scholarly journals Aktivitas ACCase mesokarp kelapa sawit dan kloning fragmen gen penyandi ACCase subunit biotin karboksilase ACCase activity of oil palm mesocarp and cloning of gene fragment encoding biotin carboxylase subunit of ACCase

2016 ◽  
Vol 74 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI ◽  
Djoko SANTOSO ◽  
Hajrial ASWIDINNOOR ◽  
Antonius SUWANTO

Summary Genetic engineering to produce high yielding oil palm might be done by over expressing gene encoding key enzyme for oil biosynthesis in the oil palm mesocarp, one of which is ACCase. The objective of this research was to analyze ACCase activity of mesocarp from several developmental stages of fruit and to clone conserved region cDNA of gene encoding biotin carboxylase subunit of ACCase (BC-htACCase) from oil palm mesocarp. Activity of ACCase was analyzed by HPLC. Amplification of cDNA was done by means of reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) using degenerate heterologous primer on several annealing temperature and MgCl2 concentration. The cDNA fragment of RT-PCR product was cloned, sequenced and analyzed to confirm that the cloned cDNA was conserved region of BC-htACCase. The result showed that ACCase activity increased from the 14 week to the 20 week-old fruit, and then decreased. Using heterologous degenerate primers, cDNA fragments of BC-htACCase conserved region (469 bp) can be specifically amplified at 60 oC annealing temperature with 2 mM MgCl2 concentration.The result of BlastX analysis showed that the sequence of cloned cDNA fragment was highly homologous with the conserved region of BC-htACCase from Glycine max, Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum,  and Brassica napus with 243, 237, 236, 231 bit score, and E. value 2e-63, 1e-61, 2e-61 and 5e-60, respectively. Ringkasan Rekayasa genetika untuk menghasilkan bibit kelapa sawit berdaya hasil tinggi dapat ditempuh dengan meningkatkan ekspresi gen penyandi enzim kunci biosintesis minyak pada kelapa sawit, salah satunya adalah ACCase. Tujuan penelitian ini adalah menguji aktivitas ACCase mesokarp beberapa tahap perkem-bangan buah sawit dan mengklon fragmen cDNA daerah konservatif gen penyandi ACCase heteromerik subunit biotin karbok-silase (BC-htACCase) dari mesokarp buah sawit. Aktivitas ACCase dianalisis dengan HPLC. Amplifikasi cDNA dilakukan dengan teknik RT-PCR menggunakan primer degene-rate heterologus pada berbagai suhu penempelan dan konsentrasi MgCl2. Fragmen cDNA hasil RT-PCR diklon, disekuen dan dianalisis untuk mengkonfirmasi bahwa cDNA terklon adalah daerah konservatif BC-htACCase. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas ACCase meningkat dari buah berumur 14 minggu hingga buah berumur  20 minggu, kemudian menurun kembali Dengan primer degenerate heterologus, fragmen cDNA daerah konservatif BC-htACCase  (469 pb) dapat diamplifikasi secara spesifik pada suhu penempelan 60 oC dan konsentrasi MgCl2 2 mM. Hasil analisis BlastX dari sekuen DNA fragmen terklon menunjuk-kan bahwa sekuen tersebut mempunyai homologi tinggi antara lain dengan gen penyandi BC-htACCase dari Glycine max, Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum dan Brassica napus, masing-masing dengan skor 243, 237, 236, 231 bit, dan E. value 2e-63, 1e-61, 2e-61 dan 5e-60.

2016 ◽  
Vol 74 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI ◽  
Djoko SANTOSO ◽  
Hajrial ASWIDINNOOR ◽  
Antonius SUWANTO

