Pengenalan NCBI (National Center for Biotechnology Information)
- Searching dan Browsing Data Base
NCBI merupakan server yang memuat data base tentang informasi kesehatan dan bioteknologi. Data base terus menerus di update sesuai dengan penemuan-penemuan terkini yang menyangkut DNA, Protein, Senyawa aktif dan taksonomi. NCBI merupakan salah satu bank data gen, protein dan literature khususnya dibidang kesehatan yang terlengkap dan diacu oleh para peneliti di dunia.
Tujuan:
1. Untuk mempelajari cara mencari dan mendapatkan data dari genebank
Berikut merupakan langkah-langkah untuk mencari dan mendapatkan data dari genbank, misalnya untuk mencari sekuen insulin (INS)
1. Ketikkan http://www.ncbi.nlm.nih.gov pada location bar pencarian
2. Pilih preferensi pencarian yang digunakan (pada contoh ini dipilih nucleotide) dan ketikkan juga molekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan IGF1R) dan diketik GO
3. Muncul berbagai pilihan sekuens yang berkaitan dengan IGF1R dan dipilih (dengan cara mengklik kode) sekuens sesuai kebutuhan. Sekuens dengan kode awal NM menunjukkan sekuens nukleotida sedangkan NP menunjukkan sekuens protein. Pada contoh ini dipilih kode NM_000875 dari Homo sapiens
4. Kursor di scroll ke bawah sampai diperoleh sekuens protein IGF1R. Sekuens yang dibutuhkan untuk program BLAST adalah CDS, oleh sebab itu sekuens pada CDS dicopy.
Cara lain dalam searching dan browsing data dari Gen Bank
1. Pilih preferensi pencarian yang digunakan (pada contoh ini dipilih nucleotide) dan ketikkan juga molekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan INS) dan diketik GO
2. Muncul berbagai pilihan sekuens yang berkaitan dengan INS dan dipilih (dengan cara mengklik kode) sekuens sesuai kebutuhan. Sekuens dengan kode awal NM menunjukkan sekuens nukleotida sedangkan NP menunjukkan sekuens protein.
3. Berdasarkan pulihan tersebut maka akan diperoleh tampilan sebagai berikut
4. Pada tampilan tersebut discroll ke bawah maka akan diperoleh tampilan berikut. Terdapat beberapa kode yaitu NM dan NP. NM menunjukkan kode untuk memperoleh informasi mengenai nukleotida, sedangkan NP menunjukkan kode untuk memperoleh informasi mengenai protein.
5. Diklik link FASTA untuk memperoleh sekuen nukleotida dari INS dalam bentuk FASTA
6. Format FASTA yang diperoleh adalah sebagai berikut.
7. Apabila diklik kode NM dan Gen Bank, maka akan diperoleh informasi mengenai sekuen nukleotida, sebagai berikut
b. Analisis Alligment
Sekuen yang diperoleh dari hasil penelitian di laboratorium dapat dianalisis dengan data serupa yang telah dipublikasikan sebelumnya di gen bank. Salah satu bentuk analisis yang dapat dilakukan misalnya adalah anlisis penyejajaran. Analisis penyejajran dapat digunakan untuk membandingkan dua sekuen atau lebih. Program yang digunakan untuk analisis penyejajaran yaitu program BLAST (Basic Local Allignment Search Tools). Program ini dapat diakses melalui website National Center for Biotechnology Information at The National Library of Medicine in Washington, DC (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST).
Tujuan:
1. Untuk menganalisa data sekuens menggunakan program BLAST
Langkah-langkah menggunakan BLAST ditunjukkan pada alur metode berikut, pada contoh kali ini digunakan molekul INS dari Homo sapiens dan Mus musculus:
1. Buka halaman awal NCBI dan pilih BLAST seperti pada tampilan berikut.
2. Setelah memilih program BLAST maka akan muncul tampilan sebagai berikut.
3. Pada tampilan tersebut, terdapat beberapa pilihan penyejajaran, antara lain program BLAST untuk nukleotida dan untuk protein. Pada modul ini deberikan contoh BLAST untuk nukleotida dari INS Homo sapiens dan Mus musculus. (Pencarian sekuen mengikuti langkah-langkah sebelumnya)
4. Klik kolom Allign two or more sequences untuk membandingkan 2 sekuen nukleotida. Kemudian dimasukkan sekuen yang ingin dibandingkan pada kolom yang telah tersedia. Sekuen yang dimasukkan harus dalam format FASTA.
