KARAKTERISASI MOLEKULER DAN AKTIVITAS ENZIM FISH TRYPSIN IKAN SIDAT (Anguilla bicolor McClelland) TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh YUNI KULSUM NIM: 20620013 (Program Studi Magister Biologi) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG JULI 2023 i ABSTRAK KARAKTERISASI MOLEKULER DAN AKTIVITAS ENZIM FISH TRYPSIN IKAN SIDAT (Anguilla bicolor McClelland) Oleh Yuni Kulsum NIM: 20620013 (Program Studi Magister Biologi) Tripsin adalah enzim pencernaan kelompok protease serin yang berfungsi untuk menghidrolisis protein di sisi karboksil asam amino lisin atau arginin. Tripsin telah diisolasi dari berbagai sumber dan potensi aplikasi enzim tripsin dari berbagai spesies telah banyak dikembangkan, diantaranya enzim tripsin yang bersumber dari ikan atau disebut fish trypsin. Salah satu jenis ikan asli Indonesia yang belum banyak diketahui informasi potensi aplikasinya adalah ikan sidat (Anguilla bicolor McClelland). Penelitian ini bertujuan untuk mengalisis aktivitas biokimia enzim fish trypsin Anguilla bicolor pada stadium larva, juvenil, dan dewasa serta melakukan karakterisasi molekuler enzim fish trypsin Anguilla bicolor meliputi karakteristik sekuens dan perbandingannya dengan gen tripsin pada berbagai spesies lainnya. Secara umum penelitian ini menggunakan dua metode utama yaitu metode biokimia dan metode molekuler. Adapun desain penelitian yang digunakan berupa Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan pemberian 6 jenis perlakuan berupa perbedaan suhu dan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali untuk menganalisis kadar protein dan aktivitas fish trypsin. Perlakuan diberikan pada stadium larva, juvenil, dan dewasa Anguilla bicolor. Sedangkan metode molekuler dilakukan dengan analisis secara In Silico dalam analisis keanekaragaman sekuens enzim tripsin pada berbagai spesies ikan, pembuatan primer spesifik, dan analisis keanekaragaman Whole Genome Sequensing berbagai spesies Anguilla Spp. Setelah itu dilakukan ekstraksi DNA Anguilla bicolor, optimasi suhu annealing primer, amplifikasi DNA, sekuensing fragmen DNA fish trypsin menggunakan metode Sanger dan Nanopore, serta analisis hasil sekuensing dan filogentik. Hasil pengukuran karakter morfometrik (mm) tubuh menunjukkan bahwa semakin tua stadium maka nilai karakter morfometrik yang diukur semakin bertambah, nilai Rasio Gut Length (RGL) meningkat, namun nilai Intestinal Somatic Index (ISI) semakin kecil. Kandungan protein ekstrak enzim tripsin stadium larva A. bicolor memilki rerata sebesar 0,089±0,006 g/dL, stadium juvenil memilki rerata sebesar 0,488±0,004 g/dL, dan stadium dewasa memiliki rerata sebesar 1,778±0,080 g/dL. Aktivitas enzim tripsin tertinggi diperoleh dari stadium larva yaitu 0,542±0,016 (U/mL) dengan suhu optimal 40ºC. Sekuens DNA gen tripsinogen ikan sidat memiliki panjang 885bp dengan kandungan basa nitrogen meliputi timin sebanyak 19,8%, sitosin sebanyak 31,7%, adenin sebanyak 20,4%, dan guanin sebanyak 28,1%. Gen tripsinogen ikan sidat memiliki kesamaan dengan gen tripsinogen dari spesies lain. Kemiripan paling tinggi ditunjukan oleh jenis Anguilla japonica (identity 96.36%, query cover 62%) dan Anguilla anguilla (identity 95.45%, query cover 62%). Keywords: aktivitas enzim, Anguilla bicolor, enzim tripsin, fish trypsin ii ABSTRACT MOLECULAR CHARACTERIZATION AND ACTIVITY OF EEL FISH TRYPSIN (Anguilla bicolor McClelland). By Yuni Kulsum NIM: 20620013 (Master’s Program in Biology) Trypsin is a serine protease group digestive enzyme that hydrolyzes proteins on the carboxyl side of the amino acid lysine or arginine. Trypsin has been isolated from various sources, and many potential applications of the trypsin enzyme from multiple species have been developed, including trypsin derived from fish, or called fish trypsin. One type of fish native to Indonesia that little is known about its potential application is the eel (Anguilla bicolor McClelland). This study aims to analyze the biochemical activity of the fish trypsin enzyme Anguilla bicolor in larval, juvenile, and adult stages and to carry out the molecular characterization of the fish trypsin enzyme Anguilla bicolor including sequence characteristics and comparison with the trypsin gene in various other species. In general, this research uses two main methods: biochemical and molecular. The research design used was a completely randomized design (CRD) with six types of treatment in the form of temperature differences and four repetitions to analyze protein levels and activity of fish trypsin. Treatment was given to Anguilla bicolor's larval, juvenile, and adult stages. While the molecular method was carried out using In Silico analysis in the analysis of the diversity of trypsin enzyme sequences in various fish species, preparation of specific primers, and analysis of Whole Genome Sequencing diversity of different species of Anguilla Spp. After that, extraction of Anguilla bicolor DNA, optimization of primer annealing temperature, DNA amplification, fish trypsin DNA fragments using the Sanger and Nanopore methods, and analysis of sequencing and phylogenetic results. The results of measuring the body morphometric characters (mm) show that the older the stage, the measured morphometric character values increase, the Gut Length Ratio (RGL) increases, but the Intestinal Somatic Index (ISI) value decreases. The protein content of the trypsin enzyme extract of the larval stage of A. bicolor had an average of 0.089±0.006 g/dL, the juvenile stage had an average of 0.488±0.004 g/dL, and the adult stage had an average of 1.778±0.080 g/dL. The highest trypsin enzyme activity was obtained from the larval stage, 0.542 ± 0.016 (U/mL), with an optimal temperature of 40ºC. The DNA sequence of the trypsinogen gene of eel has a length of 885bp with a nitrogen base content of 19.8% thymine, 31.7% cytosine, 20.4% adenine, and 28.1% guanine. The trypsinogen gene of eel has similarities with the trypsinogen gene of other species. The highest similarity was shown by Anguilla japonica (identity 96.36%, query cover 62%) and Anguilla anguilla (identity 95.45%, query cover 62%). Keywords: enzyme activity, Anguilla bicolor, trypsin enzyme, fish trypsin iii KARAKTERISASI MOLEKULER DAN AKTIVITAS ENZIM FISH TRYPSIN IKAN SIDAT (Anguilla bicolor McClelland) Oleh Yuni Kulsum NIM: 20620013 (Program Studi Magister Biologi) Menyetujui Pembimbing Bandung, 28 Juli 2023 Husna Nugrahapraja, S.Si., M.Si., Ph.D..