Summary Genetic engineering to produce high yielding oil palm might be done by over expressing gene encoding key enzyme for oil biosynthesis in the oil palm mesocarp, one of which is ACCase. The objective of this research was to analyze ACCase activity of mesocarp from several developmental stages of fruit and to clone conserved region cDNA of gene encoding biotin carboxylase subunit of ACCase (BC-htACCase) from oil palm mesocarp. Activity of ACCase was analyzed by HPLC. Amplification of cDNA was done by means of reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) using degenerate heterologous primer on several annealing temperature and MgCl2 concentration. The cDNA fragment of RT-PCR product was cloned, sequenced and analyzed to confirm that the cloned cDNA was conserved region of BC-htACCase. The result showed that ACCase activity increased from the 14 week to the 20 week-old fruit, and then decreased. Using heterologous degenerate primers, cDNA fragments of BC-htACCase conserved region (469 bp) can be specifically amplified at 60 oC annealing temperature with 2 mM MgCl2 concentration.The result of BlastX analysis showed that the sequence of cloned cDNA fragment was highly homologous with the conserved region of BC-htACCase from Glycine max, Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum,  and Brassica napus with 243, 237, 236, 231 bit score, and E. value 2e-63, 1e-61, 2e-61 and 5e-60, respectively. Ringkasan Rekayasa genetika untuk menghasilkan bibit kelapa sawit berdaya hasil tinggi dapat ditempuh dengan meningkatkan ekspresi gen penyandi enzim kunci biosintesis minyak pada kelapa sawit, salah satunya adalah ACCase. Tujuan penelitian ini adalah menguji aktivitas ACCase mesokarp beberapa tahap perkem-bangan buah sawit dan mengklon fragmen cDNA daerah konservatif gen penyandi ACCase heteromerik subunit biotin karbok-silase (BC-htACCase) dari mesokarp buah sawit. Aktivitas ACCase dianalisis dengan HPLC. Amplifikasi cDNA dilakukan dengan teknik RT-PCR menggunakan primer degene-rate heterologus pada berbagai suhu penempelan dan konsentrasi MgCl2. Fragmen cDNA hasil RT-PCR diklon, disekuen dan dianalisis untuk mengkonfirmasi bahwa cDNA terklon adalah daerah konservatif BC-htACCase. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas ACCase meningkat dari buah berumur 14 minggu hingga buah berumur  20 minggu, kemudian menurun kembali Dengan primer degenerate heterologus, fragmen cDNA daerah konservatif BC-htACCase  (469 pb) dapat diamplifikasi secara spesifik pada suhu penempelan 60 oC dan konsentrasi MgCl2 2 mM. Hasil analisis BlastX dari sekuen DNA fragmen terklon menunjuk-kan bahwa sekuen tersebut mempunyai homologi tinggi antara lain dengan gen penyandi BC-htACCase dari Glycine max, Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum dan Brassica napus, masing-masing dengan skor 243, 237, 236, 231 bit, dan E. value 2e-63, 1e-61, 2e-61 dan 5e-60.


2016 ◽  
Vol 72 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI ◽  
Djoko SANTOSO ◽  
Hajrial ASWIDINNOOR ◽  
Antonius SUWANTO

Summary Enoyl-ACP reductase (ENR) is a component of fatty acid synthase (FAS) that is considered to play an important role in fatty acid elongation and oil accumulation of several plants. One of the proteins expressed coinciding with fruit development and oil accumulation in oil palm has been detected from the previous study and had homology with ENR. Therefore, as a part of genetic engineering program to improve oil content and quality in oil palm mesocarp, this research was aimed to clone cDNA conserved region of gene encoding enoyl-ACP reductase from oil palm mesocarp. Based on the amino acid sequence of the polypeptide that was homologous with ENR and combined with information of conserved region sequences of the same gene from other plant sources, primers were designed for amplifying conserved region of the ENR gene. Amplifi-cation was carried out by RT-PCR using total RNA as template, at several annealing temperatures and MgCl2 concentrations. Amplification product was cloned using pCR 2.1-TOPO, and the sequence was subjected into BlastN analysis. The results confirmed that the cloned cDNA fragment with 698 bp in size was the conserved region of the ENR gene.  This sequence was highly homologous with the same gene from other plants such as Oryza sativa, Olea europaea, Brassica napus, Triticum aestivum and Arabidopsis thaliana with E-value 1e-96, 7e-77, 2e-64, 5e-41 and 3e-36, respectively. Based on this result, primers have been made and used to amplify the 5’- and 3’ ends of the ENR -cDNA  of oil palm mesocarp. Ringkasan Enoil-ACP reduktase (ENR) merupakan salah satu komponen asam lemak sintase (FAS) yang berperan penting dalam pemanjangan asam lemak dan akumulasi minyak pada berbagai tanaman. Salah satu protein yang ter-ekspresi sejalan dengan tahapan perkembangan buah sawit dan akumulasi minyak pada penelitian sebelumnya diketahui mempunyai homologi dengan ENR. Oleh karena itu, sebagai salah satu bagian dari usaha rekayasa metabolisme minyak pada mesokarp buah sawit, penelitian ini bertujuan untuk mengklon cDNA daerah konservatif gen penyandi ENR dari mesokarp buah sawit. Berdasarkan  sekuen asam amino polipeptida yang mempunyai homologi dengan ENR dan dikombinasikan dengan hasil penjajaran daerah konservatif gen tersebut dari berbagai anaman lain, dirancang primer  untuk  amplifikasi daerah konservatif ENR. Amplifikasi dilakukan dengan RT-PCR menggunakan templat RNA total pada berbagai suhu   penempelan   dan   konsentrasi    MgCl2. Hasil amplifikasi dimurnikan dari gel dan diklon menggunakan vektor kloning pCR2.1-TOPO serta dianalisis nya menggunakan BlastN. Hasilnya mengkonfirmasi fragmen cDNA terklon berukuran 698 pb sebagai daerah konservatif ENR tersebut mempunyai homologi tinggi dengan gen yang sama dari    O. sativa,  O. europaea, B. napus, T. aestivum dan  A. thaliana masing-masing dengan E-value 1e-96, 7e-77, 2e-64, 5e-41 dan 3e-36. Berdasarkan hasil tersebut telah dibuat primer spesifik untuk amplifikasi cDNA daerah ujung 5’- dan 3’- gen  ENR dari mesokarp kelapa 


