Identifikasi Keragaman Gen Signal Transducer And Activator Of Transcription 5a (Stat5a) Promoter Pada Sapi Bali

i

IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN SIGNAL TRANSDUCER
AND ACTIVATOR OF TRANSCRIPTION 5A (STAT5A)
PROMOTER PADA SAPI BALI

RIRI JUNIARTI

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2015

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Identifikasi Keragaman
Gen Signal Transducer and Activator of Transcription 5A (STAT5A) Promoter
pada Sapi Bali adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015

Riri Juniarti
NIM D14134005

iv

v

ABSTRAK
RIRI JUNIARTI. Identifikasi Keragaman Gen Signal Transducer and Activator of

Transcription 5A (STAT5A) Promoter pada Sapi Bali. Dibimbing oleh ASEP
GUNAWAN dan JAKARIA.
Gen signal transducer and activator of transcription 5A (STAT5A)
merupakan gen yang mengontrol sifat reproduksi sapi dan memiliki hubungan
signifikan terhadap fertilitas dan perkembangan embrio. Penelitian ini bertujuan
untuk mengidentifikasi keragaman genetik gen STAT5A promoter pada sapi bali
yang berasal dari BPTU Pulukan Bali, BPT-HMT Serading, dan VBC Kabupaten
Barru. Sapi bali yang diidentifikasi sebanyak 42 sampel dengan menggunakan
metode PCR-sekuensing. Amplifikasi gen STAT5A promoter menghasilkan
fragmen dengan panjang 603 bp. Hasil sekuens gen STAT5A promoter ditemukan
11 SNPs. SNP yang teridentifikasi pada daerah CpG island I yaitu g.-1448C>A,
g.-1409C>A, g.-1405C>A, g.-1401C>A, g.-1450G>A, g.-1361G>A, g.1384A>G, dan g.-1350G>T. SNP yang ditemukan pada daerah CpG island II
yaitu g.-1167C>T, g.-1128G>A, dan g.-1093G>A. Selain itu, analisis SNP
menunjukkan mutasi di gen STAT5A daerah promoter dapat menjadi kandidat
awal marker seleksi potensial untuk sifat reproduksi. Studi validasi lebih lanjut
diperlukan untuk membuktikan peran gen STAT5A untuk digunakan dalam
seleksi genom.
Kata kunci: CpG island, gen STAT5A, sapi bali, sekuensing, SNP

ABSTRACT

RIRI JUNIARTI. Identification of Signal Transducer and Activator of
Transcription 5A (STAT5A) Gene Promoter Polymorphisms in Bali Cattle.
Supervised by ASEP GUNAWAN and JAKARIA.
Signal transducer and activator of transcription 5A (STAT5A) is gene that
control the reproductive traits of cattle and had a significant relationship with
fertility and embryonic development. The aim of this study was to identify the
genetic variability of STAT5A genes promoter in Bali cattle from BPTU Pulukan
Bali, BPT-HMT Serading, and VBC Kabupaten Barru. A total of 42 bali cattle
were identified using PCR-sequencing method. STAT5A gene promoter
amplifications resulted fragments with the lengths of 603 bp. The results
sequences of STAT5A gene promoter were found 11 SNPs. SNPs identified in the
CpG island I were g.-1448C>A, g.-1409C>A, g.-1405C>A, g.-1401C>A, g.1450G>A, g.-1361G>A, g.-1384A>G, and g.-1350G>T. SNPs were found in
CpG island II were g.-1167C>T, g.-1128G>A, and g.-1093G>A. Morever, SNPs
analysis revealed mutation in promoter region STAT5A gene, could be potensial
preliminary candidate marker selection for reproductive trait. Further validation
studies are required for proving the roles of STAT5A gene to be use in genomic
selection.
Key words: bali cattle, CpG island, sequencing, SNPs, STAT5A gene

vi

vii

IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN SIGNAL TRANSDUCER
AND ACTIVATOR OF TRANSCRIPTION 5A (STAT5A)
PROMOTER PADA SAPI BALI

RIRI JUNIARTI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2015

viii

x

xi

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala nikmat,
berkah dan rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Shalawat dan
salam senantiasa terlimpah kepada Rasulullah SAW, keluarga, para sahabat dan
pengikutnya. Terima kasih sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada Dr agr Asep
Gunawan, SPt MSc selaku pembimbing akademik dan pembimbing skripsi, Dr
Jakaria, SPt MSi selaku pembimbing skripsi atas segala ilmu, bimbingan dan
motivasi yang telah diberikan. Terima kasih kepada Edit Lesa Aditia, SPt MSc
selaku penguji sidang atas segala masukan yang telah diberikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada ayahanda dan ibunda tercinta, Zaenal
Arifin dan Erius Erina yang senantiasa memberikan do’a, kasih sayang, motivasi
serta dukungan moril maupun materil. Ungkapan terima kasih juga disampaikan

kepada kakak-kakak dan adik tersayang, Erni Findriawati SE, Eries Hermawandi
SE dan Dodi Rindiansyah SKom, Sinta Septiani serta adik Fifi Melati Putri atas
segala do’a, motivasi, dan senyumannya. Terima kasih kepada Prof Dr Ir Cece
Sumantri MAgrSc yang senantiasa memberikan motivasi, masukan, dan inspirasi
selama penulis berada di Laboratorium Genetika Molekuler Ternak. Di samping
itu, penulis sampaikan terima kasih kepada Kak Alit, Kak Selvi, Kak Isyana, Kak
Olin, Kak Ferdy, Kak Furqon, Kak Eryk, Alwiyah, Mustika, Pramujo, Hadi,
Rindang, Ninin dan teman-teman laboratorium genetika molekuler ternak atas
segala ilmu, motivasi, dan kebersamaannya selama ini. Terima kasih kepada
teman seperjuangan alih jenis Ahmad, Endah, Yuninda, Adita, dan Ichi serta
keluarga besar Domilion IPTP 48 atas segala semangat dan dukungannya. Kepada
Mute, Isti, Kasita, Ilma, Rani, dan Andin terima kasih atas do’a, ukhuwah dan
kebersamaannya. Penulis juga sampaikan terima kasih kepada Septiani DA SHut,
drh Maya Shofa dan Rahmawati NF SSi atas segala do’a, dukungan dan
diskusinya selama ini. Penulis berharap semoga Allah SWT berkenan membalas
segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga karya ilmiah ini
bermanfaat.

Bogor, September 2015

Riri Juniarti

xii

xiii

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Alat
Bahan
Prosedur

Ekstraksi DNA
Amplifikasi DNA
Elektroforesis
Sekuensing Fragmen Gen STAT5A Promoter
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Amplifikasi Gen STAT5A Promoter
Struktur Gen STAT5A dan CpG Islands
SNPs (Single Nucleotide Polymorpihsms) Gen STAT5A
SIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA

viii
viii
viii
1
1
2
2

2
2
3
3
3
3
4
4
5
5
6
6
6
8
14
14
14

xiv

DAFTAR TABEL
1 Kriteria penentuan CpG island
2 Nilai frekuensi genotipe dan alel SNPs di CpG islands gen STAT5A pada
sapi bali
3 SNPs gen STAT5A serta asosiasinya pada beberapa bangsa sapi

8
11
13

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5

Posisi penempelan primer pada fragmen gen STAT5A promoter
Hasil amplifikasi gen STAT5A promoter pada sapi bali
Rekonstruksi gen STAT5A pada sapi

CpG island gen STAT5A promoter pada sapi bali
SNPs pada hasil sekuen gen STAT5A promoter pada sapi bali

4
6
6
7
9

DAFTAR LAMPIRAN
Sekuens gen STAT5A yang diakses di GenBank kode akses AY280369.1
Sekuens gen STAT5A yang diakses di GenBank kode akses AJ242522.1
Sekuens gen STAT5A yang diakses di GenBank kode akses AJ237937.1
Homologi gen STAT5A promoter pada sapi bali dengan Bos taurus
(GenBank AJ242522.1)
5 Komposisi basa sekuen gen STAT5A promoter dan CpG islands pada sapi
bali

