1-α dari kompleks enzim metabolisme BCKD disandikan

oleh gen yang ada di dalam genom inti, ditranskripsi menjadi RNA, ditranslasikan

menjadi polipeptida di sitoplasma dan ditranslokasikan ke matriks mitokondria

(Morris 2006). Pada membaran bagian dalam mitokondria, subunit BCKDHA ini

bergabung dengan subunit-subunit lainnya membentuk kompleks enzim.

Defisiensi dari enzim BCKDHA dilaporkan oleh Zhang et al. (1989) sebagai

penyebab penyakit Maple Syrup Urine Disease (MSUD). Akibat dari akumulasi kadar

BCAAs dalam darah akan menjadi racun bagi tubuh. Hal tersebut dapat mengganggu

sistem saraf pusat yang ditunjukkan dengan dismyelinasi, edema serebral, dystonia,

koma, keterbelakangan mental, masalah kejiwaan, dan bahkan kematian dalam

beberapa minggu setelah dilahirkan (Friedrich et al. 2012). MSUD tipe 1A disebabkan

mutasi gen BCKDHA di ruas ekson 2 yang menyandikan 2-oxoisovalerate

dehydrogenase pada anak sapi Polled Hereford. Mutasi tersebut merupakan mutasi titik

akibat terjadinya substitusi nukleotida 248C/T pada kodon 6 dan menyebabkan stop kodon

prematur dari sub unit E1-α kompleks BCKD (Zhang et al. 1989; Zhang et al. 1990;

Zhang et al. 1991). Mutasi yang terjadi pada gen BCKDHA selain di ruas ekson 2 pada

sapi belum pernah dilaporkan (Zhang et al. 1990). Beberapa titik mutasi ruas ekson 2

pada subunit E1-α ini telah dikembangkan menjadi uji klinis penyakit MSUD berbasis

PCR pada sapi perah dan manusia (Zhang et al. 1990).

Keragaman yang dipelajari dalam penelitian ini adalah keragaman ruas ekson 2

– 3 gen BCKDHA terkait pengaruhnya terhadap kendali fungsi pengikatan antar

subunit dan juga terkait efisiensi metabolisme makanan pada sapi madura. Gen

BCKDHA memiliki ruas peptida transit yang disandikan oleh bagian ujung 5’ ekson 1

dan ruas bagian ujung 3’ pada ekson 2 – 9 yang akan menyandikan polipeptida untuk

membentuk struktur kuartener dengan sub unit lainnya (Chuang et al. 1993). Jika

terdapat mutasi pada nukleotida bagian ekson maka akan mempengaruhi efisiensi pada

peptida transit, situs pelekatan dengan subunit lainnya dan situs katalitik. Perubahan-

perubahan ketiganya ditunjukkan dengan kisaran efisiensi BCKDH dalam

memetabolisme BCAAs.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keragaman ruas ekson 2 – 3 gen

penyandi enzim BCKDHA.

3

METODE

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni-Oktober 2013 di bagian Fungsi

Hayati dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Sampel DNA

Sampel DNA sapi madura yang digunakan adalah koleksi dari Dr. R.R Dyah

Perwitasari, FMIPA IPB, yang diperoleh dari kabupaten Bangkalan, Madura.

Sebanyak 10 sampel DNA yang diekstraksi dari sampel darah dicampur menjadi satu

(pooled DNA samples) yang kemudian diberi label J (Lampiran 2).

Amplifikasi dan Visualisai DNA

Amplifikasi ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA dilakukan secara in vitro

menggunakan mesin PCR ESCO Swift Maxi Thermal Cycler. Pereaksi PCR yang

digunakan untuk volume reaksi 25 μl terdiri atas sampel DNA sekitar 50 ng sebanyak

1 µl, GoTaq® Green Master Mix 2X (Promega) (1 unit Taq Polimerase, 400 μM

dNTP, 3 mM MgCl2), primer forward AF318 (5’-agcacccccacaggtggcag-3’) dan

primer reverse AF319 (5’-cctgtcttgtggtccttagacc-3’) (lampiran 3) masing-masing 0,1

μM. Kondisi PCR yang digunakan adalah: predenaturasi 95 °C dua menit, kemudian

dilanjutkan 30 siklus terdiri dari denaturasi 95 °C 45 detik, suhu penempelan primer

58 °C satu menit, pemanjangan DNA pada suhu 72 °C satu menit, dan diakhiri

pemanjangan DNA pada suhu 72 °C lima menit. Produk PCR diamati menggunakan

metode polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) dengan konsentrasi akrilamid 6%

yang dilanjutkan dengan pewarnaan perak (Byun et al. 2009). Komposisi penyusun

gel adalah larutan akrilamid (akrilamid:bis akrilamid = 29:1) dan larutan buffer 1x

TBE (Tris HCl 10 mM, asam borat 1M, EDTA 0,1 mM, pH 8.0).

