Laporan Praktikum KAJIAN FILOGENETIK GENUS Monyet (Macaca) BERDASARKAN DNA MITOKONDRIA (Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1)

KAJIAN FILOGENETIK GENUS Monyet (Macaca) BERDASARKAN DNA MITOKONDRIA (Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1)

Aisahulinnuha¹, Aldyan Islmail², Nadya Ledi Saputri³, Kiki Rofiqoh⁴, Hafidz al Qodri⁵, Riska Maulidia⁶

¹T20158004, ²T20158006, ³T20158014, ⁴T20158038, ⁵T20158043, ⁶T20158044

BIO 15319 – Taksonomi Hewan -  FTIK Institut Agama Islam Negeri Jember

 

Abstrak

Filogenetik adalah studi tentang hubungan antara organisme berdasarkan kekerabatan satu sama lain, penelusuran hubungan evolusi, sejarah kehidupan suatu spesies . Pohon filogenetik mampu menggambarkan hubungan antara spesies dengan moyang terakhir yang paling dekat dengan spesies yang dibandingkn sehingga dapat diketahui kedekatan suatu spesies dengan spesies lainnya. DNA Mitokondria adalah penanda genetik yang sangat penting digunakan dalam mempelajari evolusi, kekerabatan, dan variasi genetik pada berbagai taxa hewan COI dapat dugunakan sebagai DNA barcoding. COI merupakan gen kadidat sebagai  DNA barcoding yang digunakan untuk mengetahui keanekaragaman pada semua jenis hewan hal ini menunjukkan bahwa gen COI cukup variabel diantara spesies yang dapat digunakan sebagai marjer dalam menentukan filogeni dan studu populasi. Pada penelitian ini dilakukan analisis skuen DNA dari Mitokondria Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1 (COI) pada monyet (Macaca) untuk menganalisis filogenetiknya dalam satu spesies denga spesies lainnya (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana). squence DNA Mitokondria yang di gunakan diperoleh dari GenBank yaitu squence Dna Mitokondria Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1 (COI) dari 5 spesies (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana). Berdasarkan hasil dan pembahasan yang dikorelasikan dengan penelitian yang sebelumnya mengenai filogenetik molekuler DNA Mitokondria (mtDNA) genus Macaca (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana) sehingga dapat dikatakan bahwa spesies Macaca fascicularis dan Macaca Mulatta memiliki kekerabatan yang dekat.

Pendahuluan

Macaca adalah sejenis kera dari famili Cercopithecidae. Macaca memiliki berbagai jenis  karakteristik yang cukup signifikan satu dengan yang lainnya.  Macaca cukup populer dan mudah dijumpai terutama didaerah kepulauan beriklim tropis. Macaca betina mendominasi koloni tersebut, jumlah betina mengalami peningkatan lebih lama tergantung pada posisi silsilah mereka. Mereka tergolong omnivora, pembiakan terjadi sepanjang tahun di beberapa spesies iklim tropis. Genus Macaca memiliki ragam prilaku. Banyak fitur diversifikasi perilaku sosial dan organisasi dalam genus ini dan dikaitkan dengan perbedaan sosio-ekologi. Namun, beberapa aspek inti dari perilaku sosial dan organisasi tampaknya sangat konservatif, menunjukkan tingkat inersia filogenetik yang tinggi. Klasifikasi organisasi sosial monyet yang baru-baru ini diturunkan, serta sejumlah besar ciri sosial dan fisik dianalisis untuk 16 spesies untuk memastikan peran filogeni dalam menjelaskan distribusi sifat-sifat didalam genus Macaca. Sifat-sifat tersebut dipetakan ke dalam dua alternatif filogeni. Pola organisasi sosial berdasarkan tingkat asimetri dalam hubungan sosial menunjukkan tingkat inersia filogenetik yang tinggi dan signifikan.

Filogenetik adalah studi tentang hubungan antara organisme berdasarkan kekerabatan satu sama lain, penelusuran hubungan evolusi, sejarah kehidupan suatu spesies (Brown, 2002). Pohon filogenetik mampu menggambarkan hubungan antara spesies dengan moyang terakhir yang paling dekat dengan spesies yang dibandingkn sehingga dapat diketahui kedekatan suatu spesies dengan spesies lainnya. DNA Mitokondria adalah penanda genetik yang sangat penting digunakan dalam mempelajari evolusi, kekerabatan, dan variasi genetik pada berbagai taxa hewan (Kocher et al. 1989, Ingman et al. 2000)COI dapat dugunakan sebagai DNA barcoding (Moritz and Cicero, 2004). COI merupakan gen kadidat sebagai  DNA barcoding yang digunakan untuk mengetahui keanekaragaman pada semua jenis hewan (Hebert et al., 2003) hal ini menunjukkan bahwa gen COI cukup variabel diantara spesies yang dapat digunakan sebagai marjer dalam menentukan filogeni dan studu populasi.

Pada penelitian ini dilakukan analisis skuen DNA dari Mitokondria Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1 (COI) pada monyet (Macaca) untuk menganalisis filogenetiknya dalam satu spesies denga spesies lainnya (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana).

Metode

            Sampel – squence DNA Mitokondria yang di gunakan diperoleh dari GenBank (www.ncbi.nlm.gov) yaitu squence Dna Mitokondria Cytochrome c Oxidase Sub Unit 1 (COI) dari 5 spesies (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana). Berikut keterangan jelasnya di Tabel 1.

Tabel 1. Spesies yang digunakan untuk analisis squence  mtDNA pada studi ini, yaitu  Gen Bank accesion number, asal spesimen dan panjang mtDNA keseluruhan.

No.	Spesies	GenBank accesion number	Asal	Panjang DNA (Complete genom)
1.	Macaca fascicularis	FJ906803	Asia Tenggara	16575 bp
2.	Macaca nigra	NC_026120	Sulawesi Utara – IDN	16564 bp
3.	Macaca namestrina	NC_026976	Sulawesi – IDN	16560 bp
4.	Macaca mulatta	AY612638	Afganistan	16564 bp
5.	Macaca tonkeana	NC_025222	Sulawesi Tengah – IDN	16560 bp

Analisis Filogenetik – squence nukleotida diselaraskan (aligment) menggunakan CLUSTALW. Laju substitusi nukleotida dari mtDNA (R) diuji dengan formula, R= transisi + transversi; codon position: 1st, 2nd, 3rd dan noncoding site. Pohon filogenetik dibuat berdasarkan metode neighbour-joining (NJ) dengan Maximum Parsomony (MP), metode estimasi varian dengan Boostrap (bs) dengan 1000 replikasi. Cabang dengan nilai Boostrap ≥ 70% dianggap mendukung dengan baik, gap dan unresilved site diperlakukan dengan Complete Deletion, keseluruhan analisis filogenetik menggunakan Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 5.05 (MEGA5) computer software pacjage.

A

Gambar 1. Pohon filogenetik menggunakan metode neighbour-joining menunjukkan filogenetik antara 5 spesies  genus Macaca berdasarkan squence COI dari GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov).

B

Gambar 2. Pohon filogenetik menggunakan metode Maximum Parsomony menunjukkan filogenetik antara 5 spesies  genus Macaca berdasarkan squence COI dari GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov).

Hubungan Filogenetik – Berdasarkan pohon filogenetik dengan metode NJ dari daerah COI (Gambar 1.A) diketahui bahwa spesies Macaca fascicularis berkerabat dekat dengan Macaca mulatta.

Hasil & Pembahasan

Laju substitusi nukleotida tertinggi yang ditemukan pada COI adalah 0,1.

Hubungan filogenetik berdasarkan pohon filogenetik dengan metode NJ dari daerah COI (Gambar 1.A) diketahui menunjukkan bahwa spesies Macaca fascicularis berkerabat dekat dengan Macaca mulatta. Dan berdasarkan pohon filogenetik MP dari daerah COI (Gambar 1.B) juga diketahui bahwa Macaca fasicularis dan Macaca Mulatta berkerabat dekat.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang dikorelasikan dengan penelitian yang sebelumnya mengenai filogenetik molekuler DNA Mitokondria (mtDNA) genus Macaca (Macaca fascicularis, Macaca nigra, Macaca namestrina, Macaca mulatta dan Macaca tonkeana) sehingga dapat dikatakan bahwa spesies Macaca fascicularis dan Macaca Mulatta memiliki kekerabatan yang dekat.

Ucapan Terimakasih

Terimakasih kepada bapak Husni Mubarok M.Pd selaku dosen pengampu mata kuliah Taksonomi Hewan, terimakasih pela kepada National Center for Biotecnology (NCBI) – www.ncbi.nml.nih.gov. Brown, Kocher et al., Moritz and Cicero, Hebert et al., Genetic and Molecular Resarch (GMR) journal, Author Molecular Evolutionary Genetic Analisis (MEGA5), dan semua pihak yang telah membantu.

Daftar Pustaka

Brown, T.A. 2002. Genomes 2^nd. Magdalen Road, Oxford, UK: BIOS Scientifict Publisher Ltd.

Hebert, .d.n., Cywinska, A., Ball, S.I and de Waard, J.R.2003. Barcoding Animal Life: Cytochrome c Oxidase SubUnit 1 Divergences Among Closely Related Species. Proceeding of The Royal Society of London, Series B: Biological Science, 270:96-99.

Moritz C, Dowling TE, Brown WM. 1987: Evolution of Animal Mitochondrial DNA Relevance for Population Biology and Systematics. Ann Rev Ecol Syst. 18: 269-291.