Perpustakaan Digital ITB

Pisang merupakan buah bernilai ekonomi tinggi dengan umur simpan pendek. Perlakuan edible coating kitosan dan modulasi regulasi ekspresi gen melalui jalur epigenetika berpotensi digunakan untuk menanggulangi kerugian pasca panen. Kitosan dapat membentuk biofilm yang menghambat respirasi buah sekaligus bertindak sebagai agen antimikroba yang biodegradable dan non-toksik. Mekanisme epigenetika demetilasi DNA berperan dalam aktivasi gen selama perkembangan, termasuk pematangan. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi gen demetilasi DNA pada pisang menggunakan metode identifikasi dan karakterisasi secara in silico dan mengukur diferensiasi ekspresi pada tahap pematangan berbeda secara in vitro menggunakan teknik qPCR. Karakterisasi in silico mencakup prediksi struktur gen, lokalisasi gen, analisis cis-acting regulatory elements (CARE), analisis motif dan domain protein, dan karakterisasi fisikokimia protein. Pada analisis in vitro dibagi 3 kelompok perlakuan menjadi kontrol yang dibalut air, kitosan yang dibalut kitosan, dan asam yang dibalut asam asetat pH 5,5, pisang diamati selama 7 hari dengan pencuplikan data pada hari ke-3 (H-3) dan ke-7 (H-7). Parameter fisiologis buah pisang pada setiap titik pencuplikan data diukur secara in vitro, meliputi warna kulit, firmness daging, kandungan TSS, kandungan pati, laju etilen, dan laju CO2. Dari analisis in silico didapatkan tiga gen demetilasi DNA pada pisang yaitu MaDML-A pada kromosom 3, serta MaDML-B dan MaROS1 pada kromosom 10. Ketiga gen memiliki struktur gen serupa yang ditunjukkan oleh 18 ekson pada posisi mirip. Analisis CARE menunjukkan MaROS1 dan MaDML-B lebih responsif terhadap hormon sementara MaDML-A lebih responsif terhadap kondisi lingkungan. Terdapat 10 motif lestari, 4 di antaranya dengan fungsi yang dipengaruhi oleh demetilasi. Ketiga protein memiliki 4 domain yang sama yaitu ENDO3c, FES, Perm-CXXC, dan RRM_DME. Sifat fisikokimia ketiga protein yaitu berat molekuler, pI, indeks alifatik, dan GRAVY berada pada kisaran nilai yang serupa. Prediksi lokalisasi subseluler menunjukkan ketiga protein terletak dalam nukleus, sesuai dengan dugaan fungsinya dalam aktivitas demetilasi DNA. Pada analisis fisiologis diamati perbedaan antara kelompok perlakuan, dan perbedaan terbesar diamati pada laju respirasi CO2 dan firmness. Tingkat ekspresi gen demetilasi pada proses pematangan normal kelompok kontrol mengalami kenaikan pada hari ke-3 kemudian penurunan pada hari ke-7. Perlakuan pasca panen menyebabkan perbedaan ekspresi gen pada kelompok kitosan dan asam yang mengalami kenaikan berlanjut dari hari ke-0 hingga hari ke-7. Tingkat ekspresi tertinggi berurutan dari MaROS1, MaDML-A, dan MaDML-B. Dapat disimpulkan bahwa pisang mengalami perubahan fisiologis dan tingkat ekspresi gen demetilasi DNA selama pematangan, sehingga kitosan dan regulasi epigenetika berpotensi dalam perlakuan pascapanen. Kata kunci: pisang, pematangan, kitosan, epigenetika, demetilasi