2016 ◽  
Vol 72 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI ◽  
Djoko SANTOSO ◽  
Hajrial ASWIDINNOOR ◽  
Antonius SUWANTO

Summary Enoyl-ACP reductase (ENR) is a component of fatty acid synthase (FAS) that is considered to play an important role in fatty acid elongation and oil accumulation of several plants. One of the proteins expressed coinciding with fruit development and oil accumulation in oil palm has been detected from the previous study and had homology with ENR. Therefore, as a part of genetic engineering program to improve oil content and quality in oil palm mesocarp, this research was aimed to clone cDNA conserved region of gene encoding enoyl-ACP reductase from oil palm mesocarp. Based on the amino acid sequence of the polypeptide that was homologous with ENR and combined with information of conserved region sequences of the same gene from other plant sources, primers were designed for amplifying conserved region of the ENR gene. Amplifi-cation was carried out by RT-PCR using total RNA as template, at several annealing temperatures and MgCl2 concentrations. Amplification product was cloned using pCR 2.1-TOPO, and the sequence was subjected into BlastN analysis. The results confirmed that the cloned cDNA fragment with 698 bp in size was the conserved region of the ENR gene.  This sequence was highly homologous with the same gene from other plants such as Oryza sativa, Olea europaea, Brassica napus, Triticum aestivum and Arabidopsis thaliana with E-value 1e-96, 7e-77, 2e-64, 5e-41 and 3e-36, respectively. Based on this result, primers have been made and used to amplify the 5’- and 3’ ends of the ENR -cDNA  of oil palm mesocarp. Ringkasan Enoil-ACP reduktase (ENR) merupakan salah satu komponen asam lemak sintase (FAS) yang berperan penting dalam pemanjangan asam lemak dan akumulasi minyak pada berbagai tanaman. Salah satu protein yang ter-ekspresi sejalan dengan tahapan perkembangan buah sawit dan akumulasi minyak pada penelitian sebelumnya diketahui mempunyai homologi dengan ENR. Oleh karena itu, sebagai salah satu bagian dari usaha rekayasa metabolisme minyak pada mesokarp buah sawit, penelitian ini bertujuan untuk mengklon cDNA daerah konservatif gen penyandi ENR dari mesokarp buah sawit. Berdasarkan  sekuen asam amino polipeptida yang mempunyai homologi dengan ENR dan dikombinasikan dengan hasil penjajaran daerah konservatif gen tersebut dari berbagai anaman lain, dirancang primer  untuk  amplifikasi daerah konservatif ENR. Amplifikasi dilakukan dengan RT-PCR menggunakan templat RNA total pada berbagai suhu   penempelan   dan   konsentrasi    MgCl2. Hasil amplifikasi dimurnikan dari gel dan diklon menggunakan vektor kloning pCR2.1-TOPO serta dianalisis nya menggunakan BlastN. Hasilnya mengkonfirmasi fragmen cDNA terklon berukuran 698 pb sebagai daerah konservatif ENR tersebut mempunyai homologi tinggi dengan gen yang sama dari    O. sativa,  O. europaea, B. napus, T. aestivum dan  A. thaliana masing-masing dengan E-value 1e-96, 7e-77, 2e-64, 5e-41 dan 3e-36. Berdasarkan hasil tersebut telah dibuat primer spesifik untuk amplifikasi cDNA daerah ujung 5’- dan 3’- gen  ENR dari mesokarp kelapa 


1999 ◽  
Vol 22 (2) ◽  
pp. 159-167 ◽  
Author(s):  
E. S. JENKINS ◽  
W. PAUL ◽  
M. CRAZE ◽  
C. A. WHITELAW ◽  
A. WEIGAND ◽  
...  

