Q&A in AGH635 Course: Ketika Data Molekuler Telah Dihasilkan dan Ingin Mengkonstruksi Dendogram atau Pohon Filogenetik, Bagaimana Menganalisisnya?

Dalam salah satu diskusi secara elektronik dengan salah satu mantan partisipan mata kuliah AGH635. Analisis Molekuler Seluler dalam Pemuliaan Tanaman, muncul pertanyaan sebagai berikut: “Saya telah menghasilkan data marka molekuler dan ingin mengkonstruksi dendogram atau pohon filogenetik dari data yang dihasilkan. Pertanyaannya: bagaimana saya harus menganalisisnya?

Ini adalah suatu pertanyaan yang mengelitik rasa keingintahuan dan sekaligus membuat penasaran. Hal ini karena hampir setiap kali kita menghasilkan data molekuler, mengkonstruksi pohon filogenetik dan dendogram merupakan hal yang otomatis kita lakukan. Namun demikian kita sendiri jarang mempertanyakan apakah yang dilakukan sudah tepat dan sesuai dengan kaidah-kaidah ilmiah yang secara umum diterima ataukah belum?

Sebelum lebih lanjut menguraikan tentang hal tersebut, ada baiknya dilihat macam-macam data yang dihasilkan dari penelitian semacam ini. Secara umum, konstruksi pohon filogenetik yang dilakukan tergantung pada tipe informasi/data molekuler yang digunakan, yang secara umum dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu:

  1. Informasi/data distance (jarak), dan
  2. Informasi/data discrete.

Data distance dapat diperoleh dari adanya perbedaan banding patterns yang dihasilkan oleh marker molekuler (RAPD, AFLP, RFLP [fragments], atau SSR) atau alligned DNA sequences.

Dalam tree construction, data banding pattern atau alligned sequences yang ada dikonversi menjadi suatu matrix pairwise distance. Selanjutnya pohon filogenetik dikonstruksi dengan menggunakan matrix yang didapat. Dalam hal ini, individual karakter hanya digunakan untuk menentukan distance dan tidak lagi diperhatikan sebagai karakter independen dalam analisisnya.

Sedangkan data discrete dihasilkan dari DNA sequences atau RFLP (mapped sites). Dalam tree construction, setiap karakter diperlakukan sebagai sumber informasi yang independen. Dalam prakteknya, Data Discrete dapat dikonversi menjadi Data Distance tetapi Data Distance tidak dapat dikonversi menjadi Data Discrete.

Lantas, apakah ada kekhususan tertentu yang membedakan antara data discrete dan data distance? Melihat tabel yang disajikan di bawah ini dapat membantu memahami hal tersebut.

Metode Konstruksi Tree

Kecocokan antara tipe data dan metode konstruksi pohon filogenetik perlu diperhatikan. Semua metode konstruksi tree (Tree construction) dapat digunakan jika datanya tipe Discrete. Sebaliknya, jika datanya tipe distance – metodenya terbatas pada UPGM dan NJ saja, sedangkan Maksimum Parsimoni (MP) atau Maksimum Likelyhood (ML) tidak tepat untuk menganalisis data tipe distance.

Dari Tabel di atas dapat disimpulkan bahwa jika data molekuler yang dihasilkan merupakan data marker RAPD, AFLP, RFLP (fragment data), dan SSR, maka tree construction yang dapat dilakukan hanyalah dengan menggunakan metode DISTANCE, yaitu apakah dengan Unweighted Pair Group by Mean of Arithmatic (UPGMA) atau dengan Neighbour Joining (NJ). Data semacam ini (Data Distance) tidak dapat dianalisis dengan Metode Discrete seperti menggunakan Maksimum Parsimony (MP) atau Maksium Likelyhood (ML).

Sebaliknya, jika datanya adalah data DNA sequences atau RFLP (mapped sites) – tree construction dapat dilakukan dengan metode DISTANCE (UPGMA atau NJ) maupun dengan metode DISCRETE (MP atau ML).

Demikianlah sedikit penjelasan tentang jenis-jenis data molekuler dan metode tree construction yang tepat untuk masing-masing tipe datanya. Semoga sedikit penjelasan yang diuraikan diatas dapat membantu menambah pemahaman bagi kolega yang membacanya. Semoga juga dapat menjadi sepotong kecil ‘gading atau belang yang dapat ditinggalkan bagi kolega yang membacanya. Feedback dan masukan dari teman-teman sangat diharapkan untuk meningkatkan pemahaman bersama, silakan berikan feedback dan masukan di kolom komentar.

Related articles

About PMB Lab: Prof. Sudarsono

This blog is dedicated as a communication media among alumni associated with PMB Lab, Dept. of Agronomy and Horticulture, Fac. of Agriculture, IPB, Bogor – Indonesia. It contains various information related to alumni activities, PMB Lab’s on going activities and other related matters.
This entry was posted in Kuliah (Courses), Q & A and tagged , , , , , , . Bookmark the permalink.

One Response to Q&A in AGH635 Course: Ketika Data Molekuler Telah Dihasilkan dan Ingin Mengkonstruksi Dendogram atau Pohon Filogenetik, Bagaimana Menganalisisnya?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s