ANALISIS PROSES DAN HASIL EKSTRAKSI DNA(Tugas Praktikum Bioteknologi Pertanian)

Oleh :Kelompok 9Aanisah Agusnani Rizq 1214121003Amichitia Wahyu Saputri1214121018Berri Adiwasa1214121038Catur Putra Satgada 1214121041

JURUSAN AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG2014

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam setiap makhluk hidup yang dapat berkembangbiak pasti memiliki DNA. DNA merupakan suatu organisasi molekul yang menggulung didalam struktur yang disebut kromosom didalam inti sel. Sel menyusun jaringan pada tumbuhan, oleh sebab itu DNA akan dapat ditemukan diseluruh bagian tumbuhan. Untuk mengetahui jumlah DNA dalam sel tanaman kita dapat melakukan analisis DNA salah satu tahapan analisis DNA adalah dengan Ekstraksi DNA.

Ekstraksi DNA merupakan prosedur rutin dalam analisis molekuler. Masalah-masalah dalam ekstraksi DNA masih merupakan hal penting yang perlu diatasi. Jumlah dan kualitas DNA hasil ekstraksi bervariasi tergantung dari spesies tanaman sehingga mempengaruhi analisis lebih lanjut seperti hibridisasi DNA, pemotongan DNA dengan enzim restriksi maupun analisis dengan polymerase chain reaction (PCR) (Pharmawati, 2009).

Ekstraksi DNA adalah langkah pertama yang sangat penting dalam langkah-langkah kerja analisisDNA sequencing. Kualitas secara keseluruhan, akurasi dan panjang pembacaan urutan basa DNA dapat dipengaruhi secara signifikan oleh karakter sample itu sendiri, dan metode yang dipakai untuk ekstraksi DNA. Mengisolasi DNA dengan kualitas tinggi dari berbagai jenis sample memiliki tantangan tersendiri, dan metode yang ideal akan beragam bergantung pada jenis jaringan/tissue(termasuk darah), bagaimana ia diperoleh dari sumbernya, dan bagaimana sample ditangani atau disimpan sebelum diekstrak. Metode untuk isolasi asam nukleat sering dikerjakan menggunakan penghancuran mekanik atau metode kimiawi, yang kadang-kadang juga terotomatisasi. Baik metode ekstraksi manual maupun otomatis yang digunakan, kita harus berhati-hati untuk meminimalisir degradasi DNA, dengan menghindari ekspos terhadap panas, cahaya,freeze-thawyang berulang-ulang danvortex. Selanjutnya, laboratorium harus diatur sedemikian rupa untuk meminimalisir kemungkinan kontaminasi silang diantara sample (sciencebiotech.net). Agar lebih memahami konsep ekstraksi DNA dilakukan anlisis berikut.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini adalah mengetahui analisis proses ekstraksi DNA dan hasil analisis kandungan DNA pada 5 macam bahan tersebut.

II. METODOLOGI

2.1 Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah tomat, air, garam, zat pelunak daging, stik batang kayu, alkohol dan detergen.Alat alat yang digunakan adalah blender, geas ukur, sendok, seringan, tabung reaksi, kertas,dan wadah penyimpanan.

2.2 Protokol

Adapun metode yang harus dilaksanakan adalah sebagai berikut :1. Masukkan ke dalam tabung/gelas blender: 84 gram (100 ml atau 1/2 cangkir) dari kacang polong hijau atau bisa dengan sumber DNA lainnya. 200 ml (1 cangkir) air. Sedikit garam (1 gram atau 1/8 sendok teh).2. Blenderlah pada (daya) tinggi selama 15 detik.3. Saring campuran tersebut melalui saringan ke dalam gelas ukur untuk mengeluarkan polong yang tidak terblender (agar tidak tercampur lagi dengan larutan).4. Tambahkan 30 ml (2 sendok makan) deterjen. Aduk denganperlahan-lahan hingga menyatu. Diamkan selama 5 - 10 menit.5. Isilah tabung reaksi sekitar 1/3 penuh dengan larutan kacang polong tersebut.6. Basahi (stik) batang kayu dengan mencelupkannya ke dalam cairan/larutan kacang polong tadi. Kemudian celupkan tongkat basah tersebut ke dalam zat pelunak daging. Campurkan pelunak daging tersebut menjadi cairan kacang polong. 7. Miringkan tabung reaksi dan dengan perlahan-lahan tuangkan alkohol (dengan jumlah yang sama) di sisi tabung sehingga ia akan berada di atas permukaan cairan kacang polong.8. Benang DNA akan muncul di perbatasan antara cairan kacang polong dan alkohol.9. Gunakan batang kayu untuk memindahkan cairan kacang polong dengan pelahan-lahan ke dalam larutan alkoholsehingga DNA akan mengendap; Anda juga dapat mendiamkan tabung selama 30 menit atau lebih. 10. Anda dapat menyimpan DNA tanpa batas dalam wadah tertutup dengan alkohol atau mengeringkannya di atas kertas. (menggunakan batang kayu atau pipet (penetes mata) untuk mentransfer DNA)