Author(s):  
E. V. Mikhaylova ◽  
M. Yu. Shein ◽  
V. Yu. Alekseev ◽  
E. A. Baimukhametova ◽  
Kh. G. Musin ◽  
...  

Transgenic plants Nicotiana tabacum, Brassica napus, B. rapa, Eruca sativa with target gene AtGSTF11 were created. Their stress resistance is being studied.


1995 ◽  
Vol 42 (1) ◽  
pp. 97-101 ◽  
Author(s):  
K J Wypijewski ◽  
W G Musiaø ◽  
L Misztal ◽  
B Pater ◽  
T Malinowski ◽  
...  

Plant expression vector pBI 121 containing the gene encoding coat protein of Plum Pox Virus of the Skierniewice isolate (CP PPV-S) was prepared (clone pCM1). The construct was used for transformation of Nicotiana tabacum plants using an Agrobacterium tumefaciens based system. About 82% of kanamycin resistant plant lines contained a transgene (the sequence of CP PPV-S) but only 81% of them actively expressed the PPV-S coat protein gene as measured by RT-PCR.


2016 ◽  
Vol 78 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI1 ◽  
Abdul Razak PURBA

AbstractIn addition to increase productivity, oil palm breeding is also aimed to increase oil quality, one of which is oleic acid content. Conventionally, the increase of oleic acid is carried out by crossing between Elaeis guineensis which is high in oilcontent and Elaeis oleifera which contain high oleic acid. Genetic engineering to increase oleic acid might be done by over expressing gene encoding β-Ketoacyl-ACP Synthase II (KASII) in the mesocarp of oil palm. As a preliminary workof genetic engineering to increase oleic acid content, this research was aimed to clone DNA fragment of gene encoding KASII by using RT-PCR. Total RNA were isolated from the mesocarp of two different types of oil palms, namelySimalungun (E. guineensis) and Hibrida (E. guineensi x E. oleifera), and used for synthesis of first strand cDNA. Amplification of KASII DNA fragments was carried out using first strand cDNA as a template with specific primers. TheRT-PCR product was verified by electrophoresis on agarose gel, isolated and purified from the gel, sequenced and then cloned into E. coli using pGEM-T Easy cloning vector. Analysis of the target DNA in transformed E. coli was done by colony PCR. Recombinant plasmid was isolated from recombinant E. coli followed by DNA sequencing and analysis. DNA sequences were analysed using BLASTn to test the homology with similar genes. The results show that DNAfragment of RT-PCR products from Simalungun and Hibrida types of oil palm have been cloned in E. coli, and the sequences have been confirmed as a fragment of KASII gene. Analysis of the two sequences indicated that there were differences of four nucleotides at position no of 91, 103, 115, and 148. AbstrakSelain meningkatkan produksi, pemuliaan kelapa sawit juga ditujukan untuk meningkatkan kualitas minyak sawit, salah satunya adalah meningkatkan kandungan oleat. Secara konvensional peningkatan kandungan oleat dilakukan melalui penyilangan antara Elaeis guineensis yang tinggi rendemenminyaknya dengan Elaeis oleifera yang tinggi kandungan oleatnya. Rekayasa genetika untuk peningkatan kandungan oleat dapat ditempuh antara lain dengan mening-katkan ekspresi gen penyandi β-Ketoacyl-ACP Synthase II (KASII)pada mesokarp buah sawit. Sebagai bagian dari upaya peningkatan kandungan oleat, penelitian ini bertujuan untuk mengklon fragmen gen penyandi KASII dengan pendekatanRT-PCR. RNA total diisolasi dari mesokarp dua tipe kelapasawit yaitu Simalungun dan Hibrida (E. guineensis x E. oleifera), kemudian digunakan dalam sintesis utas pertama cDNA. Amplifikasi fragmen DNA penyandi KASII dilakukan menggunakan primer spesifik dan templat cDNAutas pertama hasil sintesis. Produk RT-PCR diverifikasi dengan elektroforesis pada gel agarosa, diisolasi dan dimurnikan dari gel, disekuen kemudian diklon dalam E. coli menggunakan vektor kloning pGEM-T Easy. Analisis adanyafragmen DNA target dalam sel E. coli transforman dilakukan dengan PCR koloni. Plasmid rekombinan diisolasi dari sel rekombinan dan diverifikasi pada gel agarose kemudian disekuen kembali untuk mengkonfirmasi bahwa fragmenDNA terklon adalah bagian dari gen penyandi KASII. Sekuen DNA dianalisis menggunakan BLASTn untuk mengetahui homologinya dengan gen yang sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmen DNA produk RTPCR dari kelapa sawit tipe Simalungun dan Hibrida telah terklon dalam E. coli dan sekuen DNAnya dikonfirmasi sebagai fragmen gen penyandi KASII. Hasil analisis sekuen DNA KASII dari tipe Simalungun dengan tipe Hibrida juga mengindikasikan adanya perbedaan pada empat nukleotida yaitu pada posisi ke-91, ke-103, ke-115, dan ke-148.


2016 ◽  
Vol 75 (1) ◽  
Author(s):  
Asmini BUDIANI ◽  
Djoko SANTOSO ◽  
A.R. PURBA PURBA

SummaryHeteromeric acetyl-CoA carboxylase (ht-ACCase) is one of key enzymes in palm oilbiosynthesis. Isolation and characterization ofthe gene is an important step in metabolicengineering to increase palm oil content andquality. The objective of this research was toisolate DNA fragment of gene encoding biotincarboxyl carrier protein (BCCP) subunit of ht-ACCase from three different oil palm types(Simalungun, Hibrida and Backcross) andinvestigate the variation of its DNA sequence.Total RNA was isolated from the mesocarp ofoil palm. DNA fragment encoding BCCP wasamplified by means of Reverse TranscriptasePolymerase Chain Reaction (RT-PCR) usingspecific primers with total RNA as a template.The products of RT-PCR were then purifiedfrom the gel, cloned and sequenced. The DNAsequences were analyzed for their homologiesto BCCP gene using BlastN and aligned todetect the sequence variability using ClustalWprogram from BioEdit. The results show thatone of the two RT-PCR products at about 300bp was highly homologous with the geneencoding BCCP from Glycine max, Brassicanapus and Arabidopsis thaliana. Nucleotidesequences of that BCCP fragments from thethree types of oil palm displayed some degreesof variability. Further investigation is neededto analyze the variability of the DNA sequencesof the full-length gene in relation with oilcontent or other characterRingkasanAsetil-CoA karboksilase heteromerik (ht-ACCase) merupakan salah satu enzim kuncidalam biosintesis minyak sawit. Isolasi dankarakterisasi gen tersebut merupakan langkahpenting dalam upaya rekayasa metabolismeuntuk peningkatan rendemen dan kualitasminyak sawit. Penelitian ini bertujuan untukmengisolasi fragmen DNA penyandi subunitbiotin carboxyl carrier protein (BCCP) dari ht-ACCase dari tiga tipe kelapa sawit yang ber-beda (Simalungun, Hibrida dan Backcross)dan mempelajari keragaman susunan nukleo-tidanya. RNA total diisolasi dari mesokarpbuah sawit. Fragmen gen penyandi BCCPdiamplifikasi dengan Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) meng-gunakan primer spesifik dan templat RNA total.Fragmen hasil RT-PCR dimurnikan dari gel,diklon kemudian disekuen. Sekuen DNA yangdiperoleh dianalisis homologinya dengan genBCCP menggunakan BlastN dan disejajarkanuntuk mengetahui keragamannya mengguna-kan program ClustalW dari BioEdit. Hasilnyamenunjukkan bahwa satu dari dua fragmenhasil RT-PCR yang berukuran sekitar 300 pbmemiliki homologi yang tinggi denganfragmen gen penyandi BCCP dari Glycine max,Brassica napus dan Arabidopsis thaliana.Urutan nukleotida fragmen BCCP dari ketigatipe kelapa sawit menunjukkan keragaman.Perlu analisis lebih lanjut mengenai keragamansekuen DNA dari gen lengkapnya dan dikajihubungannya dengan akumulasi minyak ataukarakter lain


2004 ◽  
Vol 54 (4) ◽  
pp. 597-611 ◽  
Author(s):  
Ole Petter Thangstad ◽  
Bodil Gilde ◽  
Supachitra Chadchawan ◽  
Martin Seem ◽  
Harald Husebye ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document