Pengembangan pelacak DNA spesifik gen melalui bioinformatika: Indentifikasi gen penyandi protein biji 21 kDa pada kakao UAH Indonesia The development of gene-specific probe by bioinformatica: Identification of 21 kDa-encoding seed protein gene on Indonesian UAH cacao

Abstract

SummaryA proper gene-specific probe is inevitablefor the process of gene discovery. In additionsuch probe can be utilized to study the expressionof corresponding gene. Probe, which is specificto gene of interest maybe developed usinginternet-accessible database coupled withmolecular techniques. This research aimed todevelop a probe, specific to 21 kDa-encodingseed protein gene and try it on cacao genomes.Two pairs of DNA primers were made based onthe conserved regions. Examined on the cacaogenomes with PCR technique demonstrated thatboth the specific and nested primer pairs wereable to amplify the targeted gene fragments withpredicted sizes, about 465 and 160 bp. RT-PCRwith total RNA from cacao seeds suggested thatthe specific primer can be utilized to determinethe expression level of the gene in the organ.Furthermore, Southern blotting analysis withgenomic DNA from five different cacao clones inIndonesia indicated that the probe wassignificantly specific to the gene. These concludethat a probe specific to the 21 kDa-encoding genewas developed and tested effective to identify thepresence and determine the expression of thegene.RingkasanProses penemuan gen memerlukan adanyapelacak spesifik gen tersebut. Selain itu, pelacakspesifik juga dapat digunakan dalam mempelajariekspresi suatu gen yang sesuai. Pelacak spesifikgen dapat dikembangkan dengan memanfaatkankemajuan bioinformatika teknik-teknik biologimolekuler. Penelitian ini bertujuan untukmerintis pengembangan pelacak spesifik gen danmengujinya pada genom kakao. Adapuntargetnya adalah gen penyandi protein 21 kDayang diekspresikan di biji kakao namun bukanmerupakan protein penyimpanan (storageprotein). Dua pasang primer DNA dihasilkan dariperancangan menggunakan dasar daerahterkonservasi. Pengujian di tingkat genom kakaodengan teknik PCR membuktikan bahwa keduapasangan primer tersebut dapat mengamplifikasisecara spesifik gen penyandi protein target. BaikPCR dengan pasangan primer spesifik genmaupun nested, terhadap dua klon kakao, masing-masing menghasilkan dua amplikon yangukurannya sesuai dengan ukuran prediksi, yaitusekitar 465 dan 160 pb-an. Pengujian dengan RT-PCR menunjukkan bahwa pelacak tersebut dapatdigunakan untuk menentukan ekspresi gentersebut dibiji kakao. Lebih dari itu, Southernblotting terhadap genom dari lima klon kakaoyang berbeda menegaskan bahwa pelacak gentersebut memiliki spesifisitas yang tinggi. Dengandemikian pelacak spesifik gen penyandi proteinbiji 21 kDa dapat dikembangkan dan terbuktiefektif untuk beberapa klon kakao di Indonesia.