ISOLASI DNALaporan PraktikumUNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMJurusan BiologiSeptember 2010A. Judul :Isolasi DNAB. Tujuan :Tujuandaripraktikumkaliiniadalahmengetahiupengaruhjenisbuahdan jenis detergen terhadap kualitas DNA yang dihasilkan dalam proses isolasi.C. Pendahuluan :DNA merupakan suatu materi genetik yang terbentuk dari dua kelompok basa yang berbeda yang mengandung nitrogen, yaitu purin dan pirimdin. Dua purin yang palingbanyakterdapatdalam DNAadalah adenindan guanin, dan pirimidin yang umumadalahsitosindantimin. Purindanpirimidinberisi beberapaikatanganda yangberhubungan. Molekul molekul yangberisi ikatandemikianitumempunyai potensi untuk hadir dalamsejumlah struktur kimia yang berbeda, karena atom hidrogennya mempunyai kebebasan tertentu. Misalnya saja satu atom hidrogen dapat berpindah dari suatu gugusan asam amino ( -NH2), dengan meninggalkan gugusan asamamino( -NH) danmuatannegatif nettoyangdiserapolehsistemcincin molekul yang berkonjugasi. Fluktuasi kimia semacamitu disebut pergeseran tautomer, dan struktur struktur molekul berbeda yang dihasilkannya disebut tautomer ( Goodenough 1988 ).DNAadala polimer bukleotida biasa : bila dua nukleotida digabungkan, molekul resultannya disebut dinukleotida ; bila tiga menjadi trinukleotida ; bila beberapa membentuk polinukleotida. Hanya satu gugusan fosfat dari setiap trifosfat peloportermasukdalampolimer. Gugusanfosfat ini, yangterikat pada5-karbon gula pentosa pada satu nukleotida, juga terikata secara kimiawi pada 3- karbon gula nukleotida kedua, sehingga suatu deret 5-3 pautan fosfat mengikat nukleotida nukleotida itu menjadi satu sejauh panjangnya polimer. Ikatan ikatan fosfat itu sangat kuat dan dikenal sebagai ikatan ikatan ester kovalen, atau ikatan fosfodiester. Residu fosfat ( PO4- ) sepanjang rantai ini bersifat asam, sehingga diberi nama asam nukleat ( Goodenough 1988 ).D. Kajian PustakaDNA ( Deoxyribose Nucleid Acid ) adalah master molekul yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme( jamilah,2005 ). DNA tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deeoksiribosa, basa nitrogen, mitokondria, dan kloroplas. DNAyang menyusun kromosomini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda, dimana basa nitrogen dan kedua benag polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat.Proses isolasi DNA diawali dengan proses ekstraksi DNA. Hal ini bertujuan untuk memisahkan DNA dengan partikel lain ytang tidak diinginkan. Proses ini harus dilakukan dengan hati hati, sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada DNA. Untuk mengluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan deinding sel, membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secra kimiawi. Jika dengan cara mekanik bisa dilakukan dengan memblender atau menggerus dengan menggunakan mortar dan pistil.Penambahandetergendalamisolasi DNAdapat dilakukankarenadetergen dapat menyebabkan rusaknya membran sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik detregen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa lipid protein kompleks ( Machfud, 2006 ). Macam macam detergan yang digunakan jega berpengeruh pada hasil dari isolasi DNA dengan kualitas baik karena kandungan pada masing masing detergen berbeda.Garamgarammemegang peran penting yang lain untuk menghilangkan proteindankarbohidart karenagaramdapat menyebabkankeduaterpresipitasi dan bersamasamadengandetergen, keduanyaberfungsi seperti halnyalysingbuffer ( Dollard, 1994 ). Pemekatan dengan etanol pada lapisan atas sampel sehingga terjadi presipitasi DNA pada perbatasan kedua larutan.E. Alat dan Bahan1. Alat- Blender - Saringan - Kertas saring - Kain saring - Beaker glass - Sendok - Spatula- Tabung reaksi- Pipet tetes- Sendok plastik kecil2. Bahan- Buah ( pepaya, nanas, melon, pear )- Detergen ( rinso, attack, bukrim, sunlight )- Alkohol absolut 95 %- Aquades- Garam dapurF. Metode KerjaMemblender 20 gr buah dan 20 ml aquades selama 1 menit ( semua buah diblender satu persatu : buah pepaya, nanas, melon, pear )+Menyaring dengan saringan, lalu menyaring kembali dengan kertas saring+Meletakkan hasil saringan pada beaker glass+Mengambil detergen, dan memasukkannya kedalam beaker glass ( semua detergen dimasukkan ke dalam beaker glass satu per satu : rinso, attack, bukrim, sunlightt )+Menambahkan 1 sendok detrgen, 2 spatula NaCl, 56 ml aquades+Mengaduk detrgen diatas dan jangan sampai berbuih+Memasukkan 15 ml saringan buah ( alikot ) kedalam tabung reaksi+Menambahkan 1ml campuran detergen, lalu meneteskan 6 ml etanol 70% yang dingin melalui dinding tabung reaksi+Mencatat waktu awal terbentuknya benang benang DNA dan membandingkan ketebalan lapisan DNA yang terbentuk pada masing masing jenis buahMengulangi tiap jenis buah dan detergen masing-masing 2 kali.G. DATA HASIL PENGAMATAN, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASANTabel Data Hasil PengamatanBuah Detergen Waktu Banyak DNAPepaya Rinso 15 detikAttackBukrimSunlight17 detik3detik4detik20 detik26 detik7detik8detikNanasRinsoAttackBukrimSunlight8,26 detik7,33 detik5,31 detik6,24 detik45 detik30,57 detik13,27 detik34 detikMelonRinsoAttackBukrimSunlight7,91 detik6,49 detik6,15 detik9,13 detik8,05 detik9,04 detik3,40 menit3,37 menitTomatRinsoAttackBukrimSunlight11 detik15 detik6 detik13 detik17 detik38 detik27 detik19 detikKeterangan : + : tipis ++ : sedang +++ : agak tebal ++++ : tebalAnalisis DataPraktikum kali ini yaitu isolasi DNA bertujuan untuk mengetahui pengaruh macam buah dan jenis detergen terhadap kualitas DNA yang dihasilkan dalam proses isolasi. Buah yang digunakan dalam proses isolasi DNA kali ini adalah buah pepaya, nanas, melon, damnpear. Sebelumnya buahbuahini di blender terlebihdahulu selama satu menit agar nantinya bisa didapatkan alikot. Setelah buahdiblender menyiapkan detergen yang telah ditambai dengan 2 spatula NaCl, aquades 56 ml, dan mengaduknya, namun dalam mengaduk diusahakan jangan sampai berbuih. Kemudian menuangkan 15 ml alikot kedalam tabung reaksi yang selanjutnya ditetesi etanol 70 % dingin melalui dinding tabung reaksi.Setalahprosesisolasi DNA dilakuakn, kami mendapatkan data bahwa pada penggunaan buah pepaya sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil diisolasi paling tebal dengan kualifikasi +++ ( agak tebal ) ditemukan pada tabung reaksi yang berisi larutansabunrinsodanattack, sedangkanisolasi DNAyangkualifikasinyapaling tipisdidapatkanolehtabungreaksiyangberisi larutansabuncairsunlight dengan kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk setiap ulangan artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya pada larutan sabun bukrim ini kualifikasinya ulangan pertama dan kedua sama yaitu ++ ( sedang ). Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detergen untuk membentuk DNA itu paling cepat didapatkan oleg larutan sabun attack dengan waktu untuk ulangan pertama 3 detikdanulanganyangkeduan4detik. Sedangkanwaktuyangpalinglamayang dibutuhkandetergenuntukmenghasilkanDNAini dittempati olehlarutansabun bukrim, untukulanganpertama20detikdanulanganyangkedua26detik.Untuk detergen yang lain memiliki waktu yang berada ditengah tengah larutan sabun attack dan bukrim. Pada larutan sabun rinso waktu yang dibutuhkan untuk membentuk DNA ini, untukulanganpertamaselama15detik, danuntukulangankeduaselama17 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun sunlight untuk membentuk DNA pada ulangan pertama selama 7 detik dan ulangan ke dua selama 8 detik.Proses isolasi yangkedua ini menggunakan buah nanas, dimana didapatkan databahwapadapenggunaan buah nanas sebagai suber DNA, DNA yang berhasil diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi yang berisi larutan sabun attack, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling tipisdidapatkanolehtabungreaksiyangberisi larutansabuncairsunlight dengan kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya padalarutansabunbukarimdanrinsoyangmempunyai kualifikasi untukulangan pertamadan kedua sama yaitu bukrim ++ ( sedang ) dan rinso +++ ( agak ). Kemudian untukwaktuyangdibutuhkandetergenuntukmembentukDNAitupalingcepat didapatkan oleh larutan sabun attack dengan waktu untuk ulangan pertama yaitu 5,31 detik dan untuk ulangan yang kedua yaitu 6,24 detik. Sedangkan waktu yang paling lama yang dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini ditempatioleh larutan sabun bukrim, untuk ulangan pertama 45 detik dan ulangan yang kedua 30,57 detik. Untuk detergen yang lain memiliki waktu yang berada ditengah tengah larutan attack dan larutansabun bukrim.Pada larutan sabun rinso waktu yang dibutuhkan untuik membentuk DNA ini untuk ulangan pertama selama 8,26 detik, dan untuk ulangan yang kedua selama 7,33 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun sunlight untuk membentuk DNA pada ulangan pertama sela 13,27 detik dan ulangan kedua selama 34 detik.Proses isolasi yang ketiga ini menggunakan buah melon, dimana didapatkan data bahwa pada penggunaan buah melon sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi yang berisi larutan sabun attack, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling tipisdidapatkanolehtabungreaksiyangberisi larutansabuncairsunlight dengan kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya padalarutansabunbukrimdanrinsoyangmempunyai kualifikasi untukulangan pertama dan kedua sama yaitu bukrim ++ ( sedeang ) dan rinso +++ ( agak tebal ). Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detregen untuk membentuk DNA itu paling cepat didapatkanolehlarutansabunrinsodenganwaktu: untukulanganpertama yaitu selama 7,91 detik dan untuk ulangan yang kedua yaitu 6,49 detik. Sedangkan waktuyangpalinglamayangdibutuhkandetergenuntukmenghasilkanDNAini ditempati olehlarutansabuncair senlight, untukulanganpertama3,40menit dan ulanganyangkedua3,37menit. Untukdetergenyanglainmemiliki waktuyang berada ditengah tengah larutan sabun sunlight dan rinso. Pada larutan sabun attack waktuyangdibutuhkanuntukmembentukDNAini untukulanganpertmaselama 6,15 detik, dan untuk ulangan yang kedua selama 9,13 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun bukrim untuk membentuk DNA pada ulangan pertama selama 8,05 detik dan ulangan yang kdua selama 9,04 detik.Proses isolasi yang keempat ini menggunakan buah pear, dimana didapatkan data bahwa pada penggunaan buah pear sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi yang berisi larutansabun rinso, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling tipisdidapatkanolehtabungreaksiyangberisi larutansabuncairsunlight dengan kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya padalarutansabunbukrimdanattackyangmempunyai kualifikasi untukulangan pertama dan kedua sama yaitu bukrim +++ ( agak tebal ) dan rinso ++ ( sedang ). Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detregen untuk membentuk DNA itu paling cepatdidapatkanolehlarutansabunattackdenganwaktu: untuk ulanganpertama yaitu selama 6 detikdan untuk ulangan yang kedua yaitu 13 detik. Sedangkan waktu yang paling lama yang dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini ditempati oleh larutan sabun bukrim, untuk ulangan pertama 17 detik dan ulangan yang kedua 38detik. Untukdetergenyanglainmemiliki waktuyangberadaditengahtengah larutansabunbukrimdanattack.Padalarutansabun rinsowaktu yang dibutuhkan untuk membentuk DNA ini untuk ulangan pertma selama 11 detik, dan untuk ulangan