ISOLASI FRAGMEN GEN PENYANDI PUTRESIN N-METILTRANSFERASE DAN QUINOLINAT FOSFORIBOSILTRANSFERASE ASAL TEMBAKAU LOKAL TEMANGGUNG (Nicotiana tabacum) - SESANTI BASUKI; NURHAJATI AA MATTJIK; SUWARSO SUWARSO; DESTA WIRNAS; SUDARSONO SUDARSONO (Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, 2011)
ABSTRAKUpaya untuk menurunkan kandungan nikotin merupakan salah satuprioritas utama penelitian tembakau. Nikotin adalah senyawa alkaloidutama berpotensi dikonversi menjadi senyawa nor-nikotin yang bersifatkarsinogen. Gen PMT sebagai penyandi enzim putresin n-metiltransferase(PMT) dan gen QPT - penyandi enzim quinolinat fosforibosiltransferase(QPT) merupakan dua gen kunci yang berperan penting pada proses bio-sintesis nikotin. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi potongan genPMT dan QPT asal tembakau lokal Indonesia, mengkarakterisasi danmenganalisis runutan DNA-nya. Tahapan penelitian dimulai dengan me-rancang primer degenerate berdasarkan informasi yang ada di pangkalandata Bank Gen NCBI (National Centre for Biotechnology Information),mengamplifikasi PCR menggunakan templat DNA genomik tembakaulokal cv. Sindoro1, mengklon potongan DNA hasil PCR dan menentukanrunutan DNA-nya. Hasil penelitian menunjukkan dari dua belas pasangprimer degenerate yang dirancang, hanya dua pasang primer yang meng-hasilkan potongan DNA hasil amplifikasi PCR, yaitu pasangan primerPMt-7 (F & R) untuk gen PMT dan primer QPt-3 (F & R) untuk gen QPT.Setelah dilakukan penentuan runutan DNA-nya, amplikon yang didapatdari hasil PCR dengan pasangan primer PMt-7 sebesar 1418 bp, sedangkanuntuk primer QPt-3 sebesar 205 bp. Runutan DNA gen PMT dan gen QPTasal tembakau lokal cv. Sindoro1 mempunyai tingkat kesamaan yang ting-gi dengan gen PMT dan gen QPT asal tembakau lainnya yang ada dipangkalan data Bank Gen NCBI.Kata kunci : Gen PMT, gen QPT, lintasan biosintesis nikotin, perunutanDNA, amplifikasi PCR, primer degenerateABSTRACTIsolation of Genes encoding Putrescine N-Methyl-transferase and Quinolinat Phosphoribosyl transferasederived from Temanggung Tobacco Cultivar (Nicotianatabacum)Reduction of nicotine content is one of the major objective intobacco research. Nicotine is the main alcaloid compound that potentiallycould be converted into a carcinogenic compound (nor-nicotine). The PMTgene encoding putrescine N-methyl transferase (PMT) and the QPT gene -encoding quinolinate phosphoribosyl transferase (QPT) are the two keyenzymes involved in nicotine biosynthesis. The objectives of this researchwere to isolate PMT and QPT gene fragments originated from Indonesianlocal tobacco, to characterize, and to analyze their DNA sequences. Theresearch activities included: degenerate primer design based oninformation available in the GenBank DNA Database NCBI (NationalCentre for Biotechnology Information), PCR amplification usingdegenerate primer and genomic DNA template of a local tobacco cv.Sindoro1, clone the PCR amplified products, and determine their DNAnucleotide sequences. Results of the experiment indicated that from 12degenerate primer pairs synthesized, only two were able to yield positivePCR amplified products. These primer pairs were PMt-7 (F & R primers)for PMT and QPt-3 (F & R primers) for QPT. After DNA sequencing, theamplified DNA product amplified using PMt-7 degenerate primer pairswere 1418 bp, while that using QPt-3 primer pairs were only 205 bp.Nucleotide sequences of PMT or QPT gene fragments originated fromlocal tobacco cv. Sindoro1 showed a high nucleotide sequences identity ascompared to that of the respective genes from other tobacco species thatwere available in the GenBank DNA Database NCBI.Key words: PMT gene, QPT gene, nicotine biosynthetic pathways, DNAsequencing, PCR amplification, degenerate primer