Perunutan Produk PCR

Produk PCR yang berupa pita tunggal di atas gel poliakrilamid dan berukuran

516 pasang basa (pb) dijadikan sampel dalam reaksi perunutan nukleotida. Reaksi

PCR perunutan nukleotida menggunakan primer yang sama seperti amplifikasi awal

dengan metode sequencing big dye terminator. Output perunutan nukleotida berupa

kromatogram yang dilakukan oleh lembaga komersial jasa sequencing. Pembacaan

runutan nukleotida menggunakan program ABI Prism 3700-Avant Generic Analyzer.

Analisis Data

Runutan nukleotida yang diperoleh kemudian diedit dan saling disejajarkan

dengan runutan DNA referensi yang ada dalam database GenBank

(http://ncbi.nlm.nih.gov) menggunakan program BioEdit versi 7.1.11. dan program

Clustal W 1.8 yang tertanam dalam program Moleculer Evolutionary Genetics

Analysis versi 5.0.5 (MEGA 5). Runutan nukleotida gen BCKDHA referensi yang

diambil sebagai pembanding adalah dari B. taurus (sapi taurine) no. akses

NW_001493616, Camelus ferus (unta) no. akses NW006211451, Capra hircus

(kambing) no. akses NC_022310, dan Ovis aries (domba) no. akses NC_019471.

Penghitungan jarak genetik dilakukan berdasarkan model subtitusi Kimura-2-

parameter (K2P).

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Amplifikasi Ruas Ekson 2 – 3 gen BCKDHA

Ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA pada sapi madura J berhasil diamplifikasi

dengan metode PCR menggunakan pasangan primer forward AF318 dan reverse

AF319 dengan panjang amplikon sekitar 516 pb (Gambar 2) (Lampiran 4).

Keterangan: J = Kode sampel sapi madura dan M = Penanda DNA 100 pb.

Gambar 2 Amplikon ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA diatas gel poliakrilamida 6%

setelah pewarnaan perak.

Analisis Varian Nukleotida Ruas Ekson 2 – 3 Gen BCKDHA

Puncak-puncak setiap nukleotida yang ada dalam kromatogram hasil perunutan

nukleotida adalah tunggal dan tidak ada satupun yang tumpang tindih (Gambar 3).

Nukleotida tunggal yang diwakili oleh setiap puncak adalah sangat jelas walaupun

terdiri atas banyak sampel. Hal ini menunjukkan bahwa runutan nukleotida dari ke-

sepuluh sampel yang dicampur menjadi satu adalah sama persis. Dengan kata lain, dari

sepuluh sampel sapi madura yang digunakan dalam penelitian ini tidak ditemukan

adanya varian nukleotida.

Gambar 3 Kromatogram menunjukkan puncak-puncak tunggal pada hasil sekuens.

Runutan nukleotida gen BCKDHA sapi madura J yang diperoleh dalam

penelitian ini meliputi: ekson 2 sepanjang 168 nukleotida (nt), intron 2 sepanjang 106

nt, ekson 3 sepanjang 87 nt, dan intron 3 diperkirakan lebih dari 113 nt (Tabel 1). Data

ini menunjukkan bahwa organisasi gen BCKDHA di ruas 2 – 3 pada ruminansia relatif

sama dilihat dari ukuran panjang ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA.

J M

516 pb 500 pb

400 pb

300 pb

5

Tabel 1 Ukuran ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA pada sapi madura J dan spesies

pembanding.

Spesies

Nomor aksesi

Kategori

data

Panjang ruas (dalam nt)

Ekson 2 Intron 2 Ekson 3 Intron 3

Sapi madura J - DNA 168 106 87 >113

Bos taurus NW_001493616 DNA 168 106 87 >113

Camelus ferus NW006211451 DNA 168 101 87 >112

Capra hircus NC_022310 DNA 168 105 87 >113 Ovis aries NC_019471 DNA 168 105 87 >113

Sumber: Database GenBank (http://ncbi.nlm.nih.gov).

Variasi nukleotida yang diperoleh dalam penelitian ini meliputi 10 nt pada ekson

2, 23 nt pada intron 2 dan 5 nt pada ekson 3 (Tabel 2).

Tabel 2 Variasi nukleotida ekson 2 – 3 gen BCKDHA dari sampel sapi madura J

terhadap nukleotida gen BCKDHA spesies pembanding.

Keterangan: Nomor situs nukleotida dibaca secara vertikal. Tanda titik menunjukkan

nukleotida yang sama dengan nukleotida pada sapi madura J. Nomor

aksesi spesies dalam Tabel 2 sama dengan nomor aksesi spesies dalam

Tabel 1.

Pembahasan

Pita tunggal DNA berukuran 516 pb hasil amplifikasi tervisualisasikan pada gel

poliakrilamid sesuai dengan ukuran desain primer mengacu pada B. taurus. Organisasi

gen merupakan sistem hubungan yang terstruktur pada suatu gen yang memiliki fungsi

tertentu. Organisasi gen BCKDHA pada vertebrata sangat conserved atau memiliki

kesamaan salah satunya dalam segi ukuran dan fungsi. Sifat conserved ditunjukkan

dengan adanya puncak-puncak tunggal pada kromatogram hasil sekuens PCR ruas

ekson 2 – 3 gen BCKDHA. Pada ruas ekson 2 – 3, organiasasi gen BCKDHA ini pada

sapi Madura adalah identik. Jika perbandingan diperluas ke vertebrata (data tidak

diperlihatkan), organisasi gen BCKDHA ini juga identik. Selain organisasi gen, ruas-

ruas ekson gen BCKDHA ini juga sangat conserved, terutama ruas ekson 2 – 3 (Tabel

3) pada kelompok hewan Bovidae. Sifat conserved ini menjadi latar belakang dari

6

desain penelitian ini, yaitu semua sampel dijadikan satu (DNA pooling). Teknik DNA

pooling juga dilakukan oleh Sham (2002), Mahfud (2009) dan Herodita (2009). Ukuran ruas ekson 2 – intron 3 gen BCKDHA pada hewan ruminansia relatif

sama (Tabel 1). Variasi nukleotida menunjukkan bahwa Sapi madura J identik dengan

Bos taurus (NW001493616). Sebagaimana gen-gen vital bagi metabolisme, nilai

keragaman ruas-ruas ekson gen BCKDHA sangat rendah (Ibeagha-Awemu et al.

2008) karena bersifat sangat conserved. Keragaman yang dipelajari dalam penelitian

ini adalah keragaman ruas ekson 2 – 3 gen BCKDHA terkait pengaruhnya terhadap

kendali fungsi pengikatan antar subunit dan juga terkait efisiensi metabolisme

makanan pada sapi madura.

Sapi madura umumnya merupakan hasil persilangan dari sapi zebu sebagai

induk dan banteng sebagai pejantan, namun ada beberapa jenis sapi madura yang

merupakan hasil persilangan dari sapi zebu sebagai induk betina dan sapi taurine

sebagai pejantan. Kesamaan fenotipe dapat dilihat dari warna bulu antara sapi taurin

dengan sapi madura yang berwarna merah kecoklatan (Maksum 1993). Berdasarkan

kromosom Y ditemukan beberapa sampel sapi madura merupakan keturunan dari sapi

taurin (Kusdiantoro et al. 2009).

SIMPULAN

Pada populasi sapi madura tidak ditemukan keragaman di ruas ekson 2 – 3 gen

BCKDHA. Organisasi gen BCKDHA pada ruas ekson 2 – 3 pada sapi madura sama

dengan anggota ruminansia lainnya dari segi ukuran, komposisi runutan nukleotida

dan fungsinya.

DAFTAR PUSTAKA

Byun SO, Fang Q, Zhou H, Hickford JGH. 2009. An effective method for silver

staining DNA in large numbers of polyacrylamide gels. Anal Biochem. 385:174-

175.

Chuang JL, Cox RP, Chuang DT. 1993. Characterization of the promoter-regulatory

region and structural organization of E1α gene (BCKDHA) of human branched-

chain α-ketoacid dehydrogenase complex. J Biol Chem. 268(11):8309-8316.

Elsik CG, Tellam RL, Worley KC. [Bovine Genome Sequencing and Analysis

Consortium]. 2009. The genome sequence of taurine cattle: a window to ruminant

biology and evolution. Science. 324(5926):522-528.

Friedrich T, Lambert AM, Masino MA, Downes GB. 2012. Mutations of zebrafish

dihydrolipoamide branched-chain transacylase E2 results in motor dysfunction and

models maple syrup urine disease. Disease Model and Mechanism. 5:248-258.

Herodita LU. 2009. Identifikasi defisiensi bovine leucocite adhesion deficiency

(BLAD) pada sapi friesan-holstein (FH) dari peternakan di jawa-bali [tesis]. Bogor

(ID): Institut Pertanian Bogor.

7

Hutson SM, Fenstermacher D, Mahar C. 1988. Role of mitochondrial transamination

in branched chain amino acid metabolism. The Journal of Biological Chemistry.

263(8):3618-3625.

Huitema H. 1986. Peternakan di Daerah Tropis; Arti Ekonomi dan Kemampuannya,

Penelitian di Beberapa Daerah di Indonesia. Terjemahan: Peni Hardjosworo.

Jakarta (ID): Yayasan Obor Indonesia.

Ibeagha-Awemu EM, Kgwatalala P, Ibeagha AE, Zhao X. 2008. A critical analysis of

disease-associated DNA polymorphisms in the genes of cattle, goat, sheep, and pig.

Mamm Genome. 19:226-245. Kusdiantoro M, Olsson M, Tol HTA, Mikko S, Vlamings BH, Andersson G, Martinez HR,

Purwantara B, Paling W, Colender B et al. 2009. The origin of indonesian cattle. PLoS

ONE. 4:1-5.

Mahfud K. 2009. Deteksi Dini Kelainan Genetik Complex Vertebral Malformation

dan Factor XI Deficiency pada Sapi Perah Friesian-Holstein [tesis]. Bogor (ID):

Institut Pertanian Bogor.

Maksum K. 1993. Hasil-hasil penelitian sapi madura di Sub Balai Penelitian Ternak

Grati-Pasuruan. Di dalam: Hasil Penelitian dan Pengembangan Sapi Madura.

Prosiding Pertemuan Ilmiah; Sumenep (ID), 11-12 Oktober 1992.

Morris SM. 2006. Branched-chain amino acids: metabolism, physiological function,

and application. The Journal of Nutrition. 136:254-255.

Nijman IJ, Otsen M, Verkaar ELC, de Ruijter C, Hanekamp E, Ochieng JW,

Shamshad S, Rege JEO, Hanotte O, Barwegen MW et al. 2003. Hybridization of

banteng (Bos javanicus) and zebu (Bos indicus) revealed by mitochondrial DNA,

satellite DNA, AFLP and microsatellites. Heredity. 90:10-16.

Patel MS, Harris RA. 1995. Mammalian α-keto acid dehydrogenase complexes: gene

regulation and genetic defects [review]. FASEB J. 9: 1164-1172.

Payne WJA, Hodges J. 1997. Tropical Cattle: Origins, Breed, and Breeding Policies.

Oxford: Blackwell Science Ltd.

Pettit FH, Yeaman SJ, Reed LJ. 1978. Purification and characterization of branched

chain α- ketoacid dehydrogenase complex of bovine kidney. Proc NatL Acad Sci.

75:4881-4885.

Sham P, Bader JS, Craig I, O’Donovsan M, Owen M. 2002. DNA pooling: a tool for a

larfe-scale association studies. Nar Rev Genet. 3(11):862:871.

Yeaman SJ. 1986. The mammalian 2-oxoacid dehydrogenases: a complex family.

Trends Biochem Sci: 11:293-296.

Zhang B, Edenberg HJ, Crabb DW, Harris RA. 1989. Evidence for both a regulatory

mutation and a structural mutation in a family with maple syrup urine disease. J

Clin Invest. 83(4):1425-9.

Zhang B, Healy PJ. Zhao Y, Ciabb DW, Hams RA. 1990. Premature translation

termination of the pre-Ela subunit of the branched chain a-ketoacid dehydrogenase

as a cause of maple syrup urine desease in Polled Hereford calves. J. Biol. Chem.

265:2425-2427.

Zhang B, Zhao Y, Harris RA, Crab DW. 1991. Molecular defects in the E1 alpha

subunit of the branched-chain alpha-ketoacid dehydrogenase complex that cause

maple syrup urine disease. Mol Biol Med. 8(1): 39-47.

8

LAMPIRAN

Lampiran 1 Gambar sapi madura

(Sumber: http://ditjennak.deptan.go.id)

Lampiran 2 Database DNA polled samples

Kode

sampel

Sumber

ektraksi

Darah yang

diambil

Asal Tipe Sapi

S1 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S2 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S3 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S4 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S5 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S6 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S7 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S8 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S9 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

S10 Darah 200 µl Bangkalan Pedaging

9

Lampiran 3 Posisi penempelan primer AF318 dan AF319 pada peta organisasi gen

BCKDHA sapi Bos taurus (NW001493616)

Lampiran 4 Posisi penempelan primer AF318 dan AF319

1 agcaccccca caggtggcag caacagcagc acttctcgtc cctggatgac

AF318-primer forward

51 aagccgcagt tcccaggggc ctcagcggag ttcatagaca agctcgaatt 101 catccagccc aatgtcatct ctgggatccc catctaccgg gtcatggacc

151 ggcagggcca gatcatcaac cccagcgagg atccccacgt aagaggccac

201 ctccccccga ccctgtgcct cccatgccca agccccttgc ccatctcctc

251 tctggcccca gctggcccac gtctgtctgt gcctctgtct gcagctgccc

301 caggagaagg tgctcaaatt ctacaagagc atgaccctgc tcaacaccat

351 ggaccgcatc ctctatgaat cccagaggca ggtgcgtggg gacaggctag

401 ggagggggcc tgggattacc tgaggtcctg cccaccctac ctgtgtctgg

451 gccaaaagac agcgcccaaa gaagagggag tggaatggag atccctgtct

AF319-

501 tgtggtcctt agacc Primer reverse

10

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 30 September 1991. Penulis

merupakan putri bungsu dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Achmad Bakrie

dan Ibu Penih.

Penulis lulus dari SMAN 1 Tambun Utara, Bekasi pada tahun 2009 dan

melanjutkan pendidikan di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut Perttanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk

IPB (USMI).

Selama masa studi di IPB penulis aktif di berbagai organisasi kemahasiswaan.

Pada tahun 2009 sebagai anggota Klub Cinta Lingkungan dan Dewan Mushola

Asrama Putri A3 TPB, tahun 2010-2011 sebagai sekretaris divisi Biosains Himpunan

Mahasiswa Biologi (HIMABIO) dan pengurus rohis kelas biologi angkatan 46, tahun

2011 sebagai anggota UKM bela diri Taekwondo IPB. Penulis juga terlibat dalam

beberapa kepanitiaan kegiatan kampus pada tahun 2010 seperti Lomba Cepat Tepat

Biologi (LCTB) “Pesta Sains Nasional 2010” divisi Publikasi, Dekorasi dan

Dokumentasi, Green Society divisi Dana Usaha dan Konsumsi, Masa Pengenalan

Departemen Biologi angkatan 47 (MORFOLOGI 47) divisi Pendamping Junior Kelas,

tahun 2011 sebagai sekretaris divisi LCTB, sekretaris pada acara Seminar Nasional;

“Kesehatan Reproduksi Manusia”, sekretaris Pesta Karya ilmiah Mahasiswa club

(PKM club), Musyawarah Wilayah Jawa I Ikatan Himpunan Mahasiswa Biologi

Indonesia (IKAHIMBI) divisi penginapan, Panitia Pemilihan Raya Himabio 2011

divisi acara dan tahun 2012 sebagai panitia IPB Green Living Movement (IGLM) 2nd

divisi Photography and Film Contest.

Penulis pernah mengikuti program magang mahasiswa di Pusat Konservasi

Tumbuhan Kebun Raya Bogor pada divisi khusus pembibitan tanaman selama libur

alih semester 2010. Penulis telah melakukan Studi Lapangan pada tahun 2011 di

Hutan Pendidikan Gunung Walat IPB (HPGW), Sukabumi Jawa Barat dengan judul

“Ragam Ektomikoriza pada Pinus dan Meranti di Gunung Walat” dibawah bimbingan

Ir. Agustin Wydia Gunawan, M.Si. Selain itu penulis telah melakukan Praktik

Lapangan di PT. Godang Tua Jaya, Bantar Gebang, Bekasi dengan judul

“Pengomposan Sampah Organik dengan Teknik Open Windrow (Aerob) di Tempat

Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Bantar Gebang” dibawah bimbingan Dr. Ir. Utut

Widyastuti, M.Si. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Fungsi Hayati dan

Perilaku Hewan tahun 2013. Selama masa studi penulis juga menerima Beasiswa

Bantuan Mahasiswa (BBM).