Percobaan 05

LAPORAN PRAKTIKUM
Kromatografi Kertas Pigmen Mata Lalat Buah
Drosophila melanogaster
Laporan ini disusun untuk memenuhi nilai mata kuliah Genetika
disusun oleh :
Kelompok 8
Enang Siti Fauziah ( 0706739 )
Fransiska Paskalia
(0606388)
Mety Setiawati A.
( 0700854)
Sari Rahma Tika
(0706580 )
Siti Hadijah
( 0705137)
Rizka Maulia
(0706703) *
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2010
Kromatografi Kertas Pigmen Mata Lalat Buah
Drosophila melanogaster
I. Latar Belakang
Informasi genetika dari suatu organisme umumnya terdapat di dalam kromosom.
Kromosom terdiri atas molekul-molekul DNA yang dibungkus oleh protein. DNA
merupakan polimer yang terdiri atas empat macam nukleotida yaitu Adenin, Guanin,
Sitosin, dan Timin. Gen merupakan bagian dari kromosom tepatnya DNA yang dapat
ditranskripsi dan ditranslasi menjadi suatu protein. Urutan nukleotida suatu gen akan
menentukan produk dari suatu gen. Apabila urutan nukleotida suatu gen berubah, maka
gen tersebut termutasi. Mutasi menyebabkan fungsi dari produk suatu gen menjadi hilang
atau berubah. Hilangnya atau berubahnya fungsi produk suatu gen organisme sering kali
dapat teramati sebagai perubahan fenotif organisme tersebut.
Produk utama dari gen yaitu protein. Protein ini berfungsi sebagai protein
sruktural yaitu protein yang membangun sel atau sebagai enzim yang mengkatalisis
reaksi-reaksi yang terjadi di dalam sel. Fenotif yang dapat teramati merupakan hasil dari
kerja suatu protein. Apabila suatu gen termutasi otomatis protein yang dihasilkan pun
akan berubah atau tidak berfungsi. Perubahan ini akan tampak pada fenotif yang kita
amati.
Salah satu fenotif yang dikendalikan oleh gen yaitu pigmen mata. Drosophila
melanogaster mempunyai warna mata merah. Warma mata merah ini disebabkan oleh
adanya pteridin yaitu pigmen-pegmen mata.. Pteridin pada lalat buah terdiri atas
Drosopterin yang menyebabkan warna merah pada mata dan Ommokrom yang
menyebabkan warna coklat pada mata. Pigmen mata Drosophila melanogaster tidak
dapat terlihat oleh cahaya putih, tetapi harus dilihat di bawah cahaya ultra violet. Apabila
gen yang berperan dalam pembentukan pteridin termutasi, maka warna mata Drosophila
melanogaster akan berubah sesuai dengan kombinasi jenis pteridin. Berikut ini
merupakan reaksi pembentukan pteridin.
Untuk mengamati pigmen mata pada Drosophila melanogaster dilakukan
kromatografi terhadap pigmen tersebut. Dalam laporan ini, kami akan memaparkan hasil
praktikum mengenai kromatografi pigmen amta Drosophila melanogaster.
II. Tujuan
1. Mengukur Rf pigmen mata Drosophila melanogaster
2. Mengetahui penyebab kehadiran pigmen- pigmen mata yang menyebabkan warna
mata Drosophila melanogaster apakah drosopterin atau ommokrom.
III. Dasar Teori
Penelitian tentang gen dan enzim terus berkembang. Para ilmuwan meneliti
lebih lanjut tentang hipotesis satu gen satu enzim. Penelitian-penelitian tersebut
menghasilkan suatu pernyataan bahwa semua enzim adalah protein. Namun tidak
semua protein adalah enzim. Keratin adalah protein struktural pada rambut hewan.
Hormon insulin merupakan protein.
Kedua struktur tersebut bukanlah enzim.
Namun demikian kedua protein tersebut sama-sama diekspresikan oleh suatu gen
(Campbell dkk. 2002: 317).
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.
