ISOLASI DAN KARAKTERISASI GEN pol Simian Retrovirus (SRV) ASAL Macaca fascicularis DAN Macaca nemestrina ISOLAT INDONESIA PANJI CAHYA MAWARDA

Transkripsi

1 ISOLASI DAN KARAKTERISASI GEN pol Simian Retrovirus (SRV) ASAL Macaca fascicularis DAN Macaca nemestrina ISOLAT INDONESIA PANJI CAHYA MAWARDA DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 ABSTRAK PANJI CAHYA MAWARDA. Isolasi dan Karakterisasi Gen pol Simian Retrovirus (SRV) asal Macaca fascicularis dan Macaca nemestrina Isolat Indonesia. Dibimbing oleh LAKSMI AMBARSARI dan UUS SAEPULLOH. Jumlah penderita HIV AIDS di Indonesia meningkat dari tahun ke tahun. Penelitian pengembangan obat antiviral mutlak diperlukan. Untuk itu, perlu dikembangkan model virus yang memiliki karakteristik mirip dengan HIV mengingat penggunaan virus HIV sebagai virus model memiliki resiko keamanan yang lebih tinggi. Penelitian ini merupakan langkah awal untuk pengembangan virus model HIV dari Simian retrovirus (SRV) isolat Indonesia berdasarkan karakter-karakter spesifiknya. Tujuan penelitian ini adalah melakukan isolasi dan identifikasi gen pol Simian Retrovirus (SRV) isolat Indonesia asal Macaca fascicularis dan Macaca nemestrina yang selanjutnya dapat dikarakterisasi urutan nukleotidanya, dianalisis kekerabatannya, urutan asam aminonya, conserve domainnya, dan pemodelan struktur tiga dimensinya menggunakan analisis bioinformatika. Isolasi dilakukan dengan teknik PCR menggunakan sepasang primer 3284U dan 4925L. Amplifikasi gen pol dengan teknik PCR menghasilkan pita spesifik yang masing-masing berukuran sekitar 1600 bp. Hasil analisis sekuens DNA menunjukkan bahwa virus yang terdapat di dalam sampel Macaca fascicularis adalah SRV 2 sedangkan virus yang terdapat di dalam sampel Macaca nemestrina adalah Simian endogenous retrovirus. Oleh karena itu, virus SRV asal Macaca nemestrina tidak bisa dilakukan pemodelan struktur tiga dimensinya. Hasil isolasi dan permodelan struktur protein gen penyandi reverse transkriptase dan RNase-H SRV 2 asal Macaca fascicularis Indonesia telah berhasil dilakukan. Sisi aktif dari kedua enzim tersebut juga telah berhasil diidentifikasi dan ditentukan urutan asam aminonya. Sisi aktif dari RNase-H terdiri atas tiga asam amino dan reverse transkriptase terdiri atas 27 asam amino. Hubungan kekerabatan enzim dari SRV-2 isolat Indonesia menunjukkan bahwa enzim reverse transkriptase dan RNase-H isolat Indonesia dapat digunakan sebagai model untuk mempelajari enzim dari retrovirus lainnya.

3 ABSTRACT PANJI CAHYA MAWARDA. Isolation and Characterization of pol Simian retrovirus (SRV) gene from Macaca fascicularis and Macaca nemestrina Indonesian isolate. Under direction by LAKSMI AMBARSARI and UUS SAEPULLOH. The number of people who has been infected by HIV AIDS in Indonesia increases year to year. Antiviral drug development research is absolutely needed. Therefore, it s important to develop a virus model that has similar characteristics to considering the use of the HIV virus as a model because it has a higher security risk. This research is the first step for the development of HIV model virus from Simian Retrovirus (SRV) Indonesian isolate based on specific characteristics are obtained. The purpose of this study was to perform, to isolate and to identify the pol Simian Retrovirus (SRV) gene from Macaca fascicularis and Macaca nemestrina which can then be characterized its nucleotide sequence, filogenetic analysis, amino acid sequence, conserve domain, and the modeling of threedimensional structure using bioinformatics analysis. Isolation performed by PCR using a pair of primers 3284U and 4925L. Amplification of pol gene by PCR produced specific bands 1600 bp. The analysis showed that viral DNA sequences present in the samples of Macaca fascicularis is SRV 2 while the virus present in the samples of Macaca nemestrina is Simian endogenous retrovirus. Therefore, the three dimensional structure of SRV virus from Macaca nemestrina can not be analyzed. The results of the isolation and structural modeling of protein-coding genes reverse transcriptase and RNase H SRV-2 from Macaca fascicularis Indonesia has been successfully performed. Active side of the two enzyme has also been identified and determined its amino acid sequence. The Active side of RNase-H consists of three amino acids and reverse transcriptase consists of 27 amino acids. The filogenetic analysis of SRV-2 enzyme showed that reverse transcriptase and RNase H from Indonesian isolates can be used as a model to study the enzyme from other retroviruses.

4 ISOLASI DAN KARAKTERISASI GEN pol Simian Retrovirus (SRV) ASAL Macaca fascicularis DAN Macaca nemestrina ISOLAT INDONESIA PANJI CAHYA MAWARDA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biokimia DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

5 Judul Skripsi : Isolasi dan Karakterisasi Gen pol Simian Retrovirus (SRV) asal Macaca fascicularis dan Macaca nemestrina Isolat Indonesia. Nama : Panji Cahya Mawarda NIM : G Disetujui, Komisi Pembimbing Dr. Laksmi Ambarsari, MS Ketua Uus Saepulloh, S.Si, M.Biomed Anggota Diketahui, Dr. Ir. I Made Artika, M.app.Sc Ketua Departemen Biokimia Tanggal lulus :

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga skripsi yang berjudul Isolasi dan Karakterisasi Gen pol Simmian Retrovirus (SRV) asal Macaca fascicularis dan Macaca nemestrina Isolat Indonesia dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan mulai tanggal 1 Desember 2011 sampai dengan 19 Maret 2012 bertempat di Laboratorium Mikrobiologi dan Imunologi Pusat Studi Satwa Primata, LPPM-IPB. Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Laksmi Ambarsari, M.S sebagai dosen pembimbing, dan Uus Saepulloh, S.Si, M.Biomed selaku dosen pembimbing dan kepala Laboratorium dan Imunologi PSSP yang telah memberikan kesempatan, dan arahan kepada penulis untuk melaksanakan penelitian ini. Tidak lupa penulis sampaikan terima kasih kepada Sela Septima Mariya, S.Si atas bimbingan dan masukan yang telah diberikan saat penulis melaksanakan penelitian di laboratorium. Terima kasih juga penulis sampaikan pada staf Laboratorium Mikrobiologi dan Imunologi yang telah mendukung dan mengajarkan penulis selama penelitian. Penulis sampaikan terima kasih kepada keluarga tercinta (Mama, Papa, Fahmi, Fahri) atas dukungan yang selalu diberikan pada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini, teman-teman biokimia 45, teman-teman BEM KM IPB 2011 yang turut mendoakan penulis selama menyelesaikan skripsi ini, dan kepada teman-teman BEM KM IPB 2012 Halim, Melki, mbak Ratih, Dipo, Laras, Catur, Muti, Wigo, Ari, Eva atas dukungan yang telah diberikan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Bogor, Maret 2012 Panji Cahya Mawarda

7 RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Cianjur, pada tanggal 25 Maret Kegemaran penulis adalah travelling dan berbagi serta mempunyai ketertarikan yang tinggi pada bidang teknik biomedis dan rekayasa genetika. Penulis pernah aktif di berbagai organisasi semasa SD, SMP dan SMA seperti OSIS, Pramuka, dan Kelompok Ilmiah Remaja. Pernah menghabiskan empat tahun sekolah di Baldwin Elementary School, Cambridge, United Kingdom pada tahun Organisasi yang diikuti di tingkat perguruan tinggi adalah pernah menjadi staff Departemen Internal BEM FMIPA 2010 kabinet Totalitas Kebangkitan, staff Kementrian Pendidikan BEM KM IPB 2011 Kabinet IPB Bersahabat dan sekarang sedang aktif di Kementrian Pendidikan BEM KM IPB 2012 Kabinet IPB Berkarya. Selain kuliah dan berorganisasi penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Kimia Dasar dan Mikrobiologi Dasar. Tahun 2011, penulis mengikuti Praktik Kerja Lapang di Laboratorium Biologi Molekuler, Balai Besar Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB-Biogen), Bogor. Penulis juga mendapat beasiswa Prestasi Tanoto Foundation pada tahun ajaran 2009/2010, 2010/2011, dan 2011/2012. Semasa perkuliahan, penulis pernah menjadi juara 1 lomba National Biotechnology and GMO Debating Competition dan juara 2 lomba Agroindustrial Debating Competition in World Agroindustry Days Selain itu, penulis juga pernah menjuarai berbagai lomba di bidang ilmiah yang lainnya seperti berbagai lomba essay tingkat nasional, program kreativitas mahasiswa, dan National Life Science Competition di ITB. Namun yang paling membanggakan penulis pernah meloloskan essay nya pada International Conference On Clean and Green Energy 2011 di Hongkong dan papernya yang berjudul THE PROSPECT OF ALTERNATIVE ENERGY RESOURCE BY SUPPORTED ELECTRICAL SYSTEM BASED ON MICROBIAL FUEL CELL TECHNOLOGY OF SMALL INDUSTRIES IN INDONESIA di International Conference on Composite Materials (ICCM 2011) Jeju Island South Korea. Selain itu, mahasiswa berprestasi 1 FMIPA IPB ini juga menjadi 3rd winner pada ajang TSAI Best Student Paper Award, di Tokyo, Japan, penyaji pada International Conference On Carbon Nanotube Materials, di Frankfrut, Germany dan penyaji pada International Conference On Biocomposite Materials, di National University Of Singapore.