yang kedua selama 15 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun cair sunlight untukmembentukDNApadaulanganpertamaselama27detikdan ulangan yang kdua selama 19 detik. Pembhasan Pada dasarnya isolasi DNAdapat dilakukan dengan menggunakan berbagai macam sumber DNA yang dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Cara yang digunakan untuk merusak membran membran inti untuk mengambil DNA tersebut sangat beranekaragam, misalnyadenganpemblenderanataupenggerusan denganmortal danpistil. Selainperusakandengancarafisikmembraninti dapat dirusak dengan cara menggunakan senyawa senyawa kimia.Dengan melihat tabel hasil pengamatan dan juga analisis data dapat diketrahui bahwa jenis detergen itu mempengaruhi hasil dari isolasi DNA. Dari detergen yang telah digunakan ada yang berpengaruh sangat baik dalam pembentukan isolasi DNA danada pulayangmemberikan pengaruh kurang baik terhadap iaolasi DNA. Pada pengamatankaliinimacamdetergen yang digunakan sebanyak4macamdetergen yaitu rinso, attack, bukrim, dan sunlight. Pada beberapa perlakuan dan juga ulangan yang dilakukan, larutan detergen attack sering menghasilkan DNA dengan ketebalan palingtinggi sedangkanlarutandengansabuncair sunlight memiliki hasil isolasi DNA yang paling tipis.Untuk waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan isolasi DNA ini bervariasi dari setiap detergen. Untuk wakttu yang dibutuhkan untuk menghasilkan isolasi DNA paling lama ini diperoleh oleh larutan sabun bukrim dan untuk larutan sabun yang palingcepat menghasilkanisolasi DNAadalahpadalarutansabunattack. Untuk sumber DNA yang menghasilkan isolasi DNA paling tebal itu diperoleh oleh buah nanas. Untuk sumber DNA yang membutuhkan waktu pailing cepat tuk menghasilkanprosesisolasiDNA ini dimilikioleh buah pepaya,sedangkan waktu yangdibutuhkanuntukmembentukisolasi DNApalinglamaini di tempati oleh sumber DNA buah melon.Pada teori yang kami peroleh dijelaskan bahwa semakin banyak kandungan airpadabuahmakasel yangterlarut dalamekstrakakansemakinsedikit. Hal ini terbukti bahwa pada perlakuan buah melon mempunyai kadar iar yang lebih banyak bila dibandingkan dengan buah yang lain. Pada salah satu sumber menyatakan bahwa dalam proses pembuatan sumber DNA untuk isolasi DNA hendaknya jangan terlalu encer karena semakin encer sumber DNA , DNA yang terpresipitasi akan semakin sedikit.Dalam proses isolasi DNA detergen berfungsi menggantikan senyawa senyawakimia. Detergenmengandungsodiumdodesil sulfat (SDA)yangdapat menyebabkan hilangnya molekullipid pada membran sel sehingga struktur membran akan rusak dan melisiskan isi sel ( kamilah,2005 ). Pada saat penghancuran jaringa jaringan sampel pada awal proses isolasi DNA, terjadi pelepasan senyawa polifenol danpolisakarida( Zubaidah, : 38). Padasaat penambahanetanol, larutanakan tampak terbalik untuk beberapa saat, dan pada akhirnya ethanol akan berada di bagian atas tabung, sementara filtrat berada dibagian dasar tabung karena ethanol memiliki kerapatan yang lebih kecil dibandingkan air ( Jamilah 2005 ). Jika melihat dari jenis buah yang digunakan sebagai sumber DNA, ternyata buah yang memiliki kadar air rendahmenghasilkanpresipitasi DNAyanglebihbaikjikadibandingkandengan sumber DNA yang dari buah yang memiliki kadar air yang tinggi.Namunb pqada pengamatan iaolasi DNAkali ini kami rasa hasil yang diperoleh kurangakurat. Misaslnya saja dalampenentuan kadar kepekatan hasil isolasi DNAyangkami nilai. Dalampenentuankepekatankadar isolasi DNAini dilakuakn oleh 4kelompokbesar. Sehingga adalampenentuan kepekatan antara kelompoksatudengankelompokyanglainitubisaberbeda. Misalnyapadabuah pepaya, dalampenentuankepekatanbisasajakelompokkami mengatakanbahwa pada buah ini sangat pekat namun kelompok lain mengatakan kepekatanm buah ini sedikit seperti itu.G.DiskusiO. Apakah