Sequence Alignment di BioEdit
Kalau di dunia pengolah kata ada Microsoft Word dan sejenisnya, maka di dunia bioinformatika ada BioEdit. BioEdit adalah sebuah program Sequence Alignment Editor buatan Tom Hall dari Ibis Biosciences Carlsbad USA, yang berguna untuk melakukan analisa-analisa bioinformatika terhadap sekuen-sekuen DNA, RNA maupun protein. Kita dapat melakukan ‘manipulasi’ sekuen dan mengolah sekuen tersebut sesuai keperluan. Mari kita lihat salah satu kemampuan BioEdit diantara seabreg kemampuan lainnya, yaitu Sequence Alignment. Saat ini kita fokuskan pada cara melakukan sequence alignment untuk hasil pembacaan sekuen suatu fragment DNA yang dibaca secara bi-directional alias dua arah (forward-reverse atau sense-antisense).
Teori Dasar
Pairwise Sequence Alignment
Sebelum melangkah ada baiknya kita tilik dulu sedikit mengenai apa yang akan kita kerjakan dan teori seputar sequence alignment ini.
Misalkan Anda memiliki sebuah gen (misal 16S rRNA bakteri) hasil amplifikasi (PCR) dengan ukuran 1300bp yang akan ditentukan urutan-urutan basa nukleotidanya. Maka yang dilakukan adalah mensekuen gen tersebut pada kedua utasnya menggunakan dua primer (16S Forward dan 16S Reverse) karena panjang hasil pembacaan alat sequencer ini terbatas tidak mampu menjangkau seluruh gen. Proses berikutnya adalah menyambungkan kedua hasil pembacaan alat sehingga menjadi sequen utuh menggunakan teknik Pairwise Sequence Alignment.
Berikut ini diagram proses yang terjadi dalam proses analisanya.
 Diagram proses Pairwise Sequence Alignment
|
Antarmuka BioEdit
Antarmuka BioEdit sangat sederhana, jika kita membuka satu file hasil sequencing (*.ab1 atau *.abi) maka akan terbagi menjadi dua jendela, satu jendela berisi electropherogram dan satunya lagi teks sekuen DNA-nya.
 Antarmuka BioEdit
|
Let’s Practise
Persiapan
Pastikan Anda sudah mempersiapkan hal-hal berikut ini:
- Software BioEdit yang sudah terinstall di komputer.
Jika belum ada bisa diunduh secara gratis di http://www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/BioEdit.html. BioEdit hanya bisa diinstall dan dijalankan pada sistem operasi Windows 95/98/NT/2000/XP.
- Dua buah file hasil pembacaan alat DNA Sequencer.
File yang digunakan adalah hasil pembacaan sebuah fragment DNA dengan dua arah pembacaan (menggunakan sepasang primer forward dan reverse). File ini biasanya memiliki format *.ab1 atau *.abi jika alat yang digunakan bermerk Applied Biosystems.
Lanjut! Anda siap untuk memulai.
Langkah-langkah
Menjalankan program BioEdit
- Jalankan program BioEdit dari Start Menu
- Buka file sekuen DNA (*.ab1 atau *.abi)
- File > Open > Pilih kedua file yang akan dialignment
Masing-masing file terdiri dari 2 jendela, yaitu chromatogram dan teks sekuen DNA.
Perhatikan chromatogram, lihat posisi peak terakhir yang masih menunjukkan kualitas pembacaan yang baik, karena peak dengan kualitas buruk atau setelah produk PCR-nya berakhir harus dibuang (trim). Selengkapnya bisa dibaca pada tulisan Interpretasi Chromatogram Hasil DNA Sequencing.
 |
Pada contoh ini misalnya posisi 750.
Menghapus bagian sekuen yang tidak perlu
 |
- Pindah ke jendela text sequence yang bersangkutan dan pastikan mode-nya adalah “Edit”-“Overwrite”.
- Letakkan kursor sebelum basa terakhir (misal 750)
- Klik “Edit” > “Select to End”
- Tekan tombol “Del” pada keyboard, atau klik “Edit” > “Delete”
- Jika bagian depan electropherogram juga kualitasnya buruk, bisa dihapus dengan cara yang sama.
- Lakukan hal yang sama untuk sekuen pasangannya (Reverse).
Menggabungkan 2 sekuen yang akan dialignment dalam satu jendela
- Seleksi Nama salah satu sekuen (misal yang Reverse)
 |
- Tekan Ctrl+F8 pada keyboard, atau klik “Edit” > “Copy Sequence(s)”
- Pindah ke jendela sekuen pasangannya (misal yang Forward)
- Tekan Ctrl+F9 pada keyboard, atau klik “Edit” > “Paste Sequence(s)”
Sekarang kedua sekuen sudah berada dalam satu jendela
 |
Melakukan Reverse Complement untuk menyamakan orientasi sekuen
- Seleksi nama salah satu sekuen (misal yang Reverse)
- Klik “Sequence” > “Nucleic Acid” > “Reverse Complement”
 |
Melakukan Pairwise Alignment
- Seleksi kedua nama sekuen dengan kombinasi tombol “Shift” atau “Ctrl” dan Klik.
 |
- Klik “Sequence” > “Pairwise Alignment” > “Align two sequences (Allow Ends to slide)”
- Hasil Alignment akan muncul pada jendela baru
 |
Membuat Sekuen Konsensus
- Klik “Alignment” > “Create Consensus Sequence”
- Sekuen Consensus akan muncul di bawah kedua sekuen yang telah dialignment
 |
- Lakukan Pengeditan pada Consensus Sequence dengan membandingkannya kepada Chromatogram
- Simpan file dengan mengklik “File” > “Save As”
Untuk memudahkan pengeditan, tampilan sekuen bisa diubah ke bentuk titik untuk sekuen yang conserve, artinya jika basa pada suatu sekuen sama dengan basa di atasnya, maka akan ditampilkan sebagai titik. Ini akan memudahkan kita dalam mencari sekuen mana yang tidak sesuai (mismatch). Anda bisa bereksperimen dengan berbagai tampilan sekuen pada BioEdit dengan mengaktifkan dan menonaktifkan tombol-tombol view.
 |
Selamat Mencoba!