Simulasi Protokol1. Tomat, air dan sedikit garam dimasukkan dalam gelas blender

2. Blenderlah pada (daya) tinggi selama 15 detik, kemudian disaring3. Tambahkan 30 ml (2 sendok makan) deterjen kemudian Isilah tabung reaksi sekitar 1/3 penuh dengan larutan tomat4. Miringkan tabung reaksi dan dengan perlahan-lahan tuangkan alcohol.Gunakan batang kayu untuk memindahkan cairan larutan tomat dengan pelahan-lahan ke dalam larutan alkoholsehingga DNA akan mengendap. Kemudian didiamkan tabung selama 30 menit atau lebih.

5. menyimpan DNA dalam wadah tertutup dengan alkohol atau mengeringkannya di atas kertas

III. HASIL PERCOBAAN

3.1 Hasil ekstraksi DNATabel kandungan ekstrak DNA (ml) dari 5 macam bahanBahanUlangan

123

Bayam2.42.62.0

Hati ayam6.87.87.0

Straberi5.64.95.0

Brokoli2.83.02.7

Tomat4.84.85.4

3.2 Pembahasan3.2.1 Analisis proses ekstraksi DNADalam proses ekstraksi DNA hal yang harus dilakukan adalah menyiapkan bahan yang mengandung DNA dapat kita ambil dari materi yang ada disekitar kita seperti bayam, brokoli, hati ayam, strawberi, tomat, dll. Bahan lain yang perlu disiapkan adalah blender, larutan garam dan larutan sabun. Tahap pertama yang harus dilakukan adalah menghancurkan materi tersebut dengan menggunakan blender dengan dicampur larutan garam (NaCl) dan larutan detergen. Blender ini dapat menghancurkan jaringan dan sel secara mekanik, sedangkan larutan garam (dapat dibuat dengan melarutkan 1/8 sendok teh garam dalam 200 ml air) dapat digunakan untuk melisiskan sel karena lingkungan yang hipertonis misalnya plasmolysis yaitu peristiwa keluarnya air dari dalam sel karena lingkungan yang hipertonis. Sedangkan larutan detergen berfungsi untuk melarutkan senyawa lipid dan protein yang terdapat pada membran sel ataupun membran inti sehingga DNA keluar dari sel dan larut dalam larutan.

Setelah diblender, larutan tersebut kemudian disaring dengan saringan teh untuk memisahkan partikel yang lebih besar dan tentunya DNA lolos dari saringan teh. Hasil saringannya (filtrat) kemudian kita beri pelunak daging yang banyak dijual di pasaran. Jika anda tidak mendapatkannya, anda juga bisa menggunakan jus nanas. Pelunak daging dan jus nanas mengandung enzim yang dapat mendenaturasi protein yang ada di filtrat dan termasuk protein histon yang mengikat DNA. Setelah anda beri pelunak daging, diamkan filtrat sebentar (5 10 menit).

Setelah itu pindahkan filtrat tersebut dalam tabung reaksi kosong. Bahan terakhir yang harus anda siapkan adalah alkohol (70%) dingin.Filtrat tersebut ditambahkan alkohol (70%) dingin secara perlahan-lahan lewat dinding tabung supaya molekul DNA tidak terdispersi. Alkohol memiliki gugus OH yang bersifat hidrofilik atau mengikat air sehingga kelarutan DNA dalam air menjadi turun dan DNA terpisah dari air karena air berikatan dengan alkohol. Pemberian alkohol sengaja dalam kondisi dingin yang bertujuan untuk menghambat kerja enzim nuklease yang mampu mendegragasi atau menghancurkan DNA. Setelah anda tambahkan alkohol, anda akan melihat gumpalan yang ada bagian tengah lapisan.

3.2.2 Analisis kandungan DNA pada 5 macam bahan tersebutBedasarkan hasil analisis terhadap 5 bahan yang mengandung DNA, ternyata hati ayam memiliki kandungan jumlah DNA paling besar dintara bahan yang lainnya. Hati ayam merupakan organ pada hewan yang tersusun dari banyak sel, sel-sel tersebut mengandung DNA yang bayak.

IV. KESIMPULAN

1. Dari 5 bahan yang diujikan tenyata yang paling nayak mengandung DNA yaitu hati ayam.

2. Pelunak daging berfungsi sebagai mendenaturasi protein yang ada di filtrat dan termasuk protein histon yang mengikat DNA.

3. Digunakan alcohol yang dingin agar dapat mengikat air yang sehingga DNA dapat menjadi tersaring.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim .2014. Diakses melalui http://sciencebiotech.net/faktor-penentu-keberhasilan-analisa-dna-sequencing/. Tanggal 12 November 2014.

Tugas kelompok 9

1. Buat daftar lima macam benda yang tersedia untuk Anda yang bisa digunakan sumber DNAselain kacang polong.

BahanUlangan

123

Bayam

Hati ayam

Straberi

Brokoli

Kacang hijau

2. Buat daftar lima macam benda/barang/bahan yang tidak akan menjadi sumber DNA.BahanUlangan

123

Detergen

Alcohol

Air mineral

Garam dapur

Agar-agar

3. Mengapa Anda menggunakan deterjen dalam prosedur dan bagaimanacara kerjanya?Jawab:Karena detergen dapat menghancurkan membrane nukleus dalam sel tumbuhan. Sebuah sel DNAbiasanya terlindungi oleh membran nukleus dari enzim-enzim (yang disebut DNases), namun penambahan deterjen dapat menghancurkan membran tersebut.Cara kerjanya adalah detergen melarutkan senyawa lipid dan protein yang terdapat pada membran sel ataupun membran inti sehingga DNA keluar dari sel dan larut dalam larutan (Anonim, 2014).4. "Bahan" yang mana menurut Anda mungkin memiliki pengaruh yang paling besar pada jumlah DNA yang telah Anda ekstrak? Jelaskan dengan sebuah eksperimen untuk menguji hipotesis Anda. (Buat Tabel simulasi kandungan/jumlah ekstrak!).Jawab : Menurut kami bahan yang akan memberikan pengeruh paling besar pada jumlah DNA adalah hati ayam. Hati ayam banyak mengandung sel-sel yang didalamnya banyak terkandung DNA yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis bahan lainnya. (Hipotesis)Tabel kandungan ekstrak DNA (ml) dari 5 macam bahanBahanUlangan

123

Bayam2.32.52.2

Hati ayam5.65.05.2

Straberi4.34.44.3

Brokoli3.43.23.3

Kacang hijau2.11.91.7

5. Apa fungsi/kegunaan garam, alkohol, air dingin, enzim dari ekstrak buah nenas, dll.Jawab : Fungsi garam : Air asin (mengandung garam) membantu endapan DNA (memadatkan dan tampak) ketika alkohol ditambahkan. Fungsi Alkohol : Mengendapkan DNA yang berarti tidak larut dalam alkohol. Selain itu juga dapat menjadi media pengawetan, DNA dapat bertahan selama bertahun-tahun jika Anda menyimpannya dalam wadah yang berisi alkohol yang tertutup rapat. Fungsi air dingin :Air dingin membantu menjaga keutuhanDNA selama proses ekstraksi. Bagaimana bisa? Pendinginan memperlambat reaksi enzim. Ini melindungi DNA dari enzim yang dapatmenghancurkannya. Fungsi enzim :Enzim-enzim yang terdapat di dalam sel sitoplasma (bukan nukleus) menghancurkan DNA dari virus-virus yang mungkin masuk ke dlam sel kita dan membuat kita sakit. Sebuah sel DNAbiasanya terlindungi oleh membran nukleus dari enzim-enzim (yang disebut DNases), namun penambahan deterjen dapat menghancurkan membran tersebut. Fungsi ekstrak nenas : ekstrak nanas dapat menjadi enzim pelunak daging yang mengandung Bromelain dan merupakan protease, yang dapat memecahkan proteinkarena dengan cukup sedikit enzim akan membuat sebuah reaksi beralangsung cepat. Enzim itu cepat dan kuat.

Sumber :Anonim, 2014. Diakses melalui http://blogs.uajy.ac.id/bihungoreng/2013/05/27/ekstraksi-dna-itu-mudah/. Tanggal 12 November 2014.