5. Setelah sekuen dimasukkan diklik tanda BLAST pada bagian bawah, maka akan diperoleh tampilan sebagi berikut.
6. Pada tampilan tersebut terdapat suatu skala yang menunjukkan tingkat kesamaan sekuaen yang dibandingkan. Berdasarkan hasil tampilan tersebut terdapat suatu garis berwarna merah, hal ini menunjukkan bahwa kedua sekuen tersebut memiliki urutan yang sangat mirip yaitu lebih dari 200 nukleotida. Apabila discroll maka akan diperoleh tampilan sebgai berikut.
c. Desain Primer PCR (Polimerase Chain Reaction)
PCR melibatkan tiga langkah berikut: denaturasi, annealing dan ekstensi. Pertama, materi genetik (DNA) didenaturasi, mengubah untai ganda molekul DNA menjadi untai tunggal. Kedua, Primer kemudian mengikat ke DNA komplementer nya (annealing). ketiga, DNA akan digandakan/diperpanjang oleh DNA polimerase. Semua langkah ini sangat tergantung dengan suhu/ suhu sensitif yang pada umumnya terjadi berkisar pada suhu 94o C (denaturasi), 60o C (analling) dan 72o C (elongasi). Desain primer yang baik sangat penting untuk keberhasilan reaksi PCR.
Tujuan:
1. Untuk mempelajari cara dan mendapatkan desain primer dari genbank
Berikut langkah-langkah mendesain primer menggunakan NCBI
1. Buka website genbank http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/
2. Memasukkan urutan DNA dalam bentuk FASTA ke dalam kolom yang telah disediakan, pada bagian akhir diklik GET PRIMER
3. Desain primer juga dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut, setelah diperoleh data nukleotida dari genbank (misal INS), untuk mempeoleh desain primer dari sekuen nukleotida tersebut dapat dilakukan dengan memilih Analyze This Sequence>Pick primer, seperti tampilan berikut.
4. Hasil dari pemilihan tersebut adalah halaman untuk mengisikan karakter-karakter primer yang diharapkan, kemudian pada bagian akhir diklik GET PRIMER.
5. Tampilan yang diperoleh adalah beberapa alternatif desain primer sebagai berikut.
Analisis Struktur Protein
Beberapa sekuens protein memiliki motif asam amino yang membentuk struktur terkarakteristik. Prediksi struktur tersebut berasal dari sekuens yang tersedia. Kebanyakan metode yang digunakan untuk membuat struktur protein dua dimensi maupun tiga dimensi tersebut hanya memiliki tingkat akurasi 70-75 %. Namun akurasi tersebut dapat meningkat seiring dengan semakin banyaknya penelitian yang dilakukan di bidang bioinformatika.
Tujuan:
1. Untuk mempelajari cara dan mendapatkan data struktur 3D protein dari genbank
2. Menganalisa struktur 3D protein menggunakan program Pymol
Berikut adalah salah satu cara untuk mensearching gambar struktur 3D protein dari salah satu situs gene bank.
1. Buka halaman utama website NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) dan dipilih preferensi pencarian yang digunakan pada kolom Resource, kedudian dipilih Domain & Structure.
2. Selanjutnya pada pilihan display dipilih 3D Domain Database
3. Selanjutnya ketikkan molekul yang ingin dicari sebagai kata kunci pencarian (pada contoh ini diketikkan INS) dan diklik GO
4. Dipilih gambar protein 3D target dengan mengklik kode gambar. Pada contoh dipilih gambar dengan kode 2W44
5. Selanjutnya akan muncul gambar 3D yang dicari disertai dengan informasi yang mendukung. Selanjutnya diklik PDB ID untuk memperoleh gambar 3D dalam format file PDB.
6. Dipilih download file untuk menyimpan struktur 3D protein yang diperoleh. Namun untuk membuka struktur yang telah diperoleh, komputer atau laptop yang digunakan harus sudah terinstal software Pymol.
7. File 3D protein yang telah diperoleh dengan program Pymol yang telah diinstal sebelumnya selanjutnya dibuka, dengan cara klik kanan pada file PDB yang diperoleh, dipilih Open with, selanjutnya di pilih Pymolwin. Maka akan diperoleh tampilan sebagi berikut.
8. Agar tampilan yang diperoleh lebih menarik dan mudah dianalisis, dapat diubah dengan cara klik pada tombol S (kanan atas), dipilih as selanjutnya dipilih cartoon. Berikut merupakan tampilan struktur protein yang diperoleh.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar