Home >Documents >Petunjuk Praktikum Sismik

Petunjuk Praktikum Sismik

Date post:19-Dec-2015
Category:
View:88 times
Download:19 times
Share this document with a friend
Description:
good
Transcript:
  • 1

    BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM

    SISTEMATIKA MIKROBIA

    Oleh:

    Dr. Enny Zulaikha, MP.

    M. Andry

    FAKULTAS BIOLOGI

    UNIVERSITAS GADJAH MADA

    YOGYAKARTA

  • 2

    TAKSONOMI NUMERIK FENETIK

    Acara 1 Klasifikasi Numerik-Fenetik Berdasarkan Data Fenotipik

    A. Pengantar

    Taksonomi numerik yang juga dikenal dengan sebutan taksonomi Adansonian

    (berdasarkan nama ahli sistematika Michael Adanson) didefinisikan sebagai

    pengelompokan unit taksonomis ke dalam sejumlah taksa dengan metode numerik

    berdasarkan karakteristik yang dimiliki. Taksonomi numerik didasarkan atas lima prinsip

    utama, yakni:

    1. Taksonomi yang ideal adalah taksonomi yang mengandung informasi terbesar yaitu

    yang didasarkan atas sebanyak-banyaknya karakter.

    2. Masing-masing karakter diberi nilai yang setara (a priori) dalam mengkonstruksi

    takson yang bersifat alami.

    3. Tingkat kedekatan antara dua strain/OTU (operational taxonomical unit) merupakan

    fungsi similaritas yang dimiliki bersama.

    4. Taksa yang berbeda dibentuk atas sifat yang dimiliki.

    5. Similaritas tidak bersifat filogenetis melainkan bersifat fenetis.

    Tujuan utama taksonomi numerik adalah untuk menghasilkan suatu klasifikasi yang

    bersifat teliti, reprodusibel, serta padat informasi. Aplikasi taksonomi numerik dalam

    konstruksi klasifikasi biologis memungkinkan terwujudnya sirkumskripsi takson

    berdasarkan prinsip yang mantap dan bukan sekedar klasifikasi yang bersifat subjektif

    belaka. Teknik klasifikasi meliputi empat tahapan, yaitu:

    1. Strain mikrobia (n) yang akan diklasifikasikan dikoleksi lalu ditentukan karakter

    fenotipiknya dalam jumlah besar (t) yang mencakup sifat yang tertera pada Tabel 1.1.

    Data yang diperoleh disusun dalam suatu matriks n x t.

    2. Strain mikrobia diklasifikasikan berdasarkan nilai similaritas atau disimilaritas yang

    dihitung dari data n x t.

    3. Strain yang mirip akan dimasukkan ke dalam satu kelompok dengan menggunakan

    algoritma pengklasteran (clustering algorithm).

    4. Kelompok yang dibentuk secara numerik lalu dipelajari dan karakter yang bersifat

    membedakan (separating character) dipilih diantara data dalam matriks untuk

    selanjutnya digunakan dalam dentifikasi.

    B. Cara Kerja

    Tahapan kerja dalam klasifikasi numerik-fenetik terdiri dari (1) pemilihan strain uji,

    (2) pemilihan jenis pengujian, (3) pencatatan hasil pengujian, (4) data coding, (5) analisis

    komputer, dan (6) interpretasi hasil (Priest & Austin, 1993). Namun demikian, dalam

    praktikum ini kita akan menggunakan data hasil pengujian dari artikel penelitian yang

  • 3

    terdapat pada jurnal ilmiah dalam bentuk tabel n x t. Dengan demikian, kita telah

    melewati tahapan kerja 13 dan langsung menuju tahapan data coding dan seterusnya.

    Tabel 1.1. Kelompok karakter yang digunakan dalam taksonomi numerik bakteri (Priest

    & Austin, 1993).

    No Kelompok Karakter Jenis Karakter

    1

    Morfologi kolonial

    Bentuk dan ukuran koloni, pigmentasi larut/tidak larut/

    fluoresens.