1
2
3
4

18
19
23
30
31

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Sapi bali (Bos javanicus) merupakan salah satu sapi asli Indonesia yang
berasal dari domestikasi banteng (Bibos banteng) (Payne dan Rollison 1973).
Populasi sapi bali cukup besar dengan wilayah penyebarannya yang luas di
Indonesia dan sebagian besar berada di kepulauan Indonesia bagian timur
(Handiwirawan dan Subandriyo 2004; Talib et al. 2003). Sapi bali memiliki
keunggulan dibandingkan sapi lokal lainnya yaitu fertilitas dan persentase karkas
yang tinggi, kadar lemak daging rendah dan mampu memanfaatkan pakan
berkualitas rendah (Handiwirawan dan Subandriyo 2004). Selain itu, Talib (2002)
menegaskan bahwa sapi bali memiliki kemampuan reproduksi yang baik dan daya
adaptasi lingkungan yang tinggi. Kemampuan reproduksi yang baik ini
merupakan potensi besar untuk meningkatan populasi sapi nasional dalam rangka
swasembada daging nasional. Namun, dibanding kelebihan tersebut sapi bali
memiliki kelemahan diantaranya tingkat kematian pra sapih yang tinggi
disebabkan kapasitas produksi air susu induk yang rendah dan cekaman
lingkungan yang tidak menunjang (Talib 2002). Sapi bali memiliki tingkat
kematian pedet yang tinggi sekitar 8%-48% dan produksi susu 164-274.5 kg/6
bulan (Talib et al. 2003). Upaya perbaikan sifat reproduksi pada sapi Bali dapat
dilakukan melalui perbaikan mutu genetik melalui seleksi baik secara
konvensional maupun molekuler. Seleksi secara molekuler akan lebih efektif
dilakukan untuk sifat kuantitatif dengan nilai heritabilitas sedang hingga tinggi
seperti sifat reproduksi pada sapi bali (Gunawan et al. 2011). Sifat reproduksi sapi
bali diantaranya umur pertama beranak, jarak kelahiran, laju kebuntingan
memiliki nilai heritabilitas masing-masing yaitu 0.21, 0.41 dan 0.40 (Gunawan et
al. 2011).
Seleksi tingkat molekuler dilakukan dengan mengidentifikasi gen-gen utama
yang mengontrol sifat reproduksi sapi bali. Salah satu gen yang mengontrol sifat
reproduksi sapi yaitu gen signal transducer and activator of transcription 5A
(STAT5A) (Khatib et al. 2009). Gen STAT5A berhubungan signifikan terhadap
laju fertilitas dan perkembangan embrio (Khatib et al. 2009), serta berperan
sebagai faktor transkripsi penginduksi PRL (prolaktin) atau juga dikenal sebagai
mamary gland factor (MGF) (Wakao et al. 1994). Gen STAT5A merupakan gen
potensial yang dapat digunakan sebagai marker genetik pada sifat produksi sapi
perah (Brym et al. 2004). Gen STAT5A terletak pada kromosom 19 (Goldammer
et al. 1997) yang terdiri atas 19 ekson yang mengkode 794 rantai asam amino
(Seyfert et al. 2000). Identifikasi keragaman (SNP) gen STAT5A telah banyak
ditemukan diantaranya yaitu pada ekson 7 posisi 6853 dengan perubahan basa
sitosina (C) menjadi timina (T) (Flisikowski et al. 2003). Sapi dengan genotipe
CC menghasilkan susu dan protein lebih banyak dibandingkan sapi genotipe CT
(Selvaggi et al. 2009). Identifikasi keragaman lain (A/G) pada intron 9 posisi
9501 berhubungan secara signifikan terhadap produksi susu, lemak dan kadar
protein pada sapi Jersey (Brym et al. 2004). Identifikasi keragaman juga

2

dilakukan pada sapi Dutch Holstein-Frisian dan berhubungan signifikan terhadap
komposisi lemak susu (Schennink et al. 2009). Alel G pada ekson 8 posisi 12195
berkorelasi dengan penurunan protein dan persentase lemak susu (Khatib et al.
2008). Sebagian besar penelitian gen STAT5A yang telah dilakukan umumnya
adalah bagian ekson dan intron, namun penelitian pada bagian promoter belum
banyak dilakukan. Promoter merupakan sekuen DNA pada gen yang bertanggung
jawab dalam ekspresi gen tersebut dan tempat melakukan transkripsi dalam proses
perakitan protein (Brandenberg et al. 2011). Pada promoter sebagian gen tertentu
memiliki CpG island yang akan berpengaruh terhadap terjadinya metilasi DNA
dan berakibat pada ekspresi gen tersebut. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan
untuk mengetahui keragaman gen STAT5A promoter pada sapi bali.

Tujuan
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi keragaman gen signal transducer
and activator of transcription 5A (STAT5A) promoter pada sapi bali di pusat
pembibitan sapi bali yaitu BPTU Pulukan Bali, BPT-HMT Serading NTB, dan
Village Breeding Centre (VBC) Kabupaten Barru di Sulawesi Selatan dengan
menggunakan metode polymerase chain reaction dan sekuensing. Selain itu,
penelitian ini bertujuan untuk mengetahui SNPs pada CpG islands yang
ditemukan serta keragaman genetik pada tiga daerah tersebut.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi identifikasi SNPs dan keragaman gen signal
transducer and activator of transcription 5A (STAT5A) promoter pada 42 ekor
sapi bali yang terdapat di tiga pusat pembibitan sapi bali yaitu BPTU Pulukan Bali
(16 ekor), BPT-HMT Serading (10 ekor), dan VBC Kabupaten Barru (16 ekor).
Keragaman gen STAT5A promoter dianalisis menggunakan teknik Polymerase
Chain Reaction dan sekuensing. Analisis data yang dilakukan yaitu identifikasi
SNPs, CpG island, frekuensi alel dan genotipe. Analisis hasil sekuensing
dilakukan dengan mensejajarkan (alignment) sekuen nukleotida, Basic Local
Alignment Search Tools (BLAST) nukleotida dan identifikasi CpG island melalui
MethPrimer.

METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Genetika Molekuler Ternak, Bagian
Pemuliaan dan Genetika, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,

3

Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung pada bulan
Februari sampai Mei 2015.
Alat
Alat yang digunakan pada ekstraksi DNA terdiri dari tabung eppendorf 1.5
ml, rak tabung, satu set pipet mikro dan tip, vortex, inkubator, microsentrifuge,
dan tilter. Alat yang digunakan pada PCR dan elektroforesis terdiri dari mesin
PCR thermocycler, satu set pipet mikro dan tip, tabung eppendorf, rak tabung,
vortex mixer, microsentrifuge, pinset, refrigerator, stirer, magnet stearer, satu set
alat pencetak gel, timbangan, gelas ukur, microwave, power supply 100 volt, dan
UV transiluminator.
Bahan
Sampel darah yang digunakan adalah sampel darah sapi bali dengan total 42
sampel yang berasal dari Balai Pembibitan Ternak Unggul (BPTU) Pulukan Bali
sebanyak 16 ekor, BPT-HMT Serading NTB sebanyak 10 ekor, dan Village
Breeding Center (VBC) Kabupaten Barru sebanyak 16 ekor. Bahan yang
digunakan dalam ekstraksi DNA meliputi Destilation water (DW), larutan EtOH
absolute 70%, NaCl 0.2%, SDS (sodium dodesil sulfat), enzim Proteinase-K, 1x
STE (sodium tris EDTA), CIAA (kloroform iso amil alkohol), etanol 70%, etanol
absolut, fenol, dan TE (tris EDTA) 80%. Bahan yang digunakan dalam PCR
adalah sampel DNA, DW, 5x Kappa 2G Buffer A, DMSO (dimethyl sulfoxide),
MgCl2, dNTPs, Taq Polymerase serta pasangan primer forward dan reverse.
Primer yang digunakan adalah forward: 5’-GCAGGGGAGTGCACATGAAA-3’
dan
reverse:
5’-GCAGCGATTTCCTCCTCAAAG-3’.
Primer
dibuat
menggunakan Primer Designing Tool dan primer dicek pada Primer Stats. Bahan
yang digunakan dalam elektroforesis adalah produk PCR, 0.5x TBE (tris boratEDTA), agarose, EtBr (Etidium Bromida), dan marker 100 bp. Bahan yang
digunakan untuk sekuensing yaitu produk PCR gen STAT5A promoter dan
primer forward dan reverse.

Prosedur
Ekstraksi DNA
Metode yang dilakukan untuk ekstraksi DNA yaitu metode Sambrook et al.
(1989) yang telah dimodifikasi. Sampel darah yang digunakan sebanyak 200 μl,
lalu ditambahkan 1 000 μl DW. Sampel dihomogenkan menggunakan vortex dan
didiamkan selama lima menit. Selanjutnya, sampel disentrifugasi selama lima
menit dengan kecepatan 8 000 rpm. Tahap selanjutnya, supernatan dibuang dan
hasil endapan sampel ditambahkan 10 μl Proteinase-K, 350 μl 1 x STE dan 40 μl
SDS 10%. Sampel diinkubasi pada suhu 55oC selama dua jam dengan kondisi
dikocok perlahan menggunakan tilting. Sampel yang telah diinkubasi
ditambahkan 40 μl NaCl, 400 μl fenol dan 400 μl CIAA, lalu dikocok secara
perlahan (tilting) pada suhu ruang selama satu jam. Proses selanjutnya sampel

4

disentrifugasi menggunakan kecepatan 12 000 rpm selama lima menit untuk
memisahkan fenol dari molekul DNA dalam air. Fase DNA akan terbentuk dan
dipindahkan sebanyak 40 μl ke tabung 1.5 ml yang baru. Selanjutnya, sampel
ditambahkan 40 μl NaCl 5 M dan 800 μl etanol absolut. Tahap selanjutnya sampel
didiamkan semalaman (overnight) dengan suhu -20oC. Molekul DNA
disentrifugasi dengan kecepatan 12 000 rpm selama lima menit dan supernatan
dibuang. Hasil endapan DNA didiamkan hingga kering, kemudian ditambahkan
pelarut 100 μl buffer TE 80%.
Amplifikasi DNA
Sampel DNA sebanyak 2 μl dimasukkan ke dalam tabung 0.2 ml. Pereaksi
amplifikasi DNA terdiri dari 17.9 μl DW, 6 μl 5x Kapa, 2 μl DMSO, 0.5 μl
MgCl2, 0.5 μl dNTPs, 0.5 μl masing-masing primer dan 0.1 μl Taq Polymerase.
Seluruh pereaksi dimasukkan ke dalam tabung 1.5 ml lalu dihomogenkan.
Pereaksi tersebut sebanyak 28 μl dimasukkan ke dalam tabung 0.2 ml yang berisi
sampel DNA. Sampel DNA yang telah ditambahkan pereaksi di spin down selama
beberapa detik, kemudian dimasukkan ke dalam mesin PCR ESCO. Kondisi
amplifikasi DNA di dalam mesin PCR pada tahap awal yaitu predenaturasi 95°C
selama 5 menit. Pada tahap kedua 35 siklus terdiri dari denaturasi pada suhu 95°C
selama 10 detik, annealing pada suhu 64°C selama 20 detik dan ekstensi pada
suhu 72°C selama 30 detik. Tahap ketiga yaitu ekstensi akhir pada suhu 72°C
selama 5 menit. Posisi penempelan primer gen STAT5A promoter pada
amplifikasi DNA berdasarkan sekuen GenBank dengan kode akses AY280369.1
disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1 Posisi penempelan primer pada fragmen gen STAT5A promoter

Elektroforesis
Hasil produk PCR gen STAT5A promoter dielektroforesis menggunakan
gel agarose 1.5%. Gel agarose dibuat menggunakan 0.45 gram agarose
ditambahkan 30 ml 0.5x TBE kemudian dipanaskan di dalam microwave selama 3

5

menit. Larutan agarose gel dihomogenisasi menggunakan magnetic stirer
kemudian ditambahkan EtBr sebanyak 2.5 μl. Larutan agarose tersebut
dimasukkan ke dalam alat pencetak gel dan didiamkan hingga mengeras. Produk
PCR sebanyak 5 μl dimasukkan ke dalam sumur-sumur gel dan marker DNA
100 bp dimasukkan ke dalam sumur paling kiri. Proses selanjutnya gel dialiri
listrik pada tegangan 100 volt selama 30-45 menit. Proses elektroforesis
selanjutnya yaitu gel divisualisaikan menggunakan bantuan sinar UV pada mesin
UV transiluminator. Hasil elektroforesis akan menunjukkan pita-pita dengan
panjang fragmen DNA tersebut.
Sekuensing Fragmen Gen STAT5A Promoter
Sekuensing gen STAT5A promoter digunakan untuk mendapatkan sekuen
DNA berupa untaian lambang nukleotida penyusun DNA yang akan dianalisis.
Sekuensing dilakukan menggunakan mesin sekuenser (ABI Prims 3100-Avant
Genetic Analyzer) melalui jasa perusahaan sekuensing 1st Base di Selangor,
Malaysia.
Analisis Data
Data yang digunakan pada penelitian ini merupakan data sekunder. Analisis
dilakukan pada hasil sekuen dengan program BioEdit (Hall 1999), serta dianalisis
menggunakan metode BLAST (www.ncbi.nhl.nih.gov./BLAST) untuk mengetahui
kesamaan dengan gen STAT5A promoter GenBank. Hasil sekuen dianalisis
keberadaan
CpG
island
menggunakan
MethPrimer
(http://www.urogene.org/methprimer/). Keberadaan mutasi atau SNP (Single
Nucleotide Polymorphism) pada sekuen fragmen gen STAT5A promoter
dianalisis menggunakan program Molecular Evolutionary Genetic Analysis 5
(MEGA5) (Tamura et al. 2011). Frekuensi genotipe gen STAT5A promoter
dihitung berdasarkan rumus (Nei dan Kumar 2000) :

Keterangan :
xii = frekuensi genotipe ke-ii
nii = jumlah individu bergenotipe ii
N = jumlah individu sampel
Frekuensi alel gen STAT5A promoter dihitung berdasarkan rumus (Nei dan
Kumar 2000) :

Keterangan :
xi = frekuensi alel ke-i
nii = jumlah individu bergenotipe ii
nij = jumlah individu bergenotipe ij
N = jumlah individu sampel

6

HASIL DAN PEMBAHASAN
Amplifikasi Gen STAT5A Promoter
Amplifikasi fragmen gen STAT5A promoter menghasilkan panjang
produk PCR yaitu 603 bp (Gambar 2). Amplifikasi dilakukan dengan
menggunakan suhu annealing 64°C selama 20 detik menggunakan mesin
thermocycler ESCO. Suhu annealing merupakan suhu yang optimal untuk primer
menempel pada DNA komplementer selama proses amplifikasi. Suhu annealing
berkisar antara 50-65°C (Brandenberg et al. 2011). Waktu annealing dipengaruhi
oleh kapasitas pemanasan mesin thermocycler, volume campuran PCR,
konsentrasi primer dan gen target (Pelt-Verkuil et al. 2008).

Gambar 2 Hasil amplifikasi gen STAT5A promoter pada sapi bali

Struktur Gen STAT5A dan CpG Islands
Posisi gen STAT5A berada pada kromosom 19 yang terdiri atas 19 ekson
yang mengkode 794 rantai asam amino (Seyfert et al. 2000). Rekonstruksi gen
STAT5A disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3 Rekonstruksi gen STAT5A pada sapi (GenBank dengan kode akses
AJ242522.1 dan AJ237937)

7

Signal transducers and activators of transcription (STATs) merupakan 7
anggota famili dari faktor transkripsi yang memediasi aksi beberapa hormon
peptida dan cytokines dalam sel target (Darnell et al. 1994; Schindler dan Darnell
1995). STAT5 dikenal sebagai mamary gland factor (MGF) karena berperan
dalam faktor transkripsi induksi prolaktin dan juga dapat mengaktifkan transkripsi
gen protein susu sebagai respon terhadap prolaktin (Wakao et al. 1994). Mediator
utama dalam aksi hormon pertumbuhan pada gen target juga diperankan oleh
STAT5 (Argetsinger dan Carter-Su 1996) serta berinteraksi dan bersinergi untuk
glucocorticoid dan insulin (Lechner et al. 1997). STAT5 berperan penting dalam
ekspresi gen sexually dimorphic di hati yang ditentukan oleh pola sekresi GH
(growth hormon) dan pertumbuhan tubuh (Herrington et al. 2000). Selain itu, laju
fertilitas dan perkembangan embrio memiliki hubungan yang signifikan dengan
gen STAT5A (Khatib et al. 2009).
Keberadaan CpG island dapat diidentifikasi menggunakan MethPrimer
dengan cara memasukkan sekuen target. Sekuen gen STAT5A promoter pada sapi
bali yang telah dimasukkan ke dalam MethPrimer menunjukkan adanya 2 daerah
CpG island yang dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 CpG islands gen STAT5A promoter pada sapi bali

CpG island sebagian besar ditemukan pada bagian promoter dan ekson
pertama pada beberapa gen, terutama pada gen housekeeping (Deaton dan Bird
2011; Saxonov et al. 2006). CpG island relatif langka ditemukan pada sebagian
besar genom (Turner et al. 2007). CpG island merupakan bagian sekuen DNA
yang memiliki panjang lebih dari 200 bp dengan kandungan G+C lebih dari 50 %,
serta memiliki dinukleotida CpG dengan frekuensi (observed/expected; [o/e])
setidaknya 0.6 (Gardiner-Garden dan Frommer 1987). Hasil MethPrimer (Gambar

8

4) menunjukkan bahwa panjang CpG island I yaitu 115 bp dan CpG island II
yaitu 236 bp, serta kandungan G+C masing-masing yaitu 52.17% dan 78.39%.
Kriteria CpG island yang digunakan pada MethPrimer tersebut adalah panjang
>100 bp, % GC >50.0, dan Obs/Exp >0.6. Situs CpG pada CpG island I sebanyak
8 situs CpG dan CpG island II sebanyak 29 situs CpG (Gambar 4). Kriteria dalam
penentuan CpG island cukup beragam, namun kriteria yang digunakan dalam
penentuan CpG island umumnya berdasarkan Gardiner-Garden dan Frommer
(1987) seperti yang digunakan pada beberapa browser genom lainnya yang
disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Kriteria penentuan CpG island
Database/Prediksi
Panjang (bp)
ENSEMBL
≥400
NCBI relaxed
≥200
NCBI strict
≥500
USCS
>200
CpGProd
>500

G+C (%)
≥50
≥50
≥50
≥50
>50

CpG [o/e]
≥0.6
≥0.6
≥0.6
>0.6
>0.6

Sumber: Illingworth dan Bird (2009)

Keberadaan CpG island ini akan berpengaruh terhadap adanya pola metilasi
DNA. Metilasi terlibat dalam silencing region DNA atau mencegah ekspresi
(Clark dan Pazdernik 2009). CpG island umumnya termetilasi di dalam sel
mamalia (Turner et al. 2007). Sitosina (C) yang termetilasi dapat mempengaruhi
transkripsi melalui penghambatan faktor transkripsi untuk mengikat DNA atau
perekrutan protein regulasi seperti histon memodifikasi dan kromatin-remodeling
oleh enzim (Fazzari dan Greally 2004), sedangkan struktur kromatin dan
nucleosomal merupakan kunci regulator dalam ekspresi gen (Segal dan Widom
2009). Jika terjadi metilasi maka ekspresi gen ditekan/tidak terekspresi,
sedangkan jika tidak terjadi metilasi maka gen akan terekspresi. Metilasi DNA
dikenal sebagai regulator epigenetik ekspresi gen yang relevan untuk silencing
transkripsi selama pengembangan dan pencetakan genetik (Li 2002; Jaenisch dan
Bird 2003). Penelitian metilasi DNA pada gen STAT5A telah dilakukan pada
fetus sapi yang diproduksi melalui somatic cell nuclear transfer (SCNT)
(Couldrey dan Lee 2010). Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa 43 dari
58 situs CpG dapat dianalisis dan tingkat metilasi DNA di CpG island antara
STAT5A dan STAT5B sebagian besar di bawah 30% pada sampel ginjal, adrenal
dan liver (Couldrey dan Lee 2010).

SNPs (Single Nucleotide Polymorpihsms) Gen STAT5A
Identifikasi keragaman pada penelitian ini dilakukan mengacu pada hasil
sekuen gen STAT5A bagian promoter pada sapi bali yang dibandingkan dengan
GenBank. SNP diidentifikasi pada daerah CpG island I dan II. Hasil SNPs
berdasarkan sekuen gen disajikan pada Gambar 5.

9

a.

b.

Gambar 5 SNPs pada hasil sekuen gen STAT5A promoter pada sapi bali
(a. SNPs di CpG island I, b. SNPs di CpG island II)
Total SNP gen STAT5A promoter yang ditemukan adalah 11 SNP dengan
jumlah SNP pada CpG island I dan II masing-masing sebanyak 8 dan 3 SNP
(Tabel 2). SNP yang teridentifikasi pada daerah CpG island I yaitu g.-1448C>A,
g.-1409C>A, g.-1405C>A, g.-1401C>A, g.-1450G>A, g.-1361G>A, g.-

10

1384A>G dan g.-1350G>T. SNP g.-1448C>A, g.-1450G>A, g.-1361G>A, g.1384A>G dan g.-1350G>T ditemukan pada ketiga populasi sapi bali. Selain itu,
SNP g.-1409C>A, g.-1405C>A, dan g.-1401C>A hanya ditemukan pada
populasi sapi bali yang berasal dari NTB. SNP yang ditemukan pada daerah CpG
island II yaitu g.-1167C>T, g.-1128G>A, dan g.-1093G>A. SNP basa C>T pada
posisi g.-1167 hanya ditemukan pada populasi sapi bali di pulau Bali. Selain itu,
SNP pada posisi g.-1128G>A dan g.-1093G>A ditemukan pada populasi sapi bali
yang berasal dari pulau Bali dan NTB, sedangkan pada sapi bali dari Barru tidak
ditemukan. Single nucleotide polymorphism (SNP) merupakan perbedaan akibat
adanya subtitusi basa tunggal sehingga terjadi polimorfisme atau keragaman
(Kwok dan Chen 2003). Perbedaan SNP tersebut dapat dijadikan penciri sapi bali
pada lokasi tersebut. Efek adanya pasangan basa substitusi sederhana pada SNP
dapat berhubungan juga dengan sifat atau penyakit tertentu (Schork et al. 2000).
SNP di wilayah coding dapat langsung berdampak pada protein terkait, SNP di
intron dapat mempengaruhi splicing dan SNP di promoter dapat berpengaruh
terhadap ekspresi gen (Schork et al. 2000). SNP gen STAT5A pada sapi bali telah
diteliti pada posisi 6853 C>T pada ekson 7 pada sapi bali yang berasal dari 3
daerah yaitu Bali, NTB dan Sulawesi Selatan (Paramitasari et al. 2015). Hasil
penelitian tersebut menunjukkan bahwa lokus STAT5A|AvaI memiliki alel
monomorfik C (Paramitasari et al. 2015). Selain itu, SNP gen STAT5A bagian
promoter telah diteliti sebelumnya pada sapi dan ditemukan subtitusi basa A/G di
posisi -488 (Flisikowski et al. 2004).
SNPs yang potensial adalah SNPs yang konsisten ditemukan pada tiga
populasi sapi bali (Bali, Barru, dan NTB) yaitu g.-1448C>A, g.-1450G>A, g.1361G>A, g.-1384A>G, dan g.-1350G>T. SNPs yang teridentifikasi perlu
evaluasi untuk divalidasi. SNPs yang teridentifikasi dapat dijadikan kandidat awal
untuk dijadikan marker dalam seleksi genom. Hubungan SNPs gen STAT5A
promoter yang teridentifikasi terhadap sifat fungsional biologis lebih lanjut perlu
diteliti terutama terhadap sifat reproduksi sapi bali.

11

Tabel 2 Nilai frekuensi genotipe dan alel SNPs di CpG islands gen STAT5A pada sapi bali
No
SNPs

CpG
island
I*

CpG
island
II

Posisi SNPs

Genotipe

Lokasi

Alel
Bali

1
2
3
4

g.-1448C>A
g.-1409C>A
g.-1405C>A
g.-1401C>A

5
6

g.-1450G>A
g.-1361G>A

7

g.-1384A>G

8

g.-1350G>T

1

g.-1167C>T

2
3

g.-1128G>A
g.-1093G>A

Barru

NTB

CC
0.78 (31)
0.86 (36)
0.93 (39)
0.90 (38)
GG
0.57 (24)
0.73 (29)

CA
0.20 (8)
0.14 (6)
0.05 (2)
0.10 (4)
GA
0.43 (18)
0.27 (11)

AA
0.02 (1)
0 (0)
0.02 (1)
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

C
0.88
0.93
0.95
0.95
G
0.79
0.86

A
0.12
0.07
0.05
0.05
A
0.21
0.14

CC
0.22 (9)
0.38 (16)
0.38 (16)
0.38 (16)
GG
0.07 (3)
0.30 (12)

CA
0.15 (6)
0 (0)
0 (0)
0 (0)
GA
0.31 (13)
0.05 (2)

AA
0 (0)
0 (0)
0 (0)
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

CC
0.37 (15)
0.38 (16)
0.38 (16)
0.38 (16)
GG
0.36 (15)
0.35 (14)

CA
0.02 (1)
0 (0)
0 (0)
0 (0)
GA
0.02 (1)
0.05 (2)

AA
0 (0)
0 (0)
0 (0)
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

CC
0.20 (8)
0.10 (4)
0.17 (7)
0.14 (6)
GG
0.14 (6)
0.07 (3)

CA
0.02 (1)
0.14 (6)
0.05 (2)
0.10 (4)
GA
0.10 (4)
0.18 (7)

AA
0.02 (1)
0 (0)
0.02 (1)
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

AA
0.93 (39)
GG
0.83 (35)

AG
0.07 (3)
GT
0.17 (7)

GG
0 (0)
TT
0 (0)

A
0.96
G
0.92

G
0.04
T
0.08

AA
0.36 (15)
GG
0.31 (13)

AG
0.02 (1)
GT
0.07 (3)

GG
0 (0)
TT
0 (0)

AA
0.36 (15)
GG
0.31 (13)

AG
0.02 (1)
GT
0.07 (3)

GG
0 (0)
TT
0 (0)

AA
0.21 (9)
GG
0.21 (9)

AG
0.02 (1)
GT
0.02 (1)

GG
0 (0)
TT
0 (0)

CC
0.88 (37)
GG
0.57 (24)
0.88 (37)

CT
0.12 (5)
GA
0.43 (18)
0.10 (4)

TT
0 (0)
AA
0 (0)
0.02 (1)

C
0.94
G
0.79
0.93

T
0.06
A
0.21
0.07

CC
0.26 (11)
GG
0.12 (5)
0.36 (15)

CT
0.12 (5)
GA
0.26 (11)
0 (0)

TT
0 (0)
AA
0 (0)
0.02 (1)

CC
0.38 (16)
GG
0.38 (16)
0.38 (16)

CT
0 (0)
GA
0 (0)
0 (0)

TT
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

CC
0.24 (10)
GG
0.07 (3)
0.14 (6)

CT
0 (0)
GA
0.17 (7)
0.10 (4)

TT
0 (0)
AA
0 (0)
0 (0)

Penomoran posisi SNPs pada bagian promoter berdasarkan translasi bagian awal; Adenina dari start codon ATG adalah +1 (akses GenBank AJ242522.1)
*terjadi mutasi tambahan pada posisi -1353 yaitu perubahan basa G menjadi A dan C (g.-1353G>A/C)

12

SNP yang teridentifikasi pada CpG island I sebanyak 8 SNP yaitu g.1448C>A, g.-1409C>A, g.-1405C>A, g.-1401C>A, g.-1450G>A, g.-1361G>A,
g.-1384A>G, dan g.-1350G>T. Pada SNP kesatu dan ketiga ditemukan tiga
macam genotipe yaitu CC, CA, dan AA, sedangkan pada SNP kedua dan keempat
hanya ditemukan dua tipe genotipe yaitu CC dan CA. SNP kelima, keenam dan
ketujuh hanya ditemukan dua tipe genotipe yaitu GG dan GA serta AA dan AG.
Pada SNP kedelapan ditemukan dua tipe genotipe yaitu GG dan GT. Frekuensi
alel pada seluruh SNP CpG island I memiliki nilai ≤ 0.99, sehingga dapat
diketahui bahwa gen STAT5A promoter daerah CpG island I pada sapi bali
bersifat polimorfik. Suatu alel tergolong polimorfik jika memiliki frekuensi alel
≤0.99 (Nei 1987).
SNP yang teridentifikasi pada CpG island II sebanyak 3 SNP yaitu g.1167C>T, g.-1128G>A, dan g.-1093G>A. Genotipe yang ditemukan pada SNP
kesatu terdapat dua tipe genotipe yang terdiri atas CC dan CT, serta hanya
terdapat pada populasi sapi bali di pulau Bali. Selain itu, genotipe SNP kedua
ditemukan dua tipe genotipe yaitu GG dan GA, sedangkan pada SNP ketiga
terdapat tiga tipe genotipe yaitu GG, GA, dan AA. SNP kedua dengan genotipe
GA ditemukan pada populasi sapi bali di Pulau Bali dan NTB. SNP ketiga dengan
genotipe GA hanya ditemukan pada populasi sapi bali di NTB dan genotipe AA
pada sapi bali di pulau Bali. Pada populasi sapi bali di Barru tidak ditemukan
adanya SNP pada daerah CpG island II. Frekuensi alel C dan T pada SNP kesatu
bersifat polimorfik, serta frekuensi alel G dan A pada SNP kedua dan ketiga
bersifat polimorfik (Tabel 2). Suatu alel termasuk polimorfik jika memiliki
frekuensi alel ≤0.99 (Nei 1987). Keragaman pada sapi bali juga ditemukan pada
beberapa hasil penelitian lain yaitu gen PRL|RsaI (Paramitasari et al. 2015).
Keragaman genetik adalah terdapatnya lebih dari satu bentuk atau macam
genotipe di dalam populasi. Sumber keragaman genetik disebabkan oleh adanya
pengulangan urutan sekuen, insersi, delesi dan rekombinasi di dalam runutan
DNA antar individu, kelompok atau suatu populasi (Nei dan Kumar 2000).
Beberapa SNPs hasil penelitian sebelumnya pada gen STAT5A beserta
asosiasinya terhadap sifat produksi dan reproduksi disajikan pada Tabel 3.

13

Tabel 3 SNPs gen STAT5A serta asosiasinya pada beberapa bangsa sapi
SNP
9501A/G

Region
Intron 9

Bangsa sapi
Jersey

6853C>T

Ekson 7

Podolica
Polish Black-andWhite, Polish Red,
Polish White-Back,
Charolaise,
Limousine, Red
Angus, Hereford,
Simmental.
Black and White

Iranian holstein
Italian Brown
Jersey
12195G/C

Ekson 8

Holstein
g.9501G>A
12743T>C
-488A>G

Ekson 16
promoter

g.-1450G>A
g.-1448C>A
g.-1409C>A
g.-1405C>A
g.-1401C>A
g.-1384A>G
g.-1361G>A
g.-1350G>T
g.-1167C>T
g.-1128G>A
g.-1093G>A

promoter

Dutch
frisian
Jersey

Sapi bali

holstein-

Asosiasi
Produksi
susu,
lemak dan kadar
protein.
Performa
pertumbuhan
Produksi daging

Sumber
Brym et al. (2004)

Pertumbuhan,
kualitas karkas, dan
konversi pakan
Produksi susu
Produksi susu
Komposisi susu

Oprządek et al. (2003)

Komposisi susu dan
daya tahan hidup
embrio
Produksi
susu
laktasi
Komposisi lemak
susu
Komposisi susu
pengikatan
kapasitas
untuk
nuclear
proteins
hati [diduga hepatic
nuclear
factor
(HNF)-3]
-

Dario et al. (2009)
Flisikowski
(2003)

et

al.

Sadeghi et al. (2009)
Selvaggi et al. (2009)
Dario dan Selvaggi
(2011)
Khatib et al. (2008)

Oikonomou et al.
(2011)
Schennink
et
al.
(2009)
Selvaggi et al. (2013)
Flisikowski et al.
(2004).

Hasil penelitian

Polimorfisme pada bagian promoter dilaporkan dapat berpengaruh terhadap
transkripsi gen melalui perubahan afinitas antara faktor-faktor transkripsi dan
sekuen promoter (Li et al. 2013), serta berpengaruh terhadap ekspresi gen (Schork
et al. 2000). Keberadaan SNP pada CpG island gen STAT5A promoter akan
berpengaruh terhadap pola metilasi yang berakibat pada ekspresi gen tersebut.
Selain itu, SNP gen STAT5A bagian promoter telah diteliti sebelumnya dan
ditemukan pada posisi -488 yaitu subtitusi basa A/G dengan menggunakan PCR-

14

heteroduplex dan sekuensing (Flisikowski et al. 2004). Hasil ekspresi gen dari
SNP tersebut menunjukkan bahwa tingkat ekspresi pada liver sapi lebih tinggi
pada genotipe AA dibandingkan GG (Flisikowski et al. 2004). Selain itu, hasil
dari electrophoretic mobility shift assay (EMSA) menunjukkan bahwa transisi
A→G pada posisi −488 pada gen STAT5A promoter dapat meningkatkan
pengikatan kapasitas untuk nuclear proteins hati [diduga hepatic nuclear factor
(HNF)-3] (Flisikowski et al. 2004). Keberadaan SNP pada CpG island dapat
dijadikan dasar penelitian pola metilasi pada gen STAT5A sapi bali yang
berpengaruh terhadap ekspresi gen.

SIMPULAN
Jumlah SNPs yang ditemukan yaitu 11 SNP dengan lokasi masing-masing
pada CpG island I dan II yaitu 8 SNP dan 3 SNP. SNP yang teridentifikasi pada
daerah CpG island I yaitu g.-1448C>A, g.-1409C>A, g.-1405C>A, g.-1401C>A,
g.-1450G>A, g.-1361G>A, g.-1384A>G, dan g.-1350G>T. SNP yang ditemukan
pada daerah CpG island II yaitu g.-1167C>T, g.-1128G>A, dan g.-1093G>A.
Hasil identifikasi keragaman pada kedua CpG island yang berbeda menunjukkan
adanya sifat polimorfik yang dapat dijadikan kriteria awal dalam melakukan
seleksi.

SARAN
SNPs yang ditemukan pada penelitian ini perlu divalidasi dalam populasi
yang lebih besar, terutama pada SNPs yang konsisten ditemukan pada ketiga
populasi sapi bali. SNPs gen STAT5A promoter yang teridentifikasi pada sapi
bali lebih lanjut diperlukan adanya penelitian terhadap tingkat metilasi dan
ekspresi gen tersebut sehingga dapat dijadikan dasar dalam melakukan seleksi.

DAFTAR PUSTAKA
Argetsinger LS, Carter-Su C. 1996. Growth hormone signalling mechanisms:
involvement of the tyrosine kinase JAK2. Horm. Res. 45:22–24.
Brandenberg O, Dhlamini Z, Sensi A, Ghosh K, Sonnino A. 2011. Module
Biosafety Resource Book: Introduction to Molecular Biology and Genetic
Engineering. Rome (IT): FAO of the United Nations.
Brym P, Kamiñski S, Rusc A. 2004. New SSCP polymorphism within bovine
STAT5A gene and its associations with milk performance traits in Blackand-White and Jersey cattle. J Appl Genet. 45(4):445-452.
Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. Biotechnology: applying the genetic revolution.
Burlington (US): Elsevier Academic Pr.

15

Couldrey C, Lee RSF. 2010. DNA methylation patterns in tissues from midgestation bovine foetuses produced by somatic cell nuclear transfer show
subtle abnormalities in nuclear reprogramming. BMC Dev Biol. 10:27.
Dario C, Selvaggi M, Carnicella D, Bufano G. 2009. STAT5A/AvaI
polymorphism in Podolica bulls and its effect on growth performance traits.
Livest Sci. 123:83–87.
Dario C, Selvaggi M. 2011. Study on the STAT5A/AvaI polymorphism in Jersey
cows and association with milk production traits. Mol Biol Rep. 38(8):538792. doi: 10.1007/s11033-011-0691-8.
Darnell JrJE, Kerr IM, Stark GR. 1994. Jak-STAT pathways and transcriptional
activation in response to IFNs and other extracellular signaling proteins.
Science. 264(5164):1415–1421.
Deaton AM, Bird A. 2011. CpG islands and the regulation of transcription. Genes
Dev. 25:1010–1022.
Fazzari MJ, Greally JM. 2004. Epigenomics: beyond CpG islands. Nat Rev Genet.
5:446–455.
Flisikowski K, Oprządek J, Dymnicki E, Zwierzchowski L. 2003. New
polymorphism in the bovine STAT5A gene and its association with meat
production traits in beef cattle. Anim Sci Pap Rep. 21(3):147-157.
Flisikowski K, Starzyński RR, Zwierzchowski L. 2004. Promoter variantdependent expression of the STAT5A gene in bovine liver. BBA-Gene Struct
Expr. 1679(2):195-199 doi:10.1016/j.bbaexp.2004.05.005.
Gardiner-Garden M, Frommer M. 1987. CpG islands in vertebrate genomes. J
Mol Biol. 196:261-282.
Goldammer T, Meyer L, Seyfert HM, Brunner RM, Schwerin M. 1997. STAT5A
encoding gene maps to chromosome 19 in cattle and goat and chromosome
11 in sheep. Mamm Genome. 8:705–706.
Gunawan A, Sari R, Parwoto Y. 2011. Genetic analysis of reproductive traits in
bali cattle maintained on range under artificially and naturally bred. J
Indonesian Trop Anim Agric. 36(3).
Hall TA. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and
analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl Acids Symp. Ser. 41: 95-98.
Handiwirawan E, Subandriyo. 2004. Potensi dan keragaman sumberdaya genetik
sapi bali. Wartazoa. 14:3.
Herrington J, Smit L, Schwartz J, Carter-Su C. 2000. The role of STAT proteins
in GH signaling. Oncogene. 19(21):2587–2597.
Illingworth RS, Bird AP. 2009. CpG islands-‘A rough guide’. FEBS Letters.
583:1713-1720.
Jaenisch R, Bird A. 2003. Epigenetic regulation of gene expression: how the
genome integrates intrinsic and environmental signals. Nat Genet. 33 (Suppl
1):245–254.
Khatib H, Huang W, Wang X, Tran AH, Bindrim AB, Schutzkus V, Monson
RL, Yandell BS. 2009. Single gene and gene interaction effects on
fertilization and embryonic survival rates in cattle. J Dairy Sci. 92(5):2238–
2247.
Khatib H, Monson RL, Schutzkus V, Kohl DM, Rosa GJM, Rutledge JJ. 2008.
Mutations in the STAT5A gene are associated with embryonic survival and
milk composition in cattle. J Dairy Sci. 91(2):784–793.

16

Kwok PY, Chen X. 2003. Detection of single nucleotide polymorphisms. Curr
Issues Mol Biol. 5:43-60.
Lechner J, Welte T, Dopler W. 1997. Mechanism of interaction between the
glucocorticoid receptor and STAT5: role of DNA-binding. Immunobiology.
198(1-3):112-123.
Li E. 2002. Chromatin modification and epigenetic reprogramming in mammalian
development. Nat Rev Genet. 3:662–673.
Li MJ, Liu M, Liu D, Lan XY, Lei CZ, Yang DY, Chen H. 2013. Polymorphisms
in the promoter region of the Chinese bovine PPARGC1A gene. Asian-Aust
J Anim Sci. 26:483-487.
Nei M. 1987. Molecular Evolutionary Genetics. New York (US): Columbia Univ
Pr.
Nei M, Kumar S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. New York (US):
Oxford Univ Pr.
Oikonomou G, Michailidis G, Kougioumtzis A, Avdi M, Banos G. 2011. Effect of
polymorphisms at the STAT5A and FGF2 gene loci on reproduction, milk
yield and lameness of Holstein cows. Res Vet Sci. 91:235–239.
Oprządek J, Flisikowski K, Zwierzchowski L, Dymnicki E. 2003. Polymorphisms
at loci of leptin (LEP), Pit1 and STAT5A and their association with growth,
feed conversion and carcass quality in Black-and-White bulls. Anim Sci Pap
Rep. 21(3):135-145.
Paramitasari KA, Sumantri C, Jakaria. 2015. The genetic variability of prolactin
and signal transducers and activators of transcription 5A (STAT5A) genes
in bali cattle. Media Petern. 38(1):1-11.
Payne WJA, Rollinson DHL. 1973. Bali Cattle. World Anim Rev. 7:13-21.
Pelt-Verkuil van E, Belkum van A, Hays JP. 2008. Principles and Technical
Aspects of PCR Amplification. Netherlands (NL): Springer.
Sadeghi M, Shahrbabak MM, Mianji GR, Javaremi AN. 2009. Polymorphism at
locus of STAT5A and its association with breeding values of milk
production traits in Iranian Holstein bulls. Livest Sci. 123:97–100
Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory
Manual. 2nd ed. USA (US): Cold Spring Harbour Laboratory Pr.
Saxonov S, Berg P, Brutlag DL. 2006. A genome-wide analysis of CpG
dinucleotides in the human genome distinguishes two distinct classes of
promoters. Proc Natl Acad Sci. 103:1412–1417.
Schennink A, Bovenhuis H, Léon-Kloosterziel KM, Van Arendonk JAM, Visker
MHPW. 2009. Effect of polymorphisms in the FASN, OLR1, PPARGC1A,
PRL and STAT5A genes on bovine milk-fat composition. Anim Genet. 40(6):
909–916.
Schindler C, Darnell JrJE. 1995. Transcriptional responses to polypeptide ligands.
The JAK- STAT pathway. Annu Rev Biochem. 64:621–651.
Schork NJ, Fallin D, Lanchbury S. 2000. Single nucleotide polymorphisms and
the future of genetic epidemiology. Clin Genet. 58:250–264.
Segal E, Widom J. 2009. From DNA sequence to transcriptional behaviour: a
quantitative approach. Nat Rev Genet. 10:443–456.
Selvaggi M, Dario C, Normanno G, Celano GV, Dario M. 2009. Genetic
polymorphism of STAT5A protein: relationships with production traits and

17

milk composition in Italian Brown cattle. J Dairy Res. 76:1–5.
doi:10.1017/S0022029909990070.
Selvaggi M, Tufarelli V, Pinto F, Centoducati G, Dambrosio A, Santacroce MP,
Dario C. 2013. Bovine STAT5A gene polymorphism analysis and its
association with milk composition traits in Jersey cows. International J Bios
Bioch and Bioinf. 3:4. doi: 10.7763/IJBBB.2013.V3.227.
Seyfert H, Pitra C, Meyer L, Brunner RM, Wheeler TT, Molenaar A, McCracken
JY, Herrmann J, Thiesen H, Schwerin M. 2000. Molecular characterization
of STAT5A and STAT5B encoding genes reveals extended intragenic
sequence homogenity in cattle and mouse and different degrees of divergent
evolution of various domains. J Mol Evol. 50:550-561.
Talib C. 2002. Sapi bali di daerah sumber bibit dan peluang pengembangannya.
Wartazoa. 12:3.
Talib C, Entwistle K, Siregar A, Budiarti-Turner S, Lindsay D. 2003. Survey of
population and production dynamics of bali cattle and existing breeding
programs in Indonesia. ACIAR Proceedings. 110.
Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, Kumar S. 2011. MEGA5:
Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood,
Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular
Biology and Evolution.
Turner P, McLennan A, Andy B, Mike W. 2007. Molecular Biology 3rd Ed. New
York (US): Taylor and Francis Group.
Wakao H, Gouilleux F, Groner B. 1994. Mammary gland factor (MGF) is a novel
member of the cytokine regulated transcription factor gene family and
confers the prolactin response. EMBO J. 13(9):2182–2191.

18

LAMPIRAN
Lampiran 1

Sekuens gen STAT5A yang diakses di GenBank kode akses
AY280369.1

LOCUS
DEFINITION
ACCESSION
VERSION
KEYWORDS
SOURCE
ORGANISM

REFERENCE
AUTHORS
TITLE

JOURNAL
PUBMED
REFERENCE 2
AUTHORS
TITLE
STAT5A

AY280369 978 bp DNA linear MAM 30-JAN-2006
Bos taurus STAT5A gene, promoter region and exon 1.
AY280369
AY280369.1 GI:30351072
.
Bos taurus (cattle)
Bos taurus
Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata;
Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Laurasiatheria;
Cetartiodactyla; Ruminantia; Pecora; Bovidae; Bovinae; Bos.
1 (bases 1 to 978)
Flisikowski,K., Starzynski,R.R. and Zwierzchowski,L.
Promoter variant-dependent expression of the STAT5A gene in
bovine
liver
Biochim. Biophys. Acta 1679 (2), 195-199 (2004)
15297151
(bases 1 to 978)
Flisikowski,K., Hiendleder,S. and Zwierzchowski,L.
Nucleotide sequence variation in the transcription factor

5'-noncoding region in Bos taurus and Bos indicus cattle
JOURNAL
Biochem. Genet. 43 (7-8), 459-464 (2005)
PUBMED
16187168
REFERENCE 3 (bases 1 to 978)
AUTHORS
Flisikowski,K. and Zwierzchowski,L.
TITLE
Sequence variations in the transcription factor STAT5A gene
5'-flanking region in the cattle and European bison (Bison
bonasus)
JOURNAL
Unpublished
REFERENCE 4 (bases 1 to 978)
AUTHORS
Flisikowski,K. and Zwierzchowski,L.
TITLE
Direct Submission
JOURNAL
Submitted (03-APR-2003) Molecular Biology, Institute of
Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences,
Jastrzebiec, Wolka Kosowska 05-552, Poland
FEATURES
Location/Qualifiers
source
1..978
/organism="Bos taurus"
/mol_type="genomic DNA"
/db_xref="taxon:9913"
gene
1..>978

19

/gene="STAT5A"
regulatory
1..666
/regulatory_class="promoter"
/gene="STAT5A"
repeat_region 170..191
/rpt_type=tandem
/rpt_unit_seq="gc(5);ac(6)"
regulatory
648..653
/regulatory_class="TATA_box"
/gene="STAT5A"
mRNA
667..>725
/gene="STAT5A"
/product="STAT5A"
exon
667..725
/gene="STAT5A"
/number=1
ORIGIN
1 gctttcctgtttctgctgcgcaggggagtgcacatgaaaagtcgtggaaggagtgggcag
61 ggcaggggggcctctaggtgagctggcaatctctggaatccccaggccttcccctcaata
121 cggctttgcctctgagatcacaaaagctgtgtccccaacccacacgcgtgcgcgcgcgca
181 cacacacacacgttagactttttaaatctagaggctcagaagatgacaaacgccggtatc
241 tccagctgctccaaccctttcctcctcccttttgacagatgagaaaactgaggccccgcg
301 ctgggatttccagagcccgggatttcccagccctcccactcccatcctccagccactccc
361 gcccctcttgcccagcacggtctgcggcagctccgcggggtcgccggcaagggccggctg
421 ggactcccaggggaccccgccgtcggagcagccccccgcgctcggcgccgccccgcctcg
481 cagccgtgctctcgccggggagccagccaccgagggcggaggcggggagagagcgaccga
541 ggctgggaggggtgttggcgagagctcgcgcgctgtgtatggtctgtcagaggcagctga
601 cctttgaggaggaaatcgctgctctcggctccttcctgtagtaacaggcgccgccgccgc
661 cgccgccaggagccccggccgggagcgagcgccggcccagtcgccggaccgcccggcacg
721 accaggtgggtggccccggcagcgcgcccccggcgacgcgcgcccagagggggcaccctg
781 ctgctgctgctgctgctgctgccgccgcccgggtcctcgccccgcaggccccggagcccg
841 acagacggaggggcgctggggacggtccccgggacccagggagagtttcggcgccgcgtg
901 gactaaggaccgggacgcggattggagggaggaggccgagggtgggcgccgtcctcgcct
961 tcggtgggcagggggcgc
//

Lampiran 2

Sekuens gen STAT5A yang diakses di GenBank kode akses
AJ242522.1

LOCUS
DEFINITION
ACCESSION
VERSION
KEYWORDS
SOURCE
ORGANISM

REFERENCE 1

AJ242522
3570 bp DNA linear MAM 14-NOV-2006
Bos taurus partial stat5A gene, exons 1-4 and joined CDS.
AJ242522
AJ242522.1 GI:5701819
STAT5A gene; STAT5A, mammary gland factor.
Bos taurus (cattle)
Bos taurus
Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata;
Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Laurasiatheria;
Cetartiodactyla; Ruminantia; Pecora; Bovidae; Bovinae; Bos.

20

AUTHORS

Seyfert,H.M., Pitra,C., Meyer,L., Brunner,R.M., Wheeler,T.T.,
Molenaar,A., McCracken,J.Y., Herrmann,J., Thiesen,H.J. and
Schwerin,M.
TITLE
Molecular characterization of STAT5A- and STAT5Bencoding genes reveals extended intragenic sequence
homogeneity in cattle and mouse and different degrees of
divergent evolution of various domains
JOURNAL
J. Mol. Evol. 50 (6), 550-561 (2000)
PUBMED
10835485
REFERENCE 2 (bases 1 to 3570)
AUTHORS
Seyfert,H.M.
TITLE
Direct Submission
JOURNAL
Submitted (08-JUN-1999) Seyfert H.M., Molecular Biology,
Research Institute for the Biology of Farm Animals, WilhelmStahl-Allee-2, 18196 Dummerstorf, GERMANY
FEATURES
Location/Qualifiers
source 1..3570
/organism="Bos taurus"
/mol_type="genomic DNA"
/db_xref="taxon:9913"
/chromosome="BTA19"
/clone="gMGF19"
gene
order(800..3491,AJ237937.1:984..15103)
/gene="stat5A"
mRNA join(800..858,1696..1833,2158..2314,3402..3491,
AJ237937.1:984..1158,AJ237937.1:6369..6499,
AJ237937.1:6730..6881,AJ237937.1:7327..7482,
AJ237937.1:7888..8067,AJ237937.1:9530..9617,
AJ237937.1:9725..9847,AJ237937.1:10409..10501,
AJ237937.1:10945..11151,AJ237937.1:11862..11956,
AJ237937.1:12040..12170,AJ237937.1:12593..12748,
AJ237937.1:13496..13547,AJ237937.1:13833..13940,
AJ237937.1:14941..15103)
/gene="stat5A"
exon
800..858
/gene="stat5A"
/number=1
intron
859..1695
/gene="stat5A"
/number=1
exon
1696..1833
/gene="stat5A"
/number=2
CDS
join(1706..1833,2158..2314,3402..3491,
AJ237937.1:984..1158,AJ237937.1:6369..6499,
AJ237937.1:6730..6881,AJ237937.1:7327..7482,
AJ237937.1:9530..9617,AJ237937.1:7888..8067,
AJ237937.1:9725..9847,AJ237937.1:10409..10501,

21

AJ237937.1:10945..11151,AJ237937.1:11862..11956,
AJ237937.1:12040..12170,AJ237937.1:12593..12748,
AJ237937.1:13496..13547,AJ237937.1:13833..13940,
AJ237937.1:14941..15103)
/gene="stat5A"
/function="Transcription factor"
/codon_start=1
/product="STAT5A, Mammary Gland Factor"
/protein_id="CAB52173.1"
/db_xref="GI:5701820"
/db_xref="GOA:Q95115"
/db_xref="InterPro:IPR000980"
/db_xref="InterPro:IPR001217"
/db_xref="InterPro:IPR008967"
/db_xref="InterPro:IPR011992"
/db_xref="InterPro:IPR012345"
/db_xref="InterPro:IPR013799"
/db_xref="InterPro:IPR013800"
/db_xref="InterPro:IPR013801"
/db_xref="InterPro:IPR015988"
/db_xref="UniProtKB/Swiss-Prot:Q95115"
/translation="MAGWIQAQQLQGDALRQMQVLYGQHFPIEVRHYLAQWIESQPWD
AIDLDNPQDRAQATQLLEGLVQELQKKAEHQVGEDGFLLKIKLGHYATQLQNTYDRCP
MELVRCIRHILYNEQRLVREANNGSSSAGILVDAMSQKHLQINQTFEELRLVTQDTEN
ELKKLQQTQEYFIIQYQESLRIQAQFAQLAQLNPQERLSRETALQQKQVSLEAWLQCE
AQTLQQYRVELAEKHQKTLQLLRKQQTIILDDELIQWKRRQQLAGNGGPPEGSLDVLQ
SWCEKLAEIIWQNRQQIRRAEHLCQQLPIPGPVEEMLAEVNATITDIISALVTSECSG
EILNNCCVMEYHQATGTLSAHFRNMHLHHREAAPSGPEDPDQVRGHRAPAGGWEAERA
HEPPPGEGHHHQRAAGQVTAQEREHPQSLKRIKRADRRGAESVTEEKFTVLFESQFSV
GSNELVFQVKTLSLPVVVIVHGSQDHNATATVLWDNAFAEPGRVPFAVPDKVLWPQLC
EALNMKFKAEVQSNRGLTKENLVFLAQKLFNSSSSHLEDYNGMSVSWSQFNRENLPGW
NYTFWQWFDGVMEVLKKHHKPHWNDGAILGFVNKQQAHDLLINKPDGTFLLRFSDSEI
GGITIAWKFDSPDRNLWNLKPFTTRDFSIRSLADRLGDLNYLIYVFPDRPKDEVFSKY
YTPVLAKAVDGYVKPQIKQVVPEFVSASADSAGSNATYMDQAPSPAVCPQPHYNMYPQ
NPDPVLDQDGEFDLDETMDVARHVEELLRRPMDSLEPSLPPPTGLFTPGRGSLS"

intron

exon

1834..2157
/gene="stat5A"
/number=2
2158..2314
/gene="stat5A"

22

intron

exon

/number=3
2315..3401
/gene="stat5A"
/number=3
3402..3491
/gene="stat5A"
/number=4

ORIGIN
1 ggatcctgtatggaccatggtttgccgacttggccctctgcccactgtgggaccctaggc
61 aaggccccctcacccctctggactccgtttctcatctgcaaaatttccagggcttgaaac
121 atttgactgccaaggttctttcctgtttctgctgcgcaggggagtgcacagaaaagtcgt
181 ggaaggaggggcagggcaggggggcctctaggtgagctggcaatctctggaatccccagg
241 ccttcccctcaatacggctttgcctctgagatcacaaaagctgtgtccccaacccacacg
301 cgtgcgcgcgcacacacacacacacgttagacttcttaaatctagaggctcagaagatga
361 caaacgcccgcatctccagctgctccaaccctttcctcctcccttttgacagatgagaaa
421 actgaggccccgcgctgggatttccagagcccggg