BAB IV IMPLEMENTASI METODE. Pada bab ini akan diimplementasikan metode yang dipakai pada tugas

Transkripsi

1 BAB IV IMPLEMENTASI METODE Pada bab ini akan diimplementasikan metode yang dipakai pada tugas akhir ini dengan menggunakan software Matlab 7. Program dapat dilihat pada lampiran. Input dari program adalah dua barisan DNA yang terdiri dari empat karakter, yaitu: A (Alanine), C (Cytosine), G (Guanine), T (Thymine). Barisan DNA diambil secara acak dari Bioinformatic Toolbox pada Matlab 7. Selain barisan DNA juga diberikan input berupa nilai tetap X sebagai batas skor dari lintasan. Outputnya berupa penyejajaran yang optimum dari dua barisan DNA. Berikut akan ditampilkan output dari beberapa percobaan penyejajaran dua barisan DNA dengan metode simpul akhir dari lintasan skor terbatas. Percobaan dilakukan dengan panjang karakter yang berbeda-beda. Aturan pemberian skor untuk setiap pemasangan pada implementasi metode sama seperti bab-bab sebelumnya, yaitu pemasangan antarkarakter yang sama diberikan skor 2, pemasangan antar karakter yang berbeda diberikan skor -1, dan pemasangan karakter dengan spasi diberikan skor -1. Contoh 4.1 Barisan diperoleh secara acak dengan panjang karakter maksimum 5. Penyejajaran barisan..., Erizkia 75 Melati, FMIPA UI, 2008

2 76 barisan pertama C A T A G dengan panjang karakter 5, dan barisan kedua T G T A A dengan panjang karakter 5. Pilih nilai X = 2. Output dari penyejajaran kedua barisan di atas dapat dilihat pada Gambar 4.1. Diperoleh penyejajaran yang optimum adalah sebagai berikut. C A T A G T G T A A Pemasangan antarkarakter yang sama ada sebanyak 2. Pemasangan antarkarakter yang berbeda ada sebanyak 3. Total skor penyejajarannya adalah 1. Gambar 4.1. Output penyejajaran barisan pada Contoh 4.1

3 77 Penyajian graf dari penyejajaran pada Contoh 4.1 terdiri dari (5 + 1) (5 + 1) = 24 simpul. Pada Gambar 4.1, elemen matriks Y menyatakan minimum dari skor tdrop lintasan X yang berakhir di suatu simpul. Elemen dengan nilai inf menyatakan bahwa lintasan yang berakhir di simpul tersebut tidak ditelusuri kembali untuk memperoleh lintasan optimum. Dari Gambar 4.1, dapat dilihat pada matriks Y terdapat beberapa elemen bernilai inf. Hal ini menyatakan bahwa tidak semua simpul pada graf dikunjungi. Contoh 4.2: Barisan diperoleh secara acak dengan panjang karakter maksimum 5. barisan pertama C C dengan panjang karakter 2, dan barisan kedua C dengan panjang karakter 1. Pilih nilai X = 0. Output dari penyejajaran kedua barisan di atas dapat dilihat pada Gambar 4.2. Pada pemilihan nilai X = 0 tidak diperoleh lintasan X yang berakhir di simpul paling akhir. Dengan memilih X = 1, diperoleh penyejajaran yang optimum adalah sebagai berikut. C C _ C Pemasangan antarkarakter yang sama ada sebanyak 1.

4 78 Pemasangan karakter dengan spasi ada sebanyak 1. Total skor penyejajarannya adalah 1. Gambar 4.2. Output penyejajaran barisan pada Contoh 4.2 Pada contoh 4.2 terlihat bahwa pemilihan X pertama kali terlalu kecil sehingga tidak diperoleh penyejajaran yang optimum. Baru pada pemilihan X yang kedua kali diperoleh penyejajaran yang optimum. Contoh 4.3 Barisan diperoleh secara acak dengan panjang karakter maksimum 5.

5 79 barisan pertama C G G dengan panjang karakter 3, dan barisan kedua C A dengan panjang karakter 2. Pilih nilai X = 3. Output dari penyejajaran kedua barisan di atas dapat dilihat pada Gambar 4.3. Diperoleh penyejajaran yang optimum adalah sebagai berikut. C G G C _ A Pemasangan antarkarakter yang sama ada sebanyak 2. Pemasangan antarkarakter yang berbeda ada sebanyak 1. Pemasangan karakter dengan spasi ada sebanyak 1. Total skor penyejajarannya adalah 0. Gambar 4.3. Output penyejajaran barisan pada Contoh 4.3

6 80 Dapat dilihat pada output yang dihasilkan, untuk X = 3, semua simpul ditelusuri karena tidak ada elemen dari matriks Y yang bernilai infinity. Semua simpul ditelusuri berarti semua kemungkinan penyejajaran yang ada dilakukan. Hal ini menunjukan bahwa pemilihan X yang terlalu besar menyebabkan metode yang dipakai pada tugas akhir ini sama seperti metode Needleman-Wunsch. Contoh 4.4: Barisan diperoleh secara acak dengan panjang karakter maksimum 10. barisan pertama T A C G G dengan panjang karakter 5, dan barisan kedua G C C A C C C T T dengan panjang karakter 9. Pilih nilai X = 3. Output dari penyejajaran kedua barisan di atas dapat dilihat pada Gambar 4.4. Diperoleh penyejajaran yang optimum adalah sebagai berikut. T A C G G G C C A C C C T T Pemasangan antarkarakter yang sama ada sebanyak 2. Pemasangan antarkarakter yang berbeda ada sebanyak 3. Pemasangan karakter dengan spasi ada sebanyak 4. Total skor penyejajarannya adalah -3.

7 81 Gambar 4.4. Output penyejajaran barisan pada Contoh 4.4 Contoh 4.5: Barisan diperoleh secara acak dengan panjang karakter maksimum 20. barisan pertama C G C C dengan panjang karakter 4, dan barisan kedua G A G G A T T G C A T A C A C T T C dengan panjang karakter 18. Pilih nilai X = 9. Output dari penyejajaran kedua barisan diatas dapat dilihat pada Gambar 4.5. Diperoleh penyejajaran yang optimum adalah sebagai berikut.

8 82 C G C _ C _ G A G G A T T G C A T A C A C T T C Pemasangan antarkarakter yang sama ada sebanyak 3. Pemasangan antarkarakter yang berbeda ada sebanyak 1. Pemasangan karakter dengan spasi ada sebanyak 14. Total skor penyejajarannya adalah -9. Gambar 4.5. Output penyejajaran barisan pada Contoh 4.5