PENENTUAN POHON FILOGENETIK BAKTERI XILANOLITIK SISTEM ABDOMINAL RAYAP ...

72 Pages·2016·2.4 MB·Indonesian

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
PENENTUAN POHON FILOGENETIK BAKTERI
XILANOLITIK SISTEM ABDOMINAL RAYAP TANAH
BERDASARKAN 16S rRNA

SKRIPSI

SEPTHIA DWI SUKARTININGRUM

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2012

i

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
PENENTUAN POHON FILOGENETIK BAKTERI XILANOLITIK
SISTEM ABDOMINAL RAYAP TANAH BERDASARKAN 16S rRNA

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Sains Bidang Kimia pada Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Airlangga

Disetujui Oleh :

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si Dr. Ni’matuzahroh
NIP. 19630615 198701 2 001 NIP. 19680105 199203 2 003

2

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

Judul : Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Xilanolitik Sistem
Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
Penyusun : Septhia Dwi Sukartiningrum
NIM : 080810518
Pembimbing I : Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si
Pembimbing II : Dr. Ni’matuzahroh
Tanggal seminar : 23 Juli 2012

Disetujui Oleh :

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si Dr. Ni’matuzahroh
NIP. 19630615 198701 2 001 NIP. 19680105 199203 2 003

Mengetahui,

Ketua Program Studi S1 Kimia
Departemen Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA
NIP. 19671115 199102 2 001

iii

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam
lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya
sesuai kebiasaan ilmiah.

Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga

2

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang
berjudul “Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Xilanolitik Sistem Abdominal
Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA”
Skripsi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan akademis pendidikan
sarjana sains dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Airlangga.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si selaku dosen pembimbing I atas
bimbingan dan nasehatnya selama penyusunan dan penyelesaian skripsi ini,
2. Dr. Ni’matuzahroh selaku dosen pembimbing II atas bantuan dan kesabaran
dalam memberikan bimbingan kepada penulis,
3. Dr. Sri Sumarsih, M.Si selaku penguji I atas nasehat dan sarannya kepada
penulis,
4. Drs. Hamami, M.Si selaku penguji II atas saran dan masukannya kepada
penulis,
5. Dra. Aning Purwaningsih, M.Si selaku dosen wali atas kesabaran, saran,
dukungan serta bimbingannya kepada penulis,

v

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
6. Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku Ketua Departemen Kimia yang telah
memberikan fasilitas serta arahan selama penyusun belajar di Departemen
Kimia,
7. Bapak dan ibu dosen Departemen Kimia Universitas Airlangga yang telah
senantiasa membagikan ilmu dan nasehat kepada penulis,
8. Bapak dan ibu selaku orang tua yang memberikan kasih sayang, doa,
kepercayaan, dan dukungan baik secara moril maupun materi,
9. Ibu A.A. Istri Ratna Dewi yang telah menemani dan memberi saran saat
penelitian,
10. Seluruh keluarga besar Departemen Kimia dan FSAINTEK yang telah
memberikan banyak ilmu, nasehat, dan dukungan,
11. Teman-teman satu penelitian (Amaliah dan Previta) yang telah banyak
membantu dalam mengerjakan penelitian, memberi saran dan dukungan yang
sangat berharga, memberi keceriaan serta hiburan ketika penulis bersedih,
12. Sahabat-sahabat tercinta (Laudita, Faya, Yudistia, Yudha, Dyah Respati,
Mella, Mala) yang telah sabar menampung dan mendengarkan segala keluh
kesah dan isak tangis, memberi saran dan dukungan, serta memberikan
tempat berteduh ketika penulis lelah,
13. Teman-teman seperjuangan Biokimia (Resti, Siska, Dita, dan seluruh anggota
Biokim BLAST) atas bantuan, dukungan, dan semangat yang diberikan
kepada penulis selama pengerjaan skripsi ini,

2

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
14. Teman–teman S1 Kimia angkatan 2008 yang senantiasa menemani dalam
menuntut ilmu, memberikan banyak dukungan serta semangat selama penulis
menjalankan masa pendidikan S1 di Universitas Airlangga,
15. Kakak-kakak di laboratorium Proteomik, TDC (mbak Nita, mbak One, mbak
Laura, mas Ivan, mbak Titin) atas kesabaran dalam membagikan ilmu dan
menuntun penulis dari awal sampai akhir penelitian,
16. Serta pihak–pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang banyak
memberikan saran, masukan, dan pengalamannya,
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyusunan skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang besifat membangun
untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini sangat diperlukan. Semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya, Juli 2012
Penulis,

Septhia Dwi S.

vii

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Sukartiningrum, S.D., 2012, Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Xilanolitik
Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA. Skripsi ini di
bawah bimbingan Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si., dan Dr.
Ni’matuzahroh, Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Airlangga, Surabaya

ABSTRAK

Penelitian bertujuan untuk mengetahui hubungan kekerabatan bakteri xilanolitik
isolat B dan 7 penghasil endo-β-1,4-xilanase hasil isolasi dari sistem abdominal
rayap tanah Macrotermes sp. Identifikasi dilakukan dengan cara mendesain pohon
filogenetik berdasarkan sekuen gen penyandi 16S rRNA. Sekuen gen penyandi
16S rRNA didapatkan dengan cara mengamplifikasi gen penyandi 16S rRNA
menggunakan teknik PCR. Amplifikasi gen penyandi 16S rRNA menggunakan
primer forward B27F dan primer reverse U1492R. Dari proses amplifikasi gen
penyandi 16S rRNA dengan teknik PCR, didapatkan sekuen gen penyandi 16S
rRNA milik bakteri xilanolitik isolat B dan isolat 7 sebesar 1460 bp dan 1423 bp.
Desain pohon filogenetik menunjukkan bahwa bakteri xilanolitik sistem
abdominal rayap tanah isolat B mempunyai hubungan kekerabatan terdekat
dengan Bacillus anthracis dan bakteri xilanolitik sistem abdominal rayap tanah
isolate 7 mempunyai hubungan kekerabatan terdekat dengan Escherichia
fergusonii.

Kata kunci: Endo-β-1,4-xilanase, Rayap tanah, 16S rRNA, Pohon filogenetik

2

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Sukartiningrum, S.D., 2012, Determination of Phylogenetic Tree of
Xylanolitic Bacteria Abdominal System Soil Termite based on 16S rRNA.
This script is supervised by Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si.,
and Dr. Ni’matuzahroh, Department of Chemistry, Faculty of Science and
Technology, Airlangga University, Surabaya.

ABSTRACT

The purpose of research is to determine the relationship of isolates B and 7 from
endo-β-1,4-xylanase-producing xylanolitic bacteria. Identification was done by
designed a phylogenetic tree based on molecular identification of genes encoding
16S rRNA. Sequences of genes encoding 16S rRNA can be obtained by
amplification of genes encoding 16S rRNA using PCR technique. Amplification
for 16S rRNA gene encoding using B27F forward primer and U1492R reverse
primer. From gene coding for 16S rRNA amplification by PCR technique, it has
been found the sequences of gene encoding 16S rRNA sequences belonging
xylanolitic isolates B and isolates 7 of 1460 bp and 1423 bp. Design of a
phylogenetic tree showed that the xylanolitic bacteria abdominal system soil
termite isolate B has a closest relathionship with Bacillus anthracis and the
xylanolitic bacteria abdominal system soil termite isolate 7 has a closest
relathionship with Escherichia fergusonii.

Keywords: Endo-β-1,4-xylanase, Termite soil, 16S rRNA, Phylogenetic tree

ix

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
LEMBAR PERNYATAAN .......................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
LEMBAR PENGGUNAAN SKRIPSI ......................................................... iv
KATA PENGANTAR ................................................................................... v
ABSTRAK ..................................................................................................... viii
ABSTRACT .................................................................................................. ix
DAFTAR ISI ................................................................................................. x
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 4
1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 4
1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................ 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Keberadaan Mikroorganisme Penghasil Xilanase pada Rayap ....... 6
2.1.1 Protozoa pada rayap......................................................... 6
2.1.2 Bakteri pada rayap ............................................................... 6
2.2 Xilanase........................................................................................ 7
2.2.1 Endo-β-1,4-xilanase……………………………………….... 7
2.3 Identifikasi Bakteri ....................................................................... 8
2.3.1 Ribosom RNA ..................................................................... 9
2.3.1.1 16S rRNA ................................................................. 10
2.3.1.2 Primer universal 16S rRNA ....................................... 11
2.4 Pohon Filogenetik ......................................................................... 12
2.4.1 Struktur pohon filogenetik.................................................... 12
2.4.2 Program BLAST sebagai penunjang pembuatan pohon
filogenetik ...................................................................... … 13
2.5 Polymerase Chain Reaction (PCR) ................................................ 14
2.5.1 Komponen PCR ................................................................... 14
2.5.2 Tahapan PCR ....................................................................... 14
2.5.3 Aplikasi teknik PCR ............................................................ 16
2.6 Elektroforesis Gel Agarosa ............................................................ 17

BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 20

2

Skripsi Penentuan Pohon Filogenetik Bakteri Septhia Dwi Sukartiningrum
Xilanolitik Sistem Abdominal Rayap Tanah berdasarkan 16S rRNA