Polimorfisme Gen Gdf-9 (Growth Differentiation Factor 9) Exon 2 Dan Struktur Tiga Dimensi Protein Gdf-9 Pada Sapi Friesian Holstein (FH)
| Main Author: | Inayah, Afifi |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/159007/ |
Daftar Isi:
- Sapi Friesian Holstein (FH) merupakan jenis sapi perah yang dapat diandalkan sebagai sumber protein hewani dan pemenuhan kebutuhan tersebut tergantung pada populasi sapi FH. Laju populasi sapi FH ditentukan oleh performans reproduksi induk betina, dimana laju ovulasi merupakan faktor penting dalam performans tersebut. Laju ovulasi yang diawali oleh peristiwa folikulogenesis. Salah satu gen yang berperan untuk mengontrol laju ovulasi dan folikulogenesis adalah gen GDF-9 (Growth Differentiation Factor-9). Mutasi yang terjadi pada GDF-9 diketahui dapat meningkatkan laju ovulasi atau bahkan mengakibatkan sterilitas hewan ternak. Mutasi missense yang terjadi pada Norwegian White Sheep menunjukkan adanya perubahan asam amino (V371M) pada exon 2 yang berdampak pada fertilitas mamalia tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya polimorfisme gen GDF-9 pada sapi FH dan pengaruhnya terhadap struktur tiga dimensi GDF-9 yang berpotensi mengakibatkan terjadinya perubahan interaksi dari protein tersebut. Sepuluh sapi FH betina diambil darahnya untuk diisolasi DNA whole genome dan diukur kemurnian serta konsentrasi DNA. Amplifikasi DNA dilakukan menggunakan pasangan primer yang spesifik terhadap gen GDF-9 pada posisi exon 2. Pasangan primer tersebut yakni 5`AAGACTCTCCCTAGAGCTCCATACTC 3` dan 5`TAGAACTGCAATTCCACCCAAG 3`. Polimorfisme gen GDF-9 diamati melalui analisis skuensing menggunakan satu primer (primer forward). Proses sekuensing dilakukan di 1stBase Pte. Ltd., Malaysia. Hasil sekuensing kemudian disejajarkan dengan gen GDF-9 dari berbagai spesies melalui web server BLAST untuk memperoleh template alignment melalui nilai maximum identity. Sampel disejajarkan kembali dengan template menggunakan software MEGA5. Sekuens nukleutida sampel dan template kemudian diterjemahkan menjadi sekuens asam amino menggunakan MEGA5. Prediksi dampak mutasi dianalisis menggunakan web server projectHOPE, sementara struktur tiga dimensi ix dibuat menggunakan web server SWISS MODEL dan divalidasi dengan Ramachandran Plot. Struktur yang diperoleh disuperimpose dan didocking dengan protein BMP-15. Hasil amplifikasi DNA diperoleh satu pita DNA dengan ukuran ± 1100 bp. Penyejajaran dengan BLAST menunjukkan bahwa template yang dapat digunakan untuk analisis polimorfisme adalah gen GDF-9 Bos taurus karena memiliki maximum identity 99- 100%. Penyejajaran sekuens nukleutida GDF-9 sampel dengan template menunjukkan adanya SNP (Single Nucleutide Polymorphism) G1358A pada sampel ke-9 yang memiliki riwayat performans reproduksi tidak berahi. Hasil penerjemahan sekuens menunjukkan bahwa G1358A merubah asam amino arginin (R) menjadi histidin (H) pada posisi 453 (R453H). ProjectHOPE memprediksikan bahwa mutasi tersebut dapat merubah ukuran rantai samping protein GDF-9 pada posisi 453. Arginin dan histidin merupakan kelompok reisud hidrofilik dan memiliki muatan positif. Superimpose protein GDF-9R453H dan wild type menunjukkan bahwa protein GDF-9R435H memiliki ukuran residu yang lebih pendek dibandingkan wild type. Docking protein wild type dengan BMP-15 menghasilkan energi binding sebesar -85,58 sementara GDF-9R453H dengan BMP 15 memiliki energi binding sebesar -80,79. Perbedaan tersebut dikarenakan terjadinya perbedaan interaksi masingmasing residu pada kedua kompleks protein tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa mutasi GDF-9 pada exon 2 mengakibatkan perubahan struktur dan interaksi protein dikarenakan adanya perubahan ukuran, rantai samping, nilai hidrofobisitas dan energi binding dari protein.