1. Semua Enzim berfungsi
V
X
Enzim 1
Y
Enzim 2
Z
Enzim 3
2. Gen yang mengkiode enzim 2 termutasu
V
X
Enzim 1
z
Enzim 2 (tidak berfungsi)
Gambar 1. Pengaruh mutasi suatu gen terhadap konsentrasi senyawa di dalam sel
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, menyebabkan warna coklat pada mata yang dihasilkan dari
metabolism
triptofan.
Tabel 1. Struktur Dropterin
Amino-4-
Drosopterins
hydroxypteridine
Xanthopterin
Septiapterin
Isoxanthopterin
Isosepiapterin
Biopterin
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 berbedabeda. 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.
Tabel 2. Biosintesis pigmen mata Drosophila melanogaster
A. Sintesis Ommokrom
B. Sintesis Drosopterin
Triptpfan
Guanosin triposfat
N- formilkinurenin
Dihidroneopteri triposfat
Kinurenin
dihidropterin
cn
3- hikdroksikinurenin
sepiapterin
dihidropterin
st
mal
Xanthopteri
drosopterin
isoxanthopterin
xanthomati
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 komponenkomponen 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
chromatography.
lapisan
tipis
ada
2
yaitu:
column
chromatography
dan
planar
Termasuk didalam kromatografi planar adalah kromatografi
(TLC),
kromatografi
kertas
(PC),
dan
elektrokromatografi.
Kromatografi merupakan cara pemisahan campuran ke dalam komponenkomponennya 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).
Kromatogram yang dihasilkan diuraikan dan zona-zona dicirikan oleh nilainilai 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).
IV.
Metode Kerja

Alat dan bahan
1. Lalat buah normal
2. Mutan White
3. Kertas saring Whatman no 1
4. Gunting
5. Penggaris
6. Pensil
7. Jarum pentul
8. Alat penjepret kertas
9. Bejana kromatografi dengan tutup gelas
10. Larutan NBA
11. Vaselin penggaris rambut/ oven
12. Lampu UV

Langkah Kerja
Beri tanda A pada Kertas saring (16 cm x 16 cm )
Beri tanda-tanda O dengan pensil pada garis pertama
dengan jarak masing-masing 2 cm
Tulis nama kelompok disebelah atas kertas saring dengan
menggunakan pensil.
Isi bejana dengan larutan NBA setinggi 1 cm. lalu oleskan
vaselin pada mulut bejana dan tutup bejana dengan tutup
kaca.
Ambil 3 lalat buah normal kemudian potong bagian kepala
dengan menggunakan jarum pentul.
Letakan 1 kepala lalat buah diatas tanda O pada kertas
saring dan tekan kepalanya. Lalu letakan kepala ke 2
ditempat yang sama kemudian tekan kepalanya. Ulangi
lagi untuk kepala ke 3.
Ulangi langkah 4 dan 5 untuk beberapa lalat buah mutan
untuk tanda o berikutnya.
.
Gulung kertas saring sehingga letak sisi kiri dan kanan
bersebelahan kemudian jepret kertas disebelah atas dan
bawah.
Hati-hati jangan sampai kedua sisi bersentuhan atau
tupang tindih.
Masukan kertas saring secara tegak didalam bejana. Hatihati 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.
Ambil kertas saring, Buat garis dengan pensil pada batas
pergerakan eluen.
Keringkan kertas saring dan amati dibawah sinar putih dan
sinar UV. Beri tandadengan pensil sekelilingi bercak yang
terlihat dan catat warna dan warna fluerensinya.
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.
V.
Hasil Pengamatan
Tabel 3. Data hasil Kromatografi pada Drosophila melanogaster
VI.
No
Tipe lalat
Warna Mata
Pigmen Mata
Jarak Pigmen (cm)
Rf (cm)
1
Normal (tt)
Merah
Drosopterin
4,5
0,45
2
White
Putih
Ommokrom
0,7
0,07
3
Sepia
Keungunan
Ommokrom
5,3
0,53
4
Cloth
Merah cerah
Ommokrom
5,9
0,59
Jawab Pertanyaan
1.
Apakah yang dimaksud dengan fluoresensi? Jelaskan proses Fluoresensi yang
terjadi.
Jawaban:
Fluorensi merupakan pemancaran sinar oleh atom atau molekul setelah
terlebih dahulu disinari. Zat warna yang dapat befluoesensi disebut
fluorokrom.
Pada peristiwa kromatografi pigmen mata ini, pendaran cahaya dari suatu
senyawa (pigmen warna mata) 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?
Jawaban :
Rf =
Jarak (cm) dari garis awal ke pusat zona
Jarak (cm) dari garis awal ke garis depan pelarut
a) Rf Normal = 4.5
= 0.45
10
b) Rf sepia = 5.3 = 0,53
10
c) Rf White = 0.7 = 0,07
10
d) Rf Cloth = 5.9 = 0,59
10
3.
Apakah tujuan dari praktikum ini?
Jawaban:
Tujuan dari praktikum ini adalah mengamati pemisahan/kromatografi
pigmen-pigmen mata pada lalat buah Drosophila 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.
VII. Pembahasan
Pigmen pada mata Drosophila melanogaster disebabkan oleh kehadiran
Pteridin. Pada Drosophila melanogaster normal (wild type), pteridin ini terdiri dari
dua kelompok, yaitu Drosopterin yang menyebabkan warna mata menjadi merah;
dan Ommokrom yang menyebabkan warna mata menjadi coklat. Jika terjadi mutasi
pada gen yang berperan dalam pembentukan pteridin, maka warna mata yang
teramati akan bergantung pada 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 tidak ada. Dengan kata lain, mutasi
akan menyebabkan terhambatnya ekspresi suatu gen/enzim yang berperan dalam
pewarnaan mata Drosophila melanogaster.
Metode yang dapat digunakan untuk melihat ekspresi pigmen mata pada
Drosophila melanogaster salah satunya dengan kromatografi. Metode ini bertujuan
untuk memisahkan, mengidentifikasi dan menentukan komponen kimia dalam suatu
campuran berdasarkan tingkat yang berbeda. Prinsip kromatografi adalah
interaksimolekul yang berbeda melalui medium stasioner (fase diam) di bawah
pengaruh fase gerak. Kromatografi yang dilakukan pada praktikum ini adalah
kromatografi kertas. Alasan penggunaan kromatografi ini adalah karena prosedurnya
sederhana, lebih cepat, harga relatif murah, kecepatan pemisahan tinggi karena poripori rapat, dan memiliki sensitivitas yang cukup tinggi. Pada praktikum yang
dilakukan, fasa stasioner yang digunakan adalah kertas saring khusus (kertas
kromatografi), sedangkan fasa stasioner yang digunakan adalah campuran larutan
eluen / larutan NBA yang merupakan campuran dari bahan N-butanol, asam asetat
glasial dan aquades dengan perbandingan 20 : 3 : 7. Eluen merupakan campuran dari
beberapa larutan yang memiliki perbedaan tingkat kelarutan pada berbagai macam
zat, sehingga pigmen mata yang akan kita pisahkan komponen pigmennya akan larut
sesuai kelarutannya pada fasa bergerak.
Pada praktikum ini, dilakukan teknik kromatografi untuk melihat komponen
pigmen warna mata pada lalat Drosophila melanogaster normal (tt), Cloth (cl), Sepia
(Se) dan white (w). Ketiga bahan mata yang akan diamati merupakan mutan dari
Drosophila melanogaster normal (tt) yang mengalami mutasi pada sifat warna mata.
Setelah mengalami pemisahan, diperoleh gradasi warna pada kertas saring
(kromatogram), maka setelah dikeringkan beberapa lama warna yang semula terlihat
jelas akan sedikit memudar karena proses pengeringan. Pemisahan tiap komponen
warna akan terlihat jelas setelah dilihat (diterawang) dengan bantuan cahaya
ultraviolet (UV). Masing-masing komponen warna mata yang memisah tadi akan
berfluororesensi, dengan pengukuran panjang dari titik awal kromatografi daerah
sebaran dan ketinggian pemisahan komponen pigmen mata pada kertas saring dapat
diketahui secara pasti.
Pigmen pertama merupakan pigmen yang terletak lebih dekat dengan titik
awal penempatan kepala. Pigmen kedua merupakan pigmen yang terletak di atas
pigmen pertama. Pigmen ini terpisah letaknya berdasarkan perbedaan ukuran
molekulnya juga kemampuan pigmen untuk larut dalam pelarut yang digunakan
dalam proses kromatografi. Pigmen yang memiliki ukuran molekul yang besar akan
menempati daerah yang lebih dekat ke titik awal. Sedangkan untuk pigmen dengan
ukuran molekul yang lebih kecil akan menempati daerah yang lebih dekat ke titik
akhir. Umumnya pigmen kedua berfluorosensi saat dikenai cahaya ultraviolet, sesuai
dengan teori maka kita dapat mengenali pigmen ini sebagai kelompok drosopterin.
Berbeda dengan pigmen pertama yang langsung tanpa bantuan cahaya ultraviolet,
berarti kita dapat mengenali pigmen ini sebagai kelompok ommokrom.
Berdasarkan praktikum yang dilakukan, pigmen mata drosopterin hanya
dimiliki oleh Drosophila melanogaster normal saja, sedangkan pigmen mata
ommokrom dimiliki oleh semua mutan normal dari Drosophila melanogaster
normal. Hasil yang diperoleh ini tidak begitu sesuai dengan teori. Menurut teori,
Drosophila melanogaster normal memiliki pigmen mata drosopterin dan ommokrom
secara bersamaan, hanya saja komposisi drosopterin lebih banyak daripada
komposisi ommokrom sehingga menjadikan warna matanya menjadi merah. Selain
itu, pada mutan cloth yang seharusnya memiliki pigmen mata drosopterin, tetapi
hasil pengamatan menunjukkan hanya ommokrom yang terdapat pada mata
Drosophila melanogaster mutan ini. Perbedaan hasil ini, dapat dipengaruhi oleh
kesalahan membaca hasil pada kromatogram ketika berada dalam sinar ultraviolet.
Ketidakmampuan pengamat dalam menginterpretasikan warna pada kromatogram,
menjadikan kesalahan hasil yang diperoleh dari pengamatan tersebut.
VIII. Kesimpulan
 Metode pemisahan dengan kromatografi kertas dapat memisahkan komponen
warna mata pada Drosophila melanogaster dan menghasilkan kromatogram
dengan gradasi warna yang berbeda.
 Drosophila melanogaster mempunyai dua buah pigmen warna yaitu drosopterin
yang menghasilkan warna merah dan ommokrom yang menghasilkan pigmen
warna coklat yang dihasilkan oleh pteridin. Pigmen tersebut akan terlihat dengan
bantuan sinar ultraviolet.
IX. Daftar Pustaka
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.
Tim Genetika. 2010. Pedoman Praktikum Genetika. Bandung: FPMIPA UPI
Pai, A. C. 1992. Dasar-dasar genetika. Terj dari Fundamentals of genetics. Oleh
Apandi, M. Erlangga, Jakarta: x + 438 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.
.
Diagnosa
Penyakit
AntibodyTechnique.
On
Rabies
line:
dengan
Menggunakan
Flouresect
http://duniaveteriner.com/2009/04/studi-
literatur-diagnosa-penyakit-rabies-dengan-menggunakan-fluorescentantibody-technique-fat/print. [2 Mei 2010].
Lampiran
Gb 1. Pemotongan Kepala Lalat Buah
Gb 2. Kertas saring yang telah diletakan
empat mata Lalat Buah
Gb 3. Pergerakan Pigmen Cloth
Gb 4. Pergerakan Pigmen Sepia
Gb 6. Pergerakan Pigmen White
Gb 5. Pergerakan Pigmen Normal
Gb 7. Flouresensi Pigmen mata Lalat Buah