PROFIL PLASMID Bacillus thuringiensis ISOLAT JAKARTA, BOGOR, TANGERANG, DAN BEKASI WISNU HERLAMBANG

PROFIL PLASMID Bacillus thuringiensis ISOLAT JAKARTA, BOGOR, TANGERANG, DAN BEKASI WISNU HERLAMBANG PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

ABSTRAK WISNU HERLAMBANG. Profil Plasmid Bacillus thuringiensis Isolat Jakarta, Bogor, Tangerang, dan Bekasi. Dibimbing oleh MEGA SAFITHRI dan EDDY JUSUF. Protein Cry yang dihasilkan oleh Bacillus thuringiensis telah dimanfaatkan dan dikembangkan sebagai insektisida hayati (bioinsektisida). Protein ini bersifat spesifik membunuh larva serangga tertentu dan tidak beracun terhadap manusia maupun vertebrata lainnya. Gen cry yang menyandi protein Cry pada sebagian besar B. thuringiensis didapatkan pada mega plasmid yang berukuran 75 MDa atau 113 kbp. Melalui penelitian ini diidentifikasi mega plasmid pembawa gen cry maupun plasmid kecil pada isolat B. thuringiensis. Mega plasmid pembawa gen cry tersebut dapat ditransformasikan ke bakteri lain atau disimpan sebagai pustaka gen. Penelitian ini menggunakan 36 isolat B. thuringiensis yang telah diisolasi dari wilayah Jakarta, Bogor, Tangerang, dan Bekasi (Jabotabek). Identifikasi mega plasmid pembawa gen cry dilakukan dengan menggunakan elektroforesis gel agarosa dan pembentukan profil plasmid dilakukan dengan mengunakan elektroforesis medan berpulsa. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa isolat tersebut tidak memiliki mega plasmid yang membawa gen cry. Pembentukan profil plasmid yang dilakukan memperlihatkan hanya beberapa isolat yang memiliki plasmid yaitu isolat 3l, 3n, 22g, 31e, 37-t1, dan 37-t3. Tidak ditemukannya plasmid berukuran 75 MDa, yang berpotensi membawa gen cry, mengindikasikan 36 isolat B. thuringiensis tersebut telah kehilangan potensinya sebagai bioinsektisida.

ABSTRACT WISNU HERLAMBANG. Plasmid Profile of Bacillus thuringiensis Isolates from Jakarta, Bogor, Tangerang, and Bekasi. Under the direction of MEGA SAFITHRI and EDDY JUSUF. Cry protein, produced by Bacillus thuringiensis, had been used and developed as bioinsecticide. This protein specifically killed certain insect larvae but nontoxic to human or other vertebrata. Cry protein that encoded by cry genes can be obtained from 75 MDa or 113 kbp B. thuringiensis mega plasmids. Through this research, both mega plasmids as cry genes carrier and small plasmid were identified. Mega plasmids can be transformed to other bacteria or saved as genomic library. Thirty six isolates of B. thuringiensis had been isolated from Jakarta, Bogor, Tangerang and Bekasi (Jabotabek). Mega plasmids as cry genes carrier identified by agarose gel electrophoresis and formatting plasmid profiles by pulsed-field gel electrophoresis. The result showed that B. thuringiensis isolates didn t have mega plasmid which carried cry genes. Plasmid profiles formation showed some isolates had plasmids, they are isolates 3l, 3n, 22g, 31e, 37-t1 and 37-t3. It hadn t find any 75 MDa plasmids which potentially carried cry genes on 36 B. thuringiensis isolates so it indicated those local isolates had lost their potential as bioinsecticide.

PROFIL PLASMID Bacillus thuringiensis ISOLAT JAKARTA, BOGOR, TANGERANG, DAN BEKASI WISNU HERLAMBANG Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

Judul Skripsi : Profil Plasmid Bacillus thuringiensis Isolat Jakarta, Bogor, Tangerang, dan Bekasi Nama : Wisnu Herlambang NIM : G44103039 Disetujui Komisi Pembimbing Mega Safithri, S.Si.,M.Si Ketua Drs. Eddy Jusuf, DES Anggota Diketahui Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S. NIP 131 473 999 Tanggal Lulus:

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 September 1985 dari pasangan Sudiyono dan Sarwanti. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Tahun 2003 penulis lulus dari SMU Labschool Jakarta dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Biokimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Tahun 2006, penulis mengikuti Praktik Kerja Lapang di Laboratorium Rekayasa Mikrob dan Genetika, Bidang Biologi Molekular dan Mikrob, Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong, Bogor.

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan pemilik semesta alam dan ilmu pengetahuan yang telah memberi sepercik ilmu dari jagat pengetahuan-nya kepada penulis hingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang dilakukan penulis dalam kurun waktu antara Februari hingga Agustus 2007 dengan mengambil tempat di Puslit Bioteknologi LIPI, Cibinong. Materi penelitian untuk skripsi ini berjudul Profil Plasmid Bacillus thuringiensis Isolat Jakarta, Bogor, Tanggerang, dan Bekasi. Penelitian ini dapat terlaksana dengan bantuan dari banyak pihak, oleh karena itu penulis ucapkan terima kasih kepada Mega Safithri, S.Si., M.Si. dan Drs. Eddy Jusuf, DES selaku komisi pembimbing yang telah dengan sabar berkenan memberikan bimbingan, saran dan bantuan dalam proses penelitian. Terima kasih untuk seluruh staff Puslit Bioteknologi LIPI khususnya untuk Mba Neneng, Mas Ridwan serta rekan-rekan kerja di laboratorium Isra, Andika, dan Wurian atas bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan untuk kedua Orang tua penulis, Adik, dan Ni Putu Ayu Saraswati yang dengan tulus dan penuh kasih sayang telah memberikan semangat, bantuan moril maupun materil kepada penulis selama penelitian ini berlangsung. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Bogor, Oktober 2007 Wisnu Herlambang

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN... 1 TINJAUAN PUSTAKA... 1 Fenotipe Bacillus thuringiensis... 1 Genotipe Bacillus thuringiensis... 2 Induksi Plasmid dengan Antibiotik... 3 Elektroforesis Gel Agarosa... 3 Elektroforesis Gel Medan Berpulsa... 4 BAHAN DAN METODE... 5 Alat dan Bahan... 5 Metode... 5 HASIL DAN PEMBAHASAN... 7 SIMPULAN... 11 SARAN... 11 DAFTAR PUSTAKA... 11 LAMPIRAN... 13 vii vii

DAFTAR TABEL Halaman 1 Beberapa plasmid yang telah diketahui ukurannya... 2 2 Hasil induksi antibiotik... 8 3 Hasil kuantifikasi DNA plasmid... 9 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Bacillus thuringiensis... 2 2 Proses kerja elektroforesis gel... 4 3 Struktur agarosa... 4 4 Hasil induksi dengan ampisilin... 8 5 Produk hasil isolasi plasmid... 8 6 Plasmid yang siap dikuantifikasi... 9 7 Hasil elektroforesis mega plasmid pada gel agarosa 0,5 %... 9 8 Profil plasmid hasil elektroforesis dengan PFGE... 11

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Strategi penelitian... 14 2 Daftar isolat B. thuringiensis yang digunakan beserta asalnya... 15 3 Pemisahan fragmen DNA melalui elektroforesis gel agarosa... 16 4 Perhitungan konsentrasi DNA... 17