SISTEMATIKA DAN FILOGENETIKA MOLEKULER

Presentasi berjudul: "SISTEMATIKA DAN FILOGENETIKA MOLEKULER"— Transcript presentasi:

1 SISTEMATIKA DAN FILOGENETIKA MOLEKULER
Topik Hidayat* Adi Pancoro** *Jurusan Pendidikan Biologi, FPMIPA, UPI **Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati, ITB

2 Sistematika? Sistematika adalah ilmu tentang keanekaragaman hayati yang terdapat di bumi dan sejarah evolusi mereka Tujuan utama sistematika: - menemukan, mendeskripsi dan memberi nama - mendokumentasi perubahan yang terjadi selama evolusi dalam rangka menyusun sistem klasifikasi (Systematics Agenda 2000) Tugas penting sistematika adalah merekonstruksi hubungan evolusi dari kelompok organisme

3 Praktek sistematika (1)
Fenetika Kladistika/Filogenetika Molekul Non-molekul Rekonstruksi hubungan filogenetika Distance Method Character based Method Parsimony Likelihood Bayesian

4 Praktek sistematika (2)
Pohon molekul Pohon non-molekul Pohon gabungan (Total evidence)

5 Praktek sistematika (3)
sinapomorfik Monophyletic group apomorfik Sistem Klasifikasi Filogenetika outgroup plesiomorfik

6 Mencari karakter Organ vegetatif Organ reproduktif Metabolit sekunder
Kromosom Isozymes Makromolekul (DNA) etc

7 Filogenetika molekuler?
Filogenetika molekuler adalah studi tentang hubungan evolusi di antara organisme biologi yang dihasilkan dari sebuah kombinasi antara biologi molekuler (penggunaan data molekuler yang melibatkan teknik molekuler) dan teknik-teknik statistik.

8 Mengapa DNA? Unit dasar informasi yang mengkode organisme
Menyediakan banyak karakter Tingkat homologi yang lebih baik Hubungan filogenetika yang lebih natural

9 Sumber DNA dan metode (1)
- Inti - Kloroplas - Mitokondria Metode: - Analisis restriksi - Sikuensing Pemilihan karakter DNA dan metode tergantung masalah filogenetika yang ingin dipecahkan

10 Sumber DNA dan metode (2)
matK: matK 3’trnK exon 5’trnK exon OMAT396F OMAT1F OMAT841F OMAT2R OMAT3R trnK-2R intron Kurang lebih 1,560 bp ITS: Nuclear ribosomal DNA NTS ETS 18S ITS-1 ITS-2 26S 5.8S ITS region 17SE 26SE Kurang lebih 700 bp

11 Memilih karakter DNA (1)
DNA kloroplas: - Single gene (Ortologi) - Handling mudah - Lestari (konservatif) - Klasifikasi mayor DNA inti: - Family gene (Paralogi) - Handling relatif mudah - Polimorfik dan lestari (konservatif) - Klasifikasi minor

12 Memilih karakter DNA (2)
DNA mitokondria: - Single gene (Ortologi) - Handling relatif sulit (penggunaan terbatas pada tumbuhan) - Lestari (konservatif) - Klasifikasi mayor

13 Beberapa asumsi Ada sejumlah asumsi dalam menggunakan data molekuler (sikuen DNA atau protein): - Berasal dari sumber yang spesifik - Bersifat homolog - Memiliki sejarah evolusi yang sama - Berkembang secara bebas

14 Analisis Filogenetik Molekuler (1)
Tahap-tahap analisis: Download sikuen (optional) Edit sikuen Alignment (Uji homologi) Rekonstruksi pohon filogenetika - Distance Method (DM) - Likelihood Method (LM) - Parsimony Method (PM) - Bayesian Method (BM)

15 Analisis Filogenetik Molekuler (2)
Evaluasi pohon filogenetika - Interior Branch Test (IB) - Felsenstein`s Bootstrap Test (FB) *Pencuplikan secara acak *Replikasi *Konsensus

16 Analisis Filogenetik Molekuler (3)
DM : perbedaan basa menunjukkan jarak evolusi; pohon filogenetika dibangun berdasarkan jarak atau perbedaan tersebut. LM-----BM : proses evolusi dianggap sebagai sebuah probabilitas dari perubahan basa nukleotida yang berlangsung secara bebas dan sebanding.

17 Parsimoni (1) Identifikasi pohon filogenetika yang
membutuhkan jumlah perubahan (evolusi) terkecil. A G A G a. ATATT b. ATCGT c. GCAGT d. GCCGT A G G A A G A G 1 perubahan 5 perubahan

18 Parsimoni (2) Sebuah karakter disebut informatif jika
terdapat 2 atau lebih state yang berbeda, dan masing-masing state tersebut terdapat pada 2 atau lebih sikuen/gen/organisme yang sedang diuji. a. ATATT b. ATCGT c. GCAGT d. GCCGT Karakter 1, 2 dan 3 adalah informatif

19 Perangkat lunak Yang sering digunakan: PAUP (Parsimoni) MrBayes