Identifikasi dan Karakterisasi Gen Tubby-Like Protein pada Kentang (Solanum Tuberosum L.) Melalui Analisis Bioinformatika

Abstract

Kentang (Solanum tuberosum L.) ada di posisi kelima dalam komoditas tanaman utama dunia setelah tebu, jagung, gandum, dan padi. Kentang berasal dari Pegunungan Andes, Peru-Bolivia dan menjadi salah satu makanan pokok dunia termasuk Indonesia. Kentang tidak hanya menjadi tanaman pangan di Indonesia, tetapi juga masuk ke dalam kategori komoditas sayuran dengan produksi tinggi. Harga komoditas pangan dunia yang melonjak turut berkontribusi terhadap kerawanan pangan dunia termasuk Indonesia yang masih bergantung pada impor akan mengancam pencapaian ketahanan pangan nasional. Oleh karena itu, diversifikasi pangan perlu dilakukan dengan pemanfaatan sumber daya lokal salah satunya kentang. Produksi kentang memiliki beberapa tantangan, salah satu tantangan terbesar yang dihadapi adalah perubahan iklim global yang menyebabkan peningkatan suhu lingkungan. Upaya meningkatkan toleransi kentang terhadap kekeringan dilakukan dengan pendekatan molekuler melalui identifikasi gen Tubby-like Protein (TLP) yang merespon terhadap cekaman kekeringan melalui analisis bioinformatika. Penelitian sebelumnya terkait fungsi dari gen TLP telah menyebutkan apabila dapat berperan terhadap fisiologis tanaman, termasuk pertumbuhan, perkembangan tanaman, ketahanan terhadap penyakit, dan respon cekaman abiotik. Data protein Tubby-like protein (TLP) dari tanaman model Arabidopsis thaliana dilakukan melalui pendekatan bioinformatika yang berbasis web. Data dikumpulkan dari website NCBI dan diekstraksi menggunakan website Phytozome v13. Sifat fisika kimia protein dianalisis menggunakan website Expasy ProtParam. Struktur gen dianalisis menggunakan website GSDS 2.0. Lokalisasi protein dianalisis menggunakan website CELLO v2.5 dan WoLF PSORT, kemudian divisualisasi dengan software TBTools-II. Analisis cis-acting dilakukan menggunakan website PlantCare dan divisualisasi dengan software TBTools-II. Pembuatan pohon filogenetik untuk mengetahui kedekatan evolusi dilakukan dengan menggunakan software MEGA 11. Hasil dari karakterisasi gen TLP pada genom kentang ikut terlibat dalam transkripsi gen selama pertumbuhan dan perkembangan, serta respon terhadap stres dan hormon. Berdasarkan keberadaan gen TLP pada genom kentang hasil ekstraksi, kemudian diketahui sifat protein gen TLP adalah basa dan hidrofilik serta lokasinya paling banyak ditemukan di daerah nukleus. Keberadaan beberapa elemen cis pada gen TLP di genom kentang seperti ABRE yang merespon terhadap hormon ABA dan MBS yang merespon terhadap stres akibat kekeringan menunjukkan potensi pengembangan varietas kentang tahan kekeringan menggunakan gen TLP.