BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

dokumen-dokumen yang mirip
PENGENALAN BIOINFORMATIKA

Pengantar Komputasi Modern

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia. Selain sebagai bahan pangan, akhir-akhir ini jagung juga digunakan

BAB VII PEMBAHASAN UMUM

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. secara luas. Selain memiliki peran yang sangat penting dalam bidang ekologi,

PENDAHULUAN. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi informasi memberikan dampak yang cukup besar

PENDAHULUAN. telah ditanam di Jepang, India dan China sejak dulu. Ratusan varietas telah

I. PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Kedelai merupakan komoditas tanaman menjadi sumber protein nabati dan

Paramita Cahyaningrum Kuswandi* FMIPA UNY 2012

BIO306. Prinsip Bioteknologi

I. PENDAHULUAN. Jagung manis (Zea mays saccharata [Sturt.] Bailey) merupakan salah satu

I. PENDAHULUAN. Indonesia merupakan salah satu negara yang banyak. keanekaragaman jenis. Gena spesies yang beranekaragam ini adalah modal

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. setiap tahunnya terjadi di Afrika, Asia dan Amerika Tengah dan Selatan.

KATAPENGANTAR. Pekanbaru, Desember2008. Penulis

I. PENDAHULUAN. Jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman serealia yang memiliki sumber

Pengantar Bioinformatika. Hidayat Trimarsanto

I. PENDAHULUAN. Kedelai (Glycine max [L.] Merril) merupakan salah satu komoditas penting dalam

PENDAHULUAN. dengan laju pembangunan dan pertambahan penduduk. Usaha ini tidak. terbatas pada tanaman pangan utama (padi) melainkan penganekaraman

I. PENDAHULUAN. Tanaman jagung manis (Zea mays saccharata Sturt.) merupakan jagung yang

A. Informasi Tanaman PRG

Modul satu Aspek Ekonomi dan Botani Tanaman Serealia Modul dua Lingkungan Tumbuh Tanaman Serealia

BAB I PENDAHULUAN. Sapi Bali adalah sapi asli Indonesia yang berasal dari Banteng liar (Bibos

PENDAHULUAN. Latar Belakang

Perlukah Dibentuk Peraturan Perundang-Undangan Mengenai Sumber Daya Genetik? oleh: Meirina Fajarwati *

BAB I PENDAHULUAN. penduduk Indonesia. Bagi perekonomian Indonesia kacang kedelai memiliki

I. PENDAHULUAN. Jagung (Zea mays L.) merupakan bahan pangan dan pakan ternak yang sangat

Ruang lingkup dan perkembangan bioteknologi tanah

FAO SERUKAN TINDAKAN MENDESAK UNTUK ATASI KELAPARAN

I. PENDAHULUAN. merupakan bagian dari bentang alam ( Landscape) yang mencakup pengertian lingkungan

I. PENDAHULUAN. Jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman serealia sumber karbohidrat kedua

BAB. I PENDAHULUAN. Latar Belakang

PENDAHULUAN. Kelapa sawit merupakan tanaman penghasil minyak nabati utama di

I. PENDAHULUAN. Tanaman jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan yang

I. PENDAHULUAN. Tingginya tingkat konsumsi beras di Indonesia harus diimbangi oleh produksi

RESPON VARIETAS TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN PADA FASE PERTUMBUHAN VEGETATIF

BAB I PENDAHULUAN. Jagung merupakan komoditi yang penting bagi perekonomian Indonesia,

terkandung di dalam plasma nutfah padi dapat dimanfaatkan untuk merakit genotipe padi baru yang memiliki sifat unggul, dapat beradaptasi serta tumbuh

I. PENDAHULUAN. padi karena banyak dibutuhkan untuk bahan pangan, pakan ternak, dan industri.

PENDAHULUAN. Formatted: Different first page header. Formatted: Spanish (Mexico) Formatted: Spanish (Mexico)

PENGARUH JARAK TANAM PADA BUDIDAYA TERUNG UNGU (Solanum melongena L.) SECARA ORGANIK (MAKALAH) Oleh : Fuji Astuti NPM

BAB II LANDASAN TEORI

I. PENDAHULUAN. agraris seharusnya mampu memanfaatkan sumberdaya yang melimpah dengan

Deskripsi Mata KuliahCourse Subjects

PEMBERIAN MIKORIZA DAN PUPUK ORGANIK TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea mays)

MATERI BIOTEKNOLOGI MODERN JAGUNG TRANSGENIK. Disusun Oleh : NURINSAN JUNIARTI ( ) RISKA AMELIA ( )

Laporan Tahunan 2015: Inovasi Pertanian Bioindustri Menuju Kedaulatan Pangan dan Kesejahteraan Petani

PENDAHULUAN. Latar Belakang. masyarakat terhadap konsumsi susu semakin meningkat sehingga menjadikan

BAB II DASAR TEORI. 2.1 DNA (Deoxy-Ribonucleic Acid)

I. PENDAHULUAN. Sektor pertanian di Indonesia memegang peranan penting dari keseluruhan

I. PENDAHULUAN. Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) merupakan salah satu komoditi pangan utama

PERATURAN MENTERI PERTANIAN REPUBLIK INDONESIA NOMOR 36/Permentan/LB.070/8/2016 TENTANG PENGKAJIAN KEAMANAN PAKAN PRODUK REKAYASA GENETIK

BAB I PENDAHULUAN. menarik untuk dipelajari, terutama dari aspek genetika dan nilai ekonomi. Melon

Penerapan Algoritma Program Dinamis pada Penyejajaran Sekuens dengan Algoritma Smith Waterman

PENDAHULUAN. Latar Belakang. Indonesia, sedangkan sisanya masih menkonsumsi jagung dan sagu. Usahatani

I. PENDAHULUAN. Di Indonesia komoditas tanaman pangan yang menjadi unggulan adalah padi,

Bumi memiliki lebih dari spesies tanaman hidup.

I. PENDAHULUAN. Pangan merupakan sesuatu hal yang sangat vital bagi kehidupan manusia.

SKALA SAAT EVOLUSI. cenozoikum mesozoikum. proterozoikum. archeozoikum

I. PENDAHULUAN. bermata pencaharian sebagai petani. Tercatat bahwa dari 38,29 juta orang

PENDAHULUAN. Tanaman jagung yang dalam bahasa ilmiahnya disebut Zea mays L.,

I. PENDAHULUAN. Tanaman jagung merupakan salah satu jenis tanaman pangan biji-bijian dari keluarga

Penggunaan Graf pada Pemetaan Genetik dan Integrasi Peta Genetik

Identifikasi mikroba secara molekuler dengan metode NCBI (National Center for Biotechnology Information)

BAB I PENDAHULUAN. mengandalkan hidupnya dan bermata pencaharian dari hutan (Pratiwi, 2010 :

I. PENDAHULUAN. maupun luar negeri. Hingga saat ini jati masih menjadi komoditas mewah

I. PENDAHULUAN. Kedelai merupakan sumber protein penting di Indonesia. Kesadaran masyarakat

BAB I PENDAHULUAN. Burung anggota Famili Columbidae merupakan kelompok burung yang

I. PENDAHULUAN. Kedelai (Glycine max [L]. Merrill) merupakan salah satu komoditas pangan

Pelabelan Pangan Produk Rekayasa Genetik

1 Universitas Indonesia

DETEKSI DAN ANALISIS EKSPRESI TRANSGEN (PhGH) PADA IKAN LELE DUMBO (Clarias gariepinus) TRANSGENIK F3 FERY JAKSEN SIHOTANG

TINJAUAN PUSTAKA Sapi Lokal Kalimantan Tengah

I. PENDAHULUAN. dijadikan sebagai bahan pangan utama (Purwono dan Hartono, 2011). Selain

PENTINGNYA PLASMA NUTFAH DAN UPAYA PELESTARIANNYA Oleh : DIAN INDRA SARI, S.P. (Pengawas Benih Tanaman Ahli Pertama BBPPTP Surabaya)

BAB I PENDAHULUAN. Famili Columbidae merupakan kelompok burung dengan ciri umum tubuh

I. PENGENALAN NATIONAL CENTRE FOR BIOTECHNOLOGY INFORMATION (NCBI)

PENDAHULUAN. Latar Belakang. Kontradiktif dengan luasnya lahan potensial untuk pertanaman kedelai. Indonesia

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA SEKOLAH PASCASARJANA SATUAN ACARA PERKULIAHAN

I. PENDAHULUAN. dapat menghasilkan genotip baru yang dapat beradaptasi terhadap berbagai

Mengantisipasi Pangan Transgenik Friday, 08 September 2006

BAB I PENDAHULUAN. tahun 2009 sekitar ton dan tahun 2010 sekitar ton (BPS, 2011).

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

IDENTIFIKASI ISOLAT BAKTERI DARI PANTAI BANDEALIT JEMBER BERDASARKAN SEKUEN DNA PENGKODE 16S rrna SKRIPSI. Oleh Dina Fitriyah NIM

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah. sangat potensial. Lahan pertanian yang subur merupakan media berbagai tanaman

RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER. Dan BAHAN AJAR TEKNOLOGI PERBENIHAN TANAMAN HUTAN (KTB 410; 2,1)

BAB VIII PEMBAHASAN UMUM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

I. PENDAHULUAN. dunia. Jagung menjadi salah satu bahan pangan dunia yang terpenting karena

2015 ISOLASI DNA PARSIAL GEN

PENDAHULUAN. Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) merupakan salah satu komoditas

Pemuliaan Tanaman dan Hewan

5. Cekaman Lingkungan Biotik: Penyakit, hama dan alelopati 6. Stirilitas dan incompatibilitas 7. Diskusi (presentasi)

PENGKAJIAN KEAMANAN PANGAN PRODUK REKAYASA GENETIK

I. PENDAHULUAN. Kedelai (Glycine max (L.) Merill) merupakan salah satu tanaman pangan penting

BIO306. Prinsip Bioteknologi

I. PENDAHULUAN. Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan sumber bahan pangan ketiga di

I. PENDAHULUAN. Kedelai (Glycine max [L.] Merill) merupakan salah satu komoditas pangan utama

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sekarang ini dunia teknologi berkembang semakin pesat mempengaruhi perkembangan pada berbagai bidang lainnya. Salah satu bidang yang terpengaruh oleh perkembangan teknologi yaitu bidang pertanian. Perubahan pada bidang pertanian diawali dengan penemuan mesin dan cara baru dalam bidang tersebut. Seiring bertambahnya jumlah penduduk, semakin meningkat pula kebutuhan akan sandang, pangan dan papan sehingga peranan teknologi sangat diperlukan untuk keberhasilan produktivitas. Menurut Kementerian Pertanian (2015) untuk meningkatkan produktivitas dapat dilakukan dengan berbagai hal, seperti dengan melakukan teknik budidaya yang tepat yaitu dengan mensinergikan antara kebutuhan tanaman dalam setiap fase pertumbuhan dengan input yang harus diberikan. Jagung (Zea mays L.) menjadi salah satu komoditi tanaman terpenting di dunia karena memiliki sumber karbohidrat yang tinggi. Di daerah Amerika Utara dan Selatan jagung termasuk dalam sumber karbohidrat utama dan juga sebagai salah satu alternatif sumber pangan. Munurut USDA dan NASS (2011) di Amerika Serikat pada tahun 2010 terdapat 36 juta hektar tanah ditanami tanaman jagung. Di Indonesia itu sendiri, jagung juga merupakan salah satu komoditas penting dan masih menjadi kebutuhan pangan utama masyarakat yang nilai permintaannya cukup tinggi. Pemerintah juga menjadikan jagung sebagai salah satu komoditas pangan yang akan dikembangkan (Yoninda, 2018). Selain sebagai bahan pangan, jagung juga dapat dijadikan sebagai bahan pakan ternak dan bahan baku industri. Di Indonesia dan berbagai negara lain berlomba-lomba dalam meningkatkan produksi jagung guna memenuhi permintaan industri yang tinggi. Untuk menghasilkan jagung yang bermutu tinggi, maka benih yang digunakan juga harus bermutu tinggi, baik secara genetik, fisik maupun fisiologinya dan berasal dari varietas yang unggul. 1

2 Tanaman jagung memiliki sifat-sifat vegetatif dan generatif yang perlu ditingkatkan untuk menghasilkan fenotipe yang diinginkan. Kombinasi dari keragaman genetik dan genom juga diperlukan untuk menjelaskan gen yang mendasari dan menyebarkan alel pada tanaman yang memiliki varietas yang lebih baik. Keragaman genetik itu sendiri yaitu keragaman yang ditimbulkan oleh perbedaan genetik pada setiap individu, seperti bentuk dari suatu tanaman, yaitu tinggi tanaman, umur tanaman, hasil, dan lain-lain. Sifat-sifat tersebut ditentukan oleh gen-gen tertentu pada kromosom, interaksi gen-gen antara gen dengan lingkungan (Sari, 2012). Untuk mendapatkan jagung yang bermutu tinggi dengan varietas yang unggul yaitu dengan melakukan rekayasa genetika. Rekayasa genetika ini dilakukan dengan menyisipkan sekuens gen unggul pada suatu organisme ke organisme lain yang diinginkan melalui analisis genomik dari basis data genom organisme tersebut. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi yang berbasis pada DNA, diperlukan suatu teknologi untuk menangani itu. Salah satu teknologi itu yaitu bioinformatika. Bioinformatika merupakan salah satu alternatif pencarian sekuen enzim baru menggunakan analisis filogeni untuk mencari spesies terdekat berdasarkan data genome yang berada pada Gene Bank. Bioinformatika itu sendiri adalah gabungan dari ilmu biologi, ilmu komputer, informatika, matematika, dan disiplin lain yang terkait yang menjadi disiplin tersendiri. Tujuan utama dari bioinformatika adalah dapat memberikan pandangan baru dalam mencapai prespektif global yang menunjang perkembangan bioteknologi di masa depan. Analisis dalam bioinformatika difokuskan pada tiga jenis dataset, yaitu urutan genom, struktur makromolekul dan percobaan genomik fungsional. Tetapi analisis bioinformatika juga diterapkan pada berbagai data lain, seperti pohon taksonomi, data tentang hubungan jalur metabolik, teks artikel ilmiah dan statistik. Berbagai macam teknik yang digunakan termasuk pencocokan sekuen, struktur protein 3D, konstruksi pohon filogenetik, prediksi dan klasifikasi struktur protein, prediksi struktur RNA, prediksi fungsi protein, dan ekspresi kluster data (Narita, 2014).

3 Salah satu penerapan ilmu bioinformatika pada bidang pertanian yaitu memanfaatkan gen pada tumbuhan untuk mendapatkan varietas yang unggul. Salah satu teknologi yang berkembang dalam bioinformatika adalah teknologi microarray. Microarray itu sendiri merupakan sebuah perangkat berupa chip yang didalamnya berisi ribuan gen. Sedangkan analisis microarray merupakan proses analisis ekspresi gen (gene expression) melalui microarray. Gene expression adalah proses penerjemahan informasi dari gen menjadi produk gen yang berguna yaitu, protein (Sanchez, 2008). Teknologi microarray DNA adalah sebuah pendekatan untuk mempelajari ratusan hingga ribuan gen dalam suatu organisme secara bersamaan (Schena et al., 1995; DeRisi et al., 1996; Holter et al., 2000; Slonim, 2002) dalam (Dhawan, 2010). Saat ini teknologi sekuensing DNA telah berkembang dengan munculnya Next Generation Sequencing (NGS). NGS merupakan salah satu teknologi sekuensing kapasitas tinggi untuk sekuensing genom total (Tasma, dkk, 2015). Metode NGS ini dapat mensekuens jutaan fragmen DNA dalam satu analisis dengan biaya yang relatif rendah dibanding teknologi sekuensing Sanger. Teknologi NGS ini sangat handal dalam mengidentifikasi variasi genom suatu spesies tanaman dalam rangka menemukan gen-gen unggul dan berbagai marka DNA dalam jumlah yang besar dalam pemuliaan tanaman (Tasman, 2014). Mengingat perkembangan teknologi yang berkembang semakin pesat yang diikuti dengan ledakan data dalam jumlah yang sangat besar khususnya pada data biologis, maka diperlukan suatu metode yang dapat menangani permasalahan dengan jumlah data yang besar. Salah satunya yaitu dengan menggunakan data mining. Data mining merupakan teknik untuk mengekstraksi dan mengidentifikasi informasi yang bermanfaat dan pengetahuan yang terkait dari berbagai data besar (Turban, 2005). Salah satu pendekatan data mining yaitu metode klasifikasi. Menurut Han (2006) klasifikasi adalah suatu proses untuk memperoleh model atau fungsi yang menjelaskan dan membedakan konsep atau kelas data dengan tujuan untuk memprediksi suatu kelas dari objek yang tidak diketahui labelnya. Metode klasifikasi yang digunakan peneliti dalam penelitian ini yaitu klasifikasi K-Nearest Neighbors (KNN).

4 KNN merupakan sebuah metode yang digunakan untuk melakukan klasifikasi terhadap objek berdasarkan data pembelajaran yang jaraknya paling dekat dengan objek tersebut. KNN termasuk dalam klasifikasi yang sederhana namun efektif digunakan pada klasifikasi pola. Tujuan dari metode ini adalah mengklasifikasikan objek baru berdasarkan atribut dan training sample. Karena kesederhanaan dan popularitasnya, metode KNN ini sudah digunakan secara luas dalam pengenalan pola, pembelajaran mesin, kategorisasi teks, data mining, pengenalan objek, dll. (Alkasassbeh, 2015). Penelitian ini bertujuan untuk mengklasifikasikan data gen tanaman jagung berdasarkan nilai expression set dari tanaman jagung yang telah diperoleh dengan menggunakan KNN. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan dari latar belakang di atas, rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Bagaimana aplikasi metode KNN pada data ekspresi gen Maize Growth Stages? 2. Bagaimana menentukan nilai terbaik dari metode KNN untuk mengklasifikasikan tahap pertumbuhan pada organ jagung (Maize Growth Stages) menggunakan metode KNN? 3. Bagaimana melakukan evaluasi terhadap hasil klasifikasi dengan menggunakan metode KNN? 4. Bagaimana implikasi metode KNN pada data Maize Growth Stages? 1.3 Batasan Masalah Agar penelitian tidak menyimpang dari pembahasan maka perlu diberikan suatu pembatas masalah yaitu sebagai berikut. 1. Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data gene expression Maize Growth Stages. 2. Software yang digunakan dalam penelitian ini adalah software RStudio dengan menggunakan beberapa package bioinformatika. 3. Melakukan klasifikasi dengan menggunakan metode KNN.

5 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Melakukan penerapan metode KNN pada data ekspresi gen Maize Growth Stages. 2. Mendapatkan nilai terbaik dari metode KNN untuk mengklasifikasikan tahap pertumbuhan pada organ jagung (Maize Growth Stages) menggunakan metode KNN. 3. Melakukan evaluasi terhadap hasil klasifikasi dengan metode KNN. 4. Memahami implikasi metode KNN pada data Maize Growth Stages. 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1. Manfaat bagi penulis adalah pengaplikasian ilmu statistik yang telah didapatkan selama kuliah. 2. Hasil penelitian ini mampu memberikan gambaran kepada berbagai kalangan mengenai hasil klasifikasi organ jagung pada data ekspresi gen dan dapat memprediksi kelompok dari data yang baru.