yang dimaksud dengan isolasi DNA ?O. Apakah fungsi dari penambahan garam ?O. Apakah fungsi dari penembahan detergen ?O. Apakah fungsi dari penambahan alkoholO. Mengapa larutan tidak boleh berbuih ketika diaduk dengan penambahan detergen ?O. Mengapa alkohol yang ditambahkan dalam keadaan dingin ?O. ApakahkecepatanpembentukanDNApadamasingmasingbuahdan detergen berbeda ?O. Apa kesimpulan dari praktikum isolasi DNA ? Jawaban :O. Isolasi DNAmerupakan cara ataupun metode yang digunakan untuk memisahkan DNA dari sel , baik dari inti, mitokondria, maupun kloroplas.O. Adapun fungsi dari penambahan garam yaitu untuk menghilangkan protein dankarbohidrat. Karenapadagaramini memangdapat menyebabkanproteindan karbohidrat terpresipitasi. Penambahan garam juga dpat digunakan untuk melarutkan DAN, karena ion Na+yang diakndung oleh garam mampu memblikir dengan kutub negatif fosfat DNA. Dalamhal ini penambahan garambisa dikatakan dapat membantu dalam hal pemekatan DNA.O. Fungsi dari penambahan detergen yaitu untuk melisiskan barier sel secar kimia sebagai pengganti senyawa kimia yang mampu merusak dinding dan membran sel. Karenapadadetergenmengandungsodiumdodesilsulfat( SDA) yang dapat menyebabkan hilangnya molekullipid pada membran sel sehingga struktur membran akan rusak dan melisiskan isi sel.O. Fungsi dari penambahan alkohol yaiut untuk mengikat strand DNA yang telah terkumpul. Strand strand DNA yang terikat oleh alkohol akan nampak sebagai benangbenang putihyang terapung diatas filtrat.Selain itu alkohol juga berfungsi mempertifikasi DNA.O. Larutan sabun tidak boleh berbuih karena agar sel dapat mengalami lisis yang disebabkan karena rusaknya dinding dan membran sel.O. Alkohol yangditambahkandalamkeadaandingin, karenapadaalkohol yangdingindapatmembentu mempercepatproses mempertifikasiDNA. Selain itu jikaalkoholyangdinginyangdiberikan makakonsentrasiDNA yang akan terikat oleh alkohol tersebut akan semakin pekat.O. Iya, kecepatan pembentukan DNA pada masing masing buah dan detergen itu berbeda karena jenis detergen ada yang memberikan pengruh baik dalam proses isolasi DNAdanadajigayangmemberikanpengaruhkurangbaikdalamproses isolasiDNA. Padabuahjuga demikian ada buah yangmemberikan pengaruh baik dalam proses isolasi DNA dan ada juga yang memberikan pengruh kurang baik dalam proses isolasi DNA, mislanya pada buahyangmemiliki kadar air rendahmaka nantinyaakanmenghasilkanpresipitasi DNAyanglebihbaik, dansebaliknyajika buahyangmemiliki kadarairtinggi makanantinyaakanmenghasilkanpresipitasi DNA yang kurang baik.O. Kesimpulandari praktikumkali ini adalahbahwasumber DNAyang digunakan itu berpengaruh terhadap hasil dari proses isolasi DNA, selain itu detergen yangdigunakandalamprosesisolasiDNAnantinyajugaakanmenghasilkanhasil isolasi DNA yang berbeda.H. Kesimpulan. Jenis buah yang digunakan dalamproses isolasi DNA berpengaruh terhadap hasil dari isolasi DNA itu sendiri. Semakin rendah kadar air dalambuah maka semakin tinggi hasil presipitasi DNA, dansebaliknyajikabuahyangmemiliki kadar air tinggi maka nantinya akan menghasilkan presipitasi DNA yang rendah. Detergen berpengaruh terhadap hasil dari isolasi DNADaftar PustakaJamilah. 2005. pengaruh berbagai macam detergen, penambahan enzim, dan ekstrak nanas ( Ananas comunis )terhadap hasil isolasi DNA berbagai macam buah sebagiatopikpraktikummatakuliahgenetika.Skripsi tidakditerbitkan. Malang: Unoversitas Negeri Malang.Zubaidah, siti. 2004.Identifikasi, variasi genetik, distribusi dan upaya eliminasibakteripenyebabCVPD ( Citrus Vein Phloem Degeneration ).Desertasi tidakl diterbitkan. Malang : program pasca sarjana Universitas Brawijaya.Goodenough, ursula. 1988. Genetics. Jakarta : erlangga.Http : //www. Isolasi DNA. // wiki. ComHttp : //www. Genetics //. ComHttp : //www/ structur DNA. com