bioteknologi laporan

I. PENDAHULUANI.1 Latar Belakang

Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu ‘bio’ yang berarti makhuk

hidup dan ‘teknologi’ yang berarti cara untuk memproduksi barang. Dengan

definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Nenek

moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk

berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de

coco .Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-

enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan

rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya

bagi kepentingan manusia.Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme.

Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari

satu organisme ke organisme lain.

Pada masa sekarang ini bioteknologi berkembang sangat pesat,

terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya

berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA

rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.

Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan

makhluk hidup (bakteri, jamur, virus) maupun produk dari makhluk hidup

(enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika bertujuan untuk

menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Dengan kata

lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang

ilmu dalam proses produksi barang dan jasa (Merck, 2005).

Pada bioteknologi juga dipelajari mengenai teknik ekstraksi DNA.

Ekstraksi DNA adalah langkah pertama yang sangat penting dalam langkah –

langkah kerja analisis DNA sequencing. Metode untuk isolasi asam nukleat

sering dikerjakan menggunakan penghancuran mekanik atau metode

kimiawi, yang kadang – kadang juga ter otomatisasi. Baik metode ekstraksi

manual maupun otomatis yang digunakan, kita harus berhati-hati untuk

meminimalisir degradasi DNA, dengan menghindari ekspos terhadap panas,

cahaya, freeze-thaw yang berulang - ulang dan vortex. Selanjutnya,

laboratorium harus diatur sedemikian rupa untuk meminimalisir

kemungkinan kontaminasi silang diantara sample (Brown 1992).

Dengan banyaknya fungsi DNA bagi kehidupan manusia, maka

dilakukanlah modul praktikum tentang Visualisasi DNA agar praktikan lebih

mengerti apa itu DNA dan fungsinya.

I.2 Tujuan

Melatih praktikan untuk dapat cara mengekstraksi DNA secara

sederhana.

Melatih praktikan untuk dapat melihat presipitasi DNA dari hasil

ekstraksi.

Melatih praktikan untuk dapat melakukan analisa hasil ekstraksi DNA.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 DNA

DNA adalah asam nukleat yang mengandung materi genetik dan berfungsi

untuk mengatur perkembangan biologis seluruh bentuk kehidupan secara seluler.

DNA terdapat pada nukleus, mitokondria dan kloroplas. Perbedaan di antara

ketiganya adalah: DNA nukleus berbentuk linear dan berasosiasi sangat erat

dengan protein histon, sedangkan DNA mitokondria dan kloroplas berbentuk

sirkular dan tidak berasosiasi dengan protein histon. Selain itu, DNA mitokondria

dan kloroplas memiliki ciri khas, yaitu hanya mewariskan sifat-sifat yang berasal

dari garis ibu (Semagn, K., Bjornstad, A., Ndjiondjop, M.N, 2006).

DNA merupakan persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk

hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk

dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. Molekul DNA

terdapat pada nukleus, mitokondria, plastida dan sentriol. Molekul DNA pada

nucleus memiliki bentuk sebagai benang lurus dan tidak bercabang, sedangkan

DNA yang terletak pada mitokondria dan plastida berbentuk lingkaran.

Komponen basa nitrogen pada DNA terdiri dari Adenina (A), Timina (T), Sitosina

(C), Guanina (G) (Jamilah, 2005).

DNA bukanlah suatu molekul tunggal, nampaknya ia adalah sepasang

molekul yang digandeng oleh ikatan hidrogen: DNA tersusun sebagai untai

komplementer dengan ikatan hidrogen di antara mereka. Masing-masing untai

DNA adalah rantai kimia batu bata penyusun, yakni nukleotida, yang terdiri dari

empat tipe: Adenine (A), Cytosine (C), Guanine (G) dan Thymine (T). DNA

mengandung informasi genetika yang diwariskan oleh keturunan dari suatu

organisme; informasi ini ditentukan oleh barisan pasangan basa. Sebuah untai

DNA mengandung gen, sebagai cetak biru organisme. DNA membuat genom

organisme (Semagn, K., Bjornstad, A., Ndjiondjop, M.N, 2006).

DNA pertama kali berhasil dimurnikan pada tahun 1868 oleh ilmuwan

Swiss Friedrich Miescher , di Tubingen, Jerman yang menamainya nuclein

berdasarkan lokasinya di dalam inti sel. Namun demikian, penelitian terhadap

peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada awal abad 20, bersamaan dengan

ditemukannya postulat genetika Mendel. DNA dan protein dianggap dua molekul

yang paling memungkinkan sebagai pembawa sifat genetis berdasarkan teori

tersebut. (Van Berkum, 1995).

Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap

asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam

amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai

polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida. James

Watson dan Francis Crick memenangkan Nobel di tahun 1962 mengenai model

penyatuan struktur DNA. Bersama dengan Rosalind Franklin dan Maurice

Wilkins, mereka menyatakan bahwa struktur DNA merupakan dua untaian

nukleotida yang disebut dengan double helix, dimana untaian tersebut tersusun

secara spiral dengan posisi gula dan gugus fosfat terletak di sisi luar dan basa-basa

nitrogen saling berpasangan di sisi dalam (menyambung kedua untaian tersebut

(Jamilah, 2005).

2.2 Ekstraksi DNA

Ekstraksi DNA adalah langkah pertama yang sangat penting dalam

analisis DNA 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-thaw yang berulang-ulang dan vortex. Selanjutnya, laboratorium

harus diatur sedemikian rupa untuk meminimalisir kemungkinan kontaminasi

silang diantara sample (Peters, 1993).

DNA memiliki struktur pilinan utas ganda yang antiparalel dengan

komponen-komponennya, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), gugus fosfat, dan

pasangan basa. Pasangan basa pada DNA terdiri atas dua macam, yaitu basa purin

dan pirimidin. Basa purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G) yang memiliki

struktur cincin-ganda, sedangkan basa pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan timin

(T) yang memiliki struktur cincin-tunggal. Ