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

Summary
A proper gene-specific probe is inevitable
for the process of gene discovery. In addition
such probe can be utilized to study the expression
of corresponding gene. Probe, which is specific
to gene of interest maybe developed using
internet-accessible database coupled with
molecular techniques. This research aimed to
develop a probe, specific to 21 kDa-encoding
seed protein gene and try it on cacao genomes.
Two pairs of DNA primers were made based on
the conserved regions. Examined on the cacao
genomes with PCR technique demonstrated that
both the specific and nested primer pairs were
able to amplify the targeted gene fragments with
predicted sizes, about 465 and 160 bp. RT-PCR
with total RNA from cacao seeds suggested that
the specific primer can be utilized to determine
the expression level of the gene in the organ.
Furthermore, Southern blotting analysis with
genomic DNA from five different cacao clones in
Indonesia indicated that the probe was
significantly specific to the gene. These conclude
that a probe specific to the 21 kDa-encoding gene
was developed and tested effective to identify the
presence and determine the expression of the
gene.

Ringkasan
Proses penemuan gen memerlukan adanya
pelacak spesifik gen tersebut. Selain itu, pelacak
spesifik juga dapat digunakan dalam mempelajari
ekspresi suatu gen yang sesuai. Pelacak spesifik
gen dapat dikembangkan dengan memanfaatkan
kemajuan bioinformatika teknik-teknik biologi
molekuler. Penelitian ini bertujuan untuk
merintis pengembangan pelacak spesifik gen dan
mengujinya pada genom kakao. Adapun
targetnya adalah gen penyandi protein 21 kDa
yang diekspresikan di biji kakao namun bukan
merupakan protein penyimpanan (storage
protein). Dua pasang primer DNA dihasilkan dari
perancangan menggunakan dasar daerah
terkonservasi. Pengujian di tingkat genom kakao
dengan teknik PCR membuktikan bahwa kedua
pasangan primer tersebut dapat mengamplifikasi
secara spesifik gen penyandi protein target. Baik
PCR dengan pasangan primer spesifik gen
maupun nested, terhadap dua klon kakao, masing-
masing menghasilkan dua amplikon yang
ukurannya sesuai dengan ukuran prediksi, yaitu
sekitar 465 dan 160 pb-an. Pengujian dengan RT-
PCR menunjukkan bahwa pelacak tersebut dapat
digunakan untuk menentukan ekspresi gen
tersebut dibiji kakao. Lebih dari itu, Southern
blotting terhadap genom dari lima klon kakao
yang berbeda menegaskan bahwa pelacak gen
tersebut memiliki spesifisitas yang tinggi. Dengan
demikian pelacak spesifik gen penyandi protein
biji 21 kDa dapat dikembangkan dan terbukti
efektif untuk beberapa klon kakao di Indonesia.