Rekonstruksi Pohon Filogenetik dari Sequen

Bidang keilmuan biologi molekuler saat ini telah "menginvasi" semua lini kehidupan. Hampir semua bidang ilmu tidak dapat terlepas darinya, mulai dari Taksonomi, Biologi, Kelautan, Perikanan, Pertanian, Kehutanan, Budidaya, bahkan hingga Forensik dan Savetyfood pun tak bisa lepas darinya. Salah satu tahapan yang penting dalam analisis data Genetik/Molekuler adalah rekonstruksi pohon filogenetik. Pohon filogenetik dapat digunakan untuk menganalisis kedekatan suatu individu atau bisa juga untuk mencari fungsi gen/protein tertentu.

Berikut ini saya akan menguraikan secara ringkas bagaimana cara merekonstruksi (membentuk) pohon filogenetik dari data sequen DNA, mulai dari tahapan koreksi data hasil sequensing, penyususnan pohon filogenetik, hingga tahapan mengevaluasi hasilnya. Rekonstruk pohon filogenetik dapat dilakukan dengan menggunakan software MEGA atau BIOEDIT. Kali ini saya akan menguraikannya dengan menggunakan software MEGA.

• Data hasil sequensing yang terdiri dari FORWAD dan REVERSE disejajarkan terlebih dahulu pada software MEGA (Alighn by ClustalW), dengan terlebih dahulu me-reversecomplement sequen REVERSE.
• Dari hasil pensejajaran tersebut, kemudian bagian awal sequen dikoreksi dengan sequen REVERSE, sedangkan bagian akhirnya dikoreksi dengan sequen FORWAD. Karena biasanya data awal proses sequen kurang bagus.
• Hasil dari pengoreksian tersebut kemudian disejajarkan lagi dengan Primer baik primer FORWAD maupun REVERSE untuk mengoreksi kembali ujung sequen. Bagian awal dikoreksi oleh primer FORWAD dan bagian akhir oleh primer REVERSE. Juga dengan terlebih dahulu mereverse-complement primer REVERSE. Data inilah yang akan digunakan dalam analisis filogenetik.
• Setelah hasil sequen masing-masing taksa yang akan disusun pohon filogenetiknya telah melalui semua tahapan di atas, maka semua data sequen dari masing-masing taksa tersebut digabungkan dalam satu file pada MEGA, kemudian disejajarkan (Alighn by ClustalW).
• Sebelum merekonstruksi pohonnya terlebih dahulu menghitung distancenya bisanya menggunakan pairwise distance
• Untuk merekonstruksi pohon filogenynya pilih phylogeny pada MEGA, biasanya sering menggunakan Test Neighbor-Joining Tree. Kemudian akan muncul kotak dialog seperti berikut. Yang memberikan banyak pilihan, mulai dari Model/metode yang akan digunakan apakah p-distance, juke-cantor, kimura-2parameter, dsb.
• Pada pilihan Substitution to include biasanya kita hanya menggunakan yang standar yaitu d:Transitions+Transversion namun kita juga dapat merubahnya sesuai keperluan, misalnya hanya ingin menggunakan Transition saja atau Transversion saja. Kemudian pilih compute. Kemudian pohon filogenetiknya akan muncul
• Untuk membuat pohon filogenetiknya pada MEGA pilih Phylogeny di situ ada beberapa pilihan namun yang umum digunakan adalah Neighbor-joining atau Maksimum-Likelihood. Setelah memilih salah satu dari metode yang akan digunakan, kemudian klik compute maka pohon filogeninya akan muncul, contohnya seperti di bawah ini:
• Hubungan Kekerabatan suatu taksa dengan taksa yang lainnya dapat dilihat dari monophyletiknya, misalnya pada contoh dibawah ini Acropora monticulosa lebih dekat hubungan kekerabatannya dengan Acropora digitifera yang similaritasnya mencapai 100%, dan Isopora palifera berbeda dengan taksa yang lainnya (sebagai outgroup) dengan similaritas hanya sekitar 25%

• Karakter Anchestral adalah karakter yang dimiliki oleh moyang taksa tertentu, sedangkan drive karakter adalah karakter yang diturunkan artinya karakter tersebut ada dari moyang sampai sekarang.

Credict Picture : biology.kenyon.edu