1

I.1 Landasan TeoriAktivitas Produk Gen Mempengaruhi Fenotip

Gen merupakan bagian dari kromosom (DNA) yang dapat ditranskripsi dan

ditranslasi sehingga menghasilkan suatu protein. Diantara fungsi protein di dalam sel

adalah sebagai enzimyang mengkatalisis reaksi-reaksi yang terjadi ataupun sebagai

protein structural yang membentuk sel. Protein merupakan produk utama dari gen.

akibat aktivitas dari protein dapat kita lihat dari fenotip-fenotip yang dapat kita

amati.jika suatu gen termutasi dimana urutan nukleotida dari gen tersebut berubah

dapat mengakibatkan terjadinya 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.

Sebagai contoh, jika di dalam sel terjadi proses reaksi V X Y Z (dapat

dilihat dari gambar 1.1 di bawah), kemudian terjadi mutasi pada enzim yang

mengkatalisis X Y sehingga enzim tersebut tidak berfungsi, maka senyawa V 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 (dapat dilihat

pada gambar 1.2 di bawah). Hilangnya senyawa Y dan Z dari dalam sel dan

menumpuknya senyawa X di dalam sel akan mempengaruhi fenotip yang kita amati.

1. Semua enzim berfungsi

V X Y Z

BAB I PENDAHULUAN

2

Enzim1 Enzim2 Enzim3

2. Gen yang mengkode enzim 2 termutasi

V X

Enzim1 Enzim2

Enzim 2 tidak ada atau tidak berfungsi

Gambar 1. Pengaruh mutasi suatu gen konsentrasi senyawa di dalam sel.3

Kromatografi Pigmen mata Drosophila

Pengisolasian enzim-enzim dapat dipisahkan melalui proses kromatografi.

Kromatografi merupakan metode untuk memisahkan atau mengidentifikasi suatu

komponen kimia dari suatu campuran. Cara tersebut digunakan oleh ilmuwan untuk

mengidentifikasi suatu protein tunggal dari suatu komponen sel atau jaringan suatu

makhluk hidup. Langkah-langkah yang dilakukan adalah menggiling jaringan tersebut

agar jaringan mengalami lisis. Selanjutnya adalah memisahkan komponen-

komponen kimiawi yang ada dalam jaringan tersebut. Cara pemisahan

menggunakan prinsip interaksi molekul yang berbeda melalui medium stasioner

(fase diam) di bawah pengaruh fase gerak. Cara pemisahan tersebut berdasarkan

kecepatan migrasi tiap-tiap komponennya melalui medium stasioner (fase diam) di

bawah pengaruh fase gerak (mobile). Aliran (gerakan) fase gerak tersebut

menyebabkan perbedaan migrasi campuran, sehingga dapat terpisahkan (Pai &

Apandi 1999: 210—211).

Kromatografi adalah metode analisis yang digunakan secara luas untuk

memisahkan, mengidentifikasikan, dan menentukan komponen kimia dalam suatu

campuran. Tidak ada metode pemisahan lain yang aplikasinya seluas kromatografi.

Metode kromatografi ada 2 yaitu: column chromatography dan planar

chromatography. Termasuk didalam kromatografi planar adalah kromatografi

3

lapisan tipis (TLC), kromatografi kertas (PC), dan elektrokromatografi. Kromatografi

merupakan cara pemisahan campuran ke dalam komponen-komponennya

berdasarkan kecepatan migrasi tiap-tiap komponennya melalui medium stasioner

(fasa diam) di bawah pengaruh fasa gerak. Fase gerak pada metode kromatografi

kertas bergerak melewati fase diam karena pengaruh kapilaritas, gravitasi, atau

terkadang karena pengaruh potensial listrik (Skoog, West & Holler 1996: 660-721).

Ada beberapa proses kromatografi berdasarkan tingkat persaingannya

dengan fase diam. Proses kromatografi tersebut antara lain kromatografi absorpsi

(adsorption chromatography), kromatografi pemisahan (partition chromatography),

kromatografi pertukaran ion (ion exchange chomatography), dan kromatografi

penyerapan (permeation chromatography) (Basset 1998: 225). Kromatografi

adsorbsi menerapkan kompetisi antara adsorban padat dan cair. Kompetisi tersebut

berdasarkan daya larut, daya adsorbs, dan daya kapilaritas dari zat tersebut.

Beberapa contoh dari kromatografi adsorbsi adalah kromatografi kertas dan

kromatografi lapis tipis (Basset 1998:225).

Kromatografi kertas menggunakan bahan kertas saring Whatman No.1.

Dasar kertas tersebut diberi garis pembatas kira-kira 2-3 sentimeter dari dasar kertas

dengan menggunakan pensil. Sepanjang garis pembatas tersebut diberi beberapa

titik untuk menandai tempat diletakkannya campuran yang akan dipisahkan. Kertas

tersebut kemudian diletakkan di dalam bejana yang telah berisi NH4OH dan n-propil

alkohol. Langkah selanjutnya adalah dengan meletakkan bejana di dalam ruang gas

selama periode tertentu. Hasil dari perlakuan tersebut dapat diketahui dengan

beberapa titik hasil adsorbsi dengan warna yang berbeda menunjukkan warna

perbedaan asam amino-asam amino (Gambar 2) (Basset 1998: 225-226).

Kromatografi lapis tipis memiliki mekanisme yang tidak jauh berbeda dengan

kromatografi kertas. Kromatografi lapis tipis memiliki kelebihan kecepatan dan

ketajaman daya adsorbsinya. Lempengan tipis yang digunakan biasanya berupa

aluminium sebagai fase stasioner dan gel silika sebagai adsorbannya. Teknik

kromatografi lapis tipis menggunakan suatu adsorben yang disalutkan pada suatu

lempeng kaca sebagai fase stasionernya. Mekanisme penempatan sampel sama

4

seperti pada kromatografi kertas. Nilai Rf ditentukan dengan cara yang sama seperti

pada kromatografi kertas (Basset 1998: 226).

Kromatografi pemisahan menggunakan prinsip kompetisi stasioner antara

fase cair dan fase gerak. Contoh dari kromatografi pemisahan adalah HPLC (Gambar

3). Kromatografi tersebut lengkap dan modern. Umumnya metode ini dicirikan oleh

efisiensi kolom yang rendah dan pemisahan yang lama. Prosedur pemisahannya

dengan memperhatikan fase cair yang lambat melewati kolom karena gravitasi

( Basset 1998: 231).

Kromatografi pertukaran ion menggunakan prinsip kompetisi antara fase

resin penukar ion dengan fase gerak cair. Contoh dari kromatografi pertukaran ion

adalah Ion Exchange Chromatography (Gambar 4). Pemisahan ion-ion dilakukan

dengan memisahkan anion dan kation. Pemisahan dilakukan oleh anion exchanger

dan kation exchanger ( Voe dkk. 1990: 82).

Kromatografi penyerapan menggunakan prinsip kompetisi antara matriks

polimer dan fase gerak cair. Contoh dari kromatografi penyerapan adalah Gel

Permeation chromatography (Gambar 5). Proses pemisahan molekul-molekunya

berdasarkan ukuran dari molekul-molekul tersebut (Voe dkk.1990: 87).

Teknik-teknik kromatografi tersebut dapat digunakan untuk memisahkan

komponen-komponen pada mata Drosophila melanogaster. Warna mata pada lalat

Drosophila melanogaster dipengaruhi oleh komposisi pigmen-pigmen tertentu dan

merupakan sifat yang ditentukan secara genetic. Fungsi dari gen pada suatu individu

adalah untuk mengatur dan mempengaruhi fenotip. Perubahan secara genetik yang

terjadi pada suatu organisme dapat dipelajari pada tingkat morfologi, fisiologi,

biokimia ataupun tingkah laku. Mutasi pada warna mata Drosophila melanogaster

dapat diamati pada level biokimia melalui metode separasi warna dengan

kromatografi kertas (Strickberger 1962: 21 & 526).

5

Salah satu kelompok senyawa yang dapat dipisahkan dengan kromatografi dan

dapat diidentifikasi di bawah sinar UV adalah pteridin. Drosophila bermata normal (wild

type) memiliki 7 pigmen pteridin sebagai berikut:

1. Isosepiapterin (kuning)

2. Biopterin (biru)

3. 2-amino-4-hidroksipterin (biru)

4. Sephiapterin (kuning)

5. Xantopterin (hijau-biru)

6. isoxantopterin (ungu-biru)

7. drosopterin (jingga)

Keterangan :

*pigmen nomer 1 adalah pigmen yang terdapat pada bagian bawah kromatogram, paling

dekat dengan sample (Gardner & Mertens 1975: 10).

*Biopterin : Pteridin warna biru, menjadi perantara dalam formasi pigmen mata

drosopterin pada insecta tertentu.

*Sepiapterin : Adalah pigmen kuning pteridin, sebagai perantara dalam formasi

pigmen mata drosopterin pada insecta tertentu.

*Xantopterin : Pigmen warna kuning pterin, ditemukan terutama pada sayap dari

lalat buah yellow.

*Isoxantopterin : Pterin warna ungu-biru pada sayap dan mata, serta tubuh insecta.

*Drosopterin : Pigmen pteridin merah pada mata dan organ lain pada beberapa

insecta termasuk Drosophila. (Lawrence 1989: 60, 148, 268, 283, 495

& 591).

Perbedaan pigmen-pigmen tersebut dapat diketahui berdasarkan perbedaan

warnanya (Anderson 2000: 1)

6

Ketujuh pigmen tersebut sebenarnya diatur oleh dua pigmen utama yaitu

ommochrom dan pteridin. Pigmen mata ommochrome memberikan warna coklat

sedangkan pigmen mata pteridin memberika warna merah. Pigmen mata pteridin

disintesis dari prekusor GTP, sedangkan ommochrome disintesis dari triptofan.

Pteridin merupakan salah satu campuran yang dapat dipisahkan berdasarkan prinsip

kromatografi dan dapat diidentifikasi di bawah sinar ultraviolet (UV) (Rong & Golic

1998: 1551; Anderson 2000: 1).

Penelitian Morgant terhadap mutan-mutan Drosophila melanogaster

menghasilkan kesimpulan bahwa mutasi-mutasi terjadi pada kromosom yang

terpaut oleh kromosom seks. Mata sepia pada Drosophila melanogaster, mata

putuh pada Drosophila melanogaster, dan mutansi-mutasi lainnya pada mata

ternyata terpaut oleh kromosom X. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa

mata Drosophila melanogaster betina normal lebih cerah daripada jantan (Russell

1994: 54).

Enzim merupakan suatu protein yang berfungsi sebagai katalisator. Suatu

katalis adalah agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus ikut bereaksi.

Tanpa enzim, jalur-jalur metabolism akan menjadi macet. Enzim dapat bekerja

sesuai dengan substratnya. Misalnya enzim DNA polimerase hanya bertugas untuk

memanjangkan cabang DNA baru hasil replikasi (Campbell dkk. 2002: 98–108)

Enzim memiliki karakter-karakter tertentu. Enzim hanya bekerja pada

substrat tertentu. Enzim menggunakan berbagai mekanisme untuk menurunkan

energi aktivasi dan mempercepat reaksi. Semakin banyak molekul substrat yang

tersedia, semakin sering molekul-molekul tersebut memasuki tempat aktif molekul

enzim. Apabila suatu populasi enzim telah jenuh, satu-satunya cara untuk

meningkatkan produktivitas adalah dengan menambah lebih banyak lagi enzim.

Aktivitas suatu enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan umum seperti suhu dan pH,

dan faktor kimiawi tertentu yang secara khusus mempengaruhi enzim tersebut.

Kerja enzim tersebut menuruti sifat protein yang bekerja pada suhu optimum.

Lingkungan yang tidak cocok dapat menyebabkan protein enzim rusak (Cambell dkk.

2002: 100–101).

7

Pigmen mata yang tercantum dalam urutan, akan dipisahkan dalam

kromatogram. Jarak tertentu yang bergerak adalah senyawa kimia yang berkaitan

dengan alam yang kompleks itu sendiri, yang relatif kelarutan dalam larutan, dan

untuk keseluruhan jarak dijalani oleh larutan depan. Jarak biasanya dilaporkan

dalam bentuk suatu rasio-ke-depan nilai (Rf) dan merupakan karakteristik tertentu

yag majemuk dalam larutan tertentu (Lehigh. 2008: 3). Kromatogram yang dihasilkan

diuraikan dan zona-zona dicirikan oleh nilai-nilai Rf. Nilai Rf didefinisikan dengan

hubungan:

Rf = Jarak (cm) dari garis awal ke pusat zona

Jarak (cm) dari garis awal ke garis depan pelarut

Harga Rf mengukur kecepatan bergeraknya zona relatif terhadap garis depan

pengembang. Nilai Rf menunjukkan identitas-identitas asam amino dan intensitas

zona itu dapat digunakan sebagai ukuran konsentrasi (Basset 1998: 226).

I.2 Latar BelakangLalat buah merupakan salah satu jenis lalat yang sering dijumpai hinggap

pada buah-buahan. Lalat ini lebih menyukai buah yang masak karena buah yang

lebih masak mempunyai kandungan zat-zat yang dibutuhkan oleh keturunan lalat

8

buah dan kelunakan buahnya memudahkan induk lalat untuk memasukkan telurnya

di bawah permukaan kulit buah. Telur-telur lalat buah berwarna bening dan

berbentuk seperti buah pisang. Telur ini diletakkan secara berkelompok di dalam

rongga di bawah kulit buah. Mereka akan menetas beberapa hari kemudian. Larva

muda yang keluar dari telur akan membuat lubang menuju ke bagian buah yang

lunak dan mulai memakannya. Jaringan buah yang dimakan oleh larva ini akan

mengalami pembusukan. Larva yang sudah tua akan keluar dari buah dan menjadi

pupa (Nugroho S P, 1994).

Penemuan pautan dan pindah silang pada Drosophila melanogaster oleh para

ahli genetika tersebut dapat digunakan untuk menyimpulkan data dalam membuat

peta kromosom yang menunjukkan lokasi–lokasi gen pada lalat buah itu. Sehingga

Drosophila melanogaster banyak sekali dipakai dalam percobaan genetika bahkan

merupakan faktor penentu bagi perkembangan genetika hingga kini. Ada 2 tipe lalat

buah yaitu tipe normal (tipe liar) dan mutan.. Lalat Drosophila melanogaster yang

memiliki sedikitnya satu karakter yang berbeda dengan tipe liarnya disebut sebagai

mutan. Umumnya mutan yang ada bersifat resesif, namun ada pula mutan yang

bersifat dominan. Mutasi dapat membawa keuntungan maupun kerugian.

Kemungkinan baik adalah diuntungkan untuk suatu organisme, sedankan

kerugiannya dapat mematikan suatu organisme.

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.

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

9

warna mata cokelat, karena kehilangan pteridine, sehingga mutasi mempengaruhi

suatu enzim pada jalur biosintesis pteridine.

Untuk mengetahui jenis pigmen mata pada Drosophila dapat dilakukan

dengan teknik kromatografi. Kromatografi adalah suatu istilah umum yang

digunakan untuk bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi

sampel diantara suatu rasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cair dan rasa diam

yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan.

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas. Kami selaku

mahasiswa biologi yang sedang mengontrak mata kuliah genetika,ingin meninjau

dan mengetahui lebih dalam tentang peranan kromatografi dalam memisahkan

pigmen mata Drosophila melanogaster dari mulai yang normal hingga yang mutan

I.3 Tujuan Praktikum

1. Mengamati proses kromatografi pigmen-pigmen mata pada lalat buah ;

2. Mengetahui aktivitas produk gen terhadap fenotip ;

3. Mengetahui pigmen mata Drosphila melanogaster baik yang normal maupun

beberapa mutan (Cloth, Sepia, dan White) ;

4. Mengetahui proses kromatografi pada fasa bergerak dan fasa stasioner ;

5. Mengetahui nilai Rf pada setiap jenis pigmen mata Drosophila ;

6. Mengelompokkan pigmen-pigmen mata yang diamati ke dalam drosopterin dan

ommokrom ;

7. Membandingkan pigmen-pigmen mata lalat buah mutan dan normal.

BAB II METODE KERJA

10

II.1 Alat dan Bahana. Lalat buah normal

b. Mutan white, beberapa

mutan dengan warna gelap

dan terang

c. Kertas saring Whatman no 1

d. Gunting

e. Penggaris

f. Pensil

g. Jarum pentul

h. Alat penjepret kertas

i. Bejana kromatogrfi dengan

tutup gelap

j. Larutan NBA

k. Vaselin

l. Pengering rambut/oven

m. Lampu UV

II.2 Langkah Kerjaa. Kertas saring berukuran 16 cm x a6 am diberi tanda seperti gambar A.

b. Garis pertama diberi tanda-tanda o dengan pensil, jarak masing-masing 2 cm.

c. Nama kelompok ditulis disebelah atas kertas saring dengan menggunakan

pensil.

d. Bejana diisi dengan larutan NBA setinggi 1 cm, mulit dan tutup bejana diolesi

vaselin.

e. Tiga lalat buah dengan fenotip yang sama diambil dan dippotong

menggunakan jarum pentul.

f. Satu kepala diletakan di atas tanda o pada kertas dan ditekan kepalanya,

ulangi pada kepala kedua dan ketiga.

g. Langkah diatas dilakukan pada fenotip yang berbeda.

h. Kertas saring digulung sehingga letak sisi kiri dan kanan bersebelahan, tidak

tumpang tindih

i. Kertas saring dimasukan ke dalam bejana secara tegak. Diamkan beberapa

jam sampai larutan eluen bergerak melalui garis kedua.

j. Kertas saring diambil dan diamati dibawah sinar UV. Diberi tanda dengan

pensil disekitar bercak yang terlihat dan dicatat warnanya.

k. Berdasarkan hasil kromatogram, ditentukan pigmen mana yang termasuk

kelompok Drosopterin atau kelompok Ommokrom.

11

Ukuran kertas saring

Nama kelompok

2 cm

Penggulung kertas saring

III.1 Hasil Pengamatan

BAB IIIHASIL PENGAMATAN

10 cm

16 cm

12

Tabel Hasil Pengamatan Jarak Pigmen Mata Drosophila melanogaster

Tabel Hasil Pengamatan KromatografiPigmen Mata Drosophila melanogaster

Sebelum proses kromatografi ProsesKromatografi

Sebelum proses kromatografi

Lalat buah Jarak Pigmen ( cm ) RfNormal 2,5 0,25Sephia 3,3 0,33Cloth 1,3 0,13White 0 0

13

Setelah proses kromatografi

Proses Pengamatan Hasil Kromatografi di sinar UV

( LAMPIRAN Kromatografi Asli terdapat di Laporan Kelompok 1 )III.2 Jawaban Pertanyaan

1. Apakah yang disebut flouresensi? Jelaskan proses flouresensi yang terjadi?

Jawab:

Fluoresensi adalah emisi cahaya radiasi elektromagnetik oleh suatu zat yang

telah menyerap panjang gelombang radiasi yang berbeda. Dalam

kebanyakan kasus, penyerapan cahaya panjang gelombang tertentu

menginduksi emisi cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (dan

14

Rf Cl = 2,5 = 0,25 cm 10

Rf Se = 3,3 = 0,33 cm 10

Rf ++ = 1,3 = 0,13 cm 10

Rf w = 0 = 0 cm 10

energi yang lebih rendah). Hasil umum pengarahan cahaya pada sebuah

molekul yang menyerap daripada meneruskan adalah bahwa satu atau lebih

elektron molekul "ditendang" ke tempat yang memiliki energi yang lebih

tinggi.

Semua tempat elektronik tereksitasi ini tidak stabil, dan cepat atau lambat

elektron akan kehilangan energi yang belebih dan jatuh kembali ke keadaan

energi yang lebih rendah. Kelebihan energi ini bisa hilang dalam beberapa

cara, yang paling umum ; meningkatkan getaran atom dalam molekul. Tetapi

beberapa molekul mampu memancarkan sebagian energi sebagai cahaya.

2. Hitung nilai Rf dari setiap pigmen yang tampak.

Jawab:

3. Apakah tujuan dari praktikum ini?

Jawab:

♪ Mengamati proses kromatografi pigmen-pigmen mata pada lalat buah;

♪ Mengetahui aktivitas produk gen terhadap fenotip ;

♪ Mengetahui pigmen mata Drosphila melanogaster baik yang normal

maupun beberapa mutan (Cloth, Sepia, dan White) ;

♪ Mengetahui proses kromatografi pada fasa bergerak dan fasa

stasioner ;

♪ Mengetahui nilai Rf pada setiap jenis pigmen mata Drosophila ;

15

♪ Mengelompokkan pigmen-pigmen mata yang diamati ke dalam

drosopterin dan ommokrom ;

♪ Membandingkan pigmen-pigmen mata lalat buah mutan dan normal.

IV. 1 Pembahasan Hasil Pengamatan

BAB IV PEMBAHASAN

16

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 mata 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. 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 1,3 cm,

jarak pigmen pada mutan mata sepia adalah 3,3 cm, jarak pigmen pada mutan mata

cloud adalah 2,5 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 cloud, mutan white adalah berturut-turut (0,13), (0,33), (0,25) dan (0).

Pada mata lalat Drosophila melanogaster dengan mutan sephia, nilai Rf nya

merupakan nilai tertinggi. Sedangkan pada mata lalat mutan white nilai Rf nya paling

rendah. Lalat buah (Drosophila melanogaster) mata sepia terjadi mutasi pada gen

yang berperan dalam pembentukan atau sintesis drosopterin 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 pigmen cokelat tidak ada sehingga yang ada hanya pigmen merah

saja. Lalat buah mata White memiliki warna putih jernih. Pada mata White nilai Rf

17

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 drosopterin sehingga pembentukan

warna pigmen mata tidak terjadi.

Berdasarkan hasil pengamatan kromatografi diatas, nilai Rf tertinggi adalah

pada mata sepia, kemudian disusul oleh mata cloud, mata normal dan terakhir yang

nilai Rf nya sama dengan nol adalah mata white.

IV.2 Pembahasan Keterkaitan Biosisntesis Pigmen Mata Drosophila melanogaster

Jalur Pigmen 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

18

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.

Warna mata yang terlihat pada Drosophila melanogaster merupakan hasil

interaksi antara dua jalur pigmen: jalur drosopterin yang memproduksi pigmen

dengan warna merah dan jalur ommochrome yang menghasilkan pigmen warna

coklat. Jika warna mata menyimpang dari warna wildtype bata-merah, itu

disebabkan karena kekurangan beberapa pigmen dan kelebihan beberapa

pigmen lainnya. Kekurangan pigmen mungkin merupakan akibat dari mutasi gen

pada saat sintesis pigmen atau mutasi pada gen yang mengkode pigmen. Jika

jalur ommochrome terganggu, persentase pigmen coklat di mata akan

berkurang, dan mata akan menjadi warna merah. Jika suatu gen di jalur

drosopterin merupakan mutan, seperti sepia, maka mata akan menjadi lebih

coklat daripada mata wildtype. Gen yang terlibat dalam jalur drosopterin dan

ommochrome tersebar di seluruh genom Drosophila melanogaster.

Name Symbol Color Map Location

brown bw light brown 2 - 104.5

cinnabar cn bright red 2 - 57.5

maroon-

like

mal deep reddish 1 - 64.8

Plum Pm red-brown 2 - 104.5

Purple pr purplish 2 - 54.5

Rosy ry pinkish 3 - 52.4

Scarlet st bright red 3 - 44.0

Sepia se dark brown 3 - 26.0

Vermilion v bright orange-

red

1 - 33.0

whiteapricot wa light orange 1 - 1.5

whiteeosin we pink-orange 1 - 1.5

19

White w white 1 - 1.5

Tabel 1. Contoh gen yang terlibat dalam jalur pigmen

Banyak dari gen tersebut mengkode enzim-enzim

yang mengontrol satu langkah pada jalur biosintetik.

Setiap langkah pada jalur biosintetik ini dikalatalis

oleh enzim yang berbeda, sehingga jika satu

enzim tidak diproduksi atau

tidak fungsional karena mutasi,

maka jalur tersebut akan berhenti.

Pada jalur ommochrome, pigmen coklat

xanthommatin dihasilkan dari asam amino triptofan melalui

jalur biosintetik berikut:

Gen cinnabar mengkode kynurenine-3-

hidroksilase.

Ketika lalat mutan homozigot untuk cinnabar,

kynurenine-3-hidroksilase fungsional tidak diproduksi

sehingga kynurenine tidak dikonversi menjadi

3-hydroxykynurenine. Akhirnya jalur ini berhenti,

xanthommatin tidak diproduksi, dan lalat memiliki

mata merah cerah.

Jalur Drosopterin

20

Warna mata pada lalat merupakan penjumlahan dari berbagai konsentrasi

pigmen yang berbeda. Ketika dilarutkan dalam 1:1 n -propanol dan hidroksida

amonium, pigmen ini akan terpisah selama kromatografi berdasarkan perbedaan

ukuran molekul dan kelarutan. Pelarut diserap oleh gel silika pada lapisan tipis plat

kromatografi dan bergerak ke arah atas plat. Tergantung pada seberapa

baik setiap pigmen larut ke dalam pelarut, pigmen individu akan ‘berjalan’

bersama dengan pelarut, yang diletakkan di atas plat pada titik yang tidak lagi

larut dalam pelarut. Karena drospterins berpendar, maka pigmen drospterin yang

ada dalam mata lalat dapat dilihat di bawah sinar ultraviolet di sebuah

kromatogram. Di bawah ini adalah contoh dari kromatogram sampel

wildtype.

V.1 KesimpulanRf (Rate of Fluoresensi) pada masing-masing mata lalat Drosophila

melanogaster mata normal, mutan sepia, mutan cloud, dan mutan white berturut-

turut adalah (0,13), (0,33), (0,25) dan (0). Pigmen mata Ommokrom terdapat pada

mata Drosophilla mutan tipe Sephia. Pigmen Pteridin terdapat pada mata

Drosophilla mutan tipe Cloud, dan Mutan Drosophilla tipe white tidak memiliki

BAB V PENUTUP

21

pigmen mata. Urutan Rf berdasarkan warna pigmen dari yang terbesar hingga yang

terkecil adalah Coklat untuk Ommokrom pada mutan Sephia, merah untuk Pteridin

pada mutan Cloud, merah untuk Pteridin pada mata Drosophilla normal, kemudian

putih untuk Drosophilla tipe mutan white.

V.2 Saran♪ Pada saat praktikum, sebaiknya vasseline dioleskan secara benar-benar merata

dan menutupi seluruh bagian yang mungkin dapat berhubungan dengan udara

luar.

♪ Sebaiknya berhati – hati saat memasukkan kertas kromatografi ke dalam

bejana yang telah disiapkan, karena proses pemisahan warna akan terganggu

dan kurang akurat bila kertas kromatografi menyentuh dinding bejana. Hal ini

mengingat pada keadaan kertas yang akan basah dan menempel.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. Pigment Pathways of Drosophila melanogaster. Diperoleh dari:

http://chsweb.lr.k12.nj.us/psidelsky/chromatography%20reference.htm [29 April 2010]

Campbell, N. A., J. B. Reece, L. G. Mitchel. 2002. Biologi. Terj dari Biology. Oleh Lestari, R., E. I. M. Adil, N. Anita, Andri, W. F. Wibowo & W. Manalu. Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm

Suryo. Genetika. 1984. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Anonim. 2008. Chromatography of Drosophila Eye Pigments www.lehigh.edu/~mrk5/bios116-drosophila%20eye%20pigment.pdf. 26 April 2010.

Answer coorporatin. 2009. GPC. http://content.answers.com/main/content/img/McGrawHill/Encyclopedia/images/CE283900FG0010.gif. 10 Mar 2009. pk.21.10.

Brian M. Tissue. 1996. HPLC. http://elchem.kaist.ac.kr/vt/chem-ed/sep/lc/graphics/hplc-sch.gif. 12 Mar 2009. 26 april 2010.

22

Christian, G.D. 1994. Analytical chemistry. 5th ed. John Wiley & Sons, New York: xv + 812 hlm.

Fairbanks, D.J. 1994. & W.R. Andersen. 1999. Genetics: The continuity of life. Brooks/Cole Publishing Company, Pasific Groove: xvii + 820 hlm.

Gardner, E.J. & T.R. Mertens. 1975. Genetics laboratory investigation. 6th ed.

Jayaram, B. 2008. Central Dogma. http:// scfbio-iitd.res.in/image/central%20dogma.gif . 27 april 2010. pk. 19.35.

Pai, A. C. 1992. Dasar-dasar genetika. Terj dari Fundamentals of genetics. Oleh Apandi, M. Erlangga, Jakarta: x + 438 hlm.

Robinson, T.R. 2005. Genetics for dummies. Wiley Publishing, Indiana: xviii + 364 hlm.

Rong, Y. S., Golic, K. G. 1998. Genetics. http://www.genetics.org/cgi/reprint/150/4/1551 . diakses pada tanggal 27 april 2010

Russell, P.J. 1994. Fundamental of Genetics. Harp Collin College Publishers, New York: xv + 528 hlm.

Skoog, D.A., D.M. West & F.J. Holler. 1996. Fundamental of analytical chemistry. 7th ed. Saunders College Publishing, Fort Worth: xviii + 870 hlm.

Stine, G. J. 1973. Laboratory exercise in genetics. Mac Millan Publishing Co., Inc., New York: xii + 287 hlm.