    2

    Morfologi selular

    Sifat pengecatan, bentuk & ukuran sel, motilitas,

    ada/tidak nya flagela, ada/tidaknya spora.

    3

    Sifat pertumbuhan

    Bentuk-bentuk pertumbuhan pada medium cair,

    kekeruhan, aerobsis/anaerobsis, kebutuhan vitamin,

    kemampuan tumbuh pada medium salinitas tinggi.

    4

    Sifat biokimia

    Kemampuan fermentasi/oksidasi karbohidrat,

    kehadiran enzim katalase & oksidase, penghasilan

    asam, indol, & gas H2S.

    5

    Resistensi terhadap

    antibiotik

    Kemampuan untuk tumbuh pada medium yang

    mengandung antibiotik.

    6

    Kemampuan

    penggunaan senyawa

    kimia sebagai satu-

    satunya sumber C

    Kemampuan tumbuh pada medium minimal dengan

    glukosa/alanin/sitrat sebagai satu-satunya sumber

    karbon

    7

    Sifat serologis

    Ada/tidaknya reaksi aglutinasi terhadap antiserum

    spesifik

    8

    Sifat kemotaksonomis

    Kehadiran komponen sub-selular tertentu, seperti

    peptidoglikan, menakuinon, asam mikolat.

    9 Sifat genetik Kandungan G+C pada DNA

    10 Phage typing Ada/tidaknya pola phage typing tertentu

    1. Penelusuran Sumber Data

    Dalam praktikum ini, data untuk klasifikasi numerik-fenetik didapatkan melalui hasil

    penelusuran artikel ilmiah. Artikel ilmiah tersebut dapat dicari dari internet melalui

    Google Search dengan mengetikan kata-kata kunci terkait klasifikasi numerik fenetik

    seperti contohnya numerical taxonomy of... atau numerical classification of... Salah

    satu contoh artikel dapat dilihat pada West et al. (1986) yang mempelajari klasifikasi

    spesies anggota genus Vibrio yang diisolasi dari perairan. Data yang terdapat pada artikel

    tersebut selanjutnya akan dijadikan contoh pada panduan praktikum ini.

    Setelah mendapatkan artikel jurnal, telusuri tabel n x t yang terdapat di dalam artikel

    tersebut. Walaupun sering tidak disebut sebagai tabel n x t, namun tabel n x t dapat

    terlihat dari cirinya yang mengandung informasi mengenai strain-strain mikrobia (n) serta

    jenis karakter yang diujikan (t). Karakter yang terkandung dalam tabel n x t pada

    umumnya akan dikelompokan seperti pada Tabel 1.1.

  • 4

    2. Konstruksi Tabel n x t

    Berdasarkan tabel n x t yang diperoleh dari artikel jurnal penelitian, selanjutnya kita

    membuat tabel n x t sendiri. Tabel n x t dapat dibuat dengan program Microsoft Excel

    (MS Excel). Pada MS Excel, strain (n) dimasukan sebagai kolom dan karakter pengujian

    (t) dimasukan sebagai baris (Gambar 1.1.). Pengkodean pada tabel n x t menggunakan

    sistem biner, yakni notasi 1 dan 0. Notasi 1 diberikan apabila ada kehadiran suatu

    sifat dan notasi 0 diberikan untuk ketidakhadiran suatu sifat. Jika dilihat pada Gambar 1

    tersebut, kemampuan V. fluvialis untuk dapat tumbuh pada medium dengan kandungan

    NaCl 6% menjadikan spesies tersebut mendapatkan notasi 1 pada karakter

    Pertumbuhan 6% NaCl. Sebaliknya, V. fluvialis tidak dapat tumbuh pada medium

    dengan kandungan NaCl 0% sehingga membuatnya mendapatkan notasi 0 untuk sifat

    tersebut. Dalam laporan tertulis atau publikasi ilmiah, penggunaan notasi 1 dan 0

    pada n x t sebagai indikasi kehadiran dan ketidakhadiran suatu sifat pada suatu strain

    terkesan kurang lazim. Pada umumnya, notasi + dan digunakan sebagai pengganti

    1 dan 0. Namun demikian, notasi 1 dan 0 pada n x t dimaksudkan untuk

    kepentingan analisis menggunakan program komputer, karena program tersebut tidak

    dapat mengenali notasi + dan .

    Gambar 1.1. Contoh tabel n x t

    Perlu diketahui bahwa pemilihan spesies dalam konstruksi tabel n x t sebaiknya

    mencakup type strain untuk spesies tersebut. Dengan kata lain, sangat disarankan apabila

    data yang digunakan juga memiliki hasil pengujian untuk type strain. Suatu type strain

    merupakan strain yang mewakili suatu spesies atau dengan kata lain type strain

    merupakan pemilik nama spesies. Kehadiran suatu type strain dalam proses konstruksi

    dendrogram berfungsi sebagai acuan bagi strain-strain lainnya yang memiliki kesamaan

    nama spesies dengan type strain, sehingga dapat lebih meyakinkan posisi strain-strain

    tersebut dalam suatu dendrogram.

    3. Konstruksi Dendrogram Dengan Program MVSP 3.1 (Kovach, 2007)

    Konstruksi dendrogram dengan MVSP 3.1 membutuhkan file input dalam format

    .mvs. File tersebut dapat dihasilkan menggunakan program Programmers File Editor

    (PFE) atau Notepad. Kedua program tersebut memiliki kalimat perintah yang sama,

    sehingga dalam penjelasan ini hanya akan diterangkan mengenai satu program saja yakni

    PFE. Pada program PFE, buka file baru New dan akan tampil sebuah layar. Pada layar

    tersebut ketik *L . Sebagai contoh,

  • 5

    apabila kita ingin mengkonstruksi dendrogram 10 spesies dengan 50 karakter, maka kita

    akan menuliskan *L 50 10 pada baris pertama layar.

    Setelah itu, copy tabel n x t dari MS Excel ke dalam layar PFE. Namun sebelum itu,

    tabel n x t harus sedikit dimodifikasi agar dapat terbaca oleh program PFE dan MVSP.

    Modifikasi yang dilakukan meliputi penambahan baris dibawah nama OTU dan kolom

    disamping jenis karakter (Gambar 2). Penambahan ini dilakukan karena program PFE dan

    juga MVSP akan memperlakukan spasi sebagai pemisah antar dua kategori. Apabila kita

    tidak menambahkan simbol pengganti karakter atau OTU, maka sebagai contoh V.

    fluvialis akan dianggap sebagai dua kategori yakni V. dan fluvialis. Setelah

    modifikasi selesai dilakukan, maka tabel n x t selanjutnya di-copy ke program PFE. Perlu

    diketahui bahwa hanya character states dan simbol karakter yang di-copy-kan ke PFE

    (kotak abu muda dan abu tua pada Gambar 1.2.).

    (a)

    (b)

    Gambar 1.2. (a) Tabel n x t awal, dan (b) modifikasi berupa penambahan baris simbol

    strain [a, b, c] dan kolom simbol karakter [1, 2, 3, 4, 5].

    Hasil copy akan terlihat seperti berikut:

    *L 5 3

    a b c

    1 0 0 0

    2 1 1 1

    3 1 1 0

    4 0 0 0

    5 0 0 0

    Simpan file tersebut dalam format .mvs dengan memberikan tambahan .mvs pada

    akhir nama file dalam menu save. File .mvs tersebut selanjutnya dapat dibuka dengan

    program MVSP 3.1. Selanjutnya, masuk ke program MVSP 3.1 dengan membuka

    aplikasi mvspw. Pada MVSP, klik File Open dan pilih

Embed Size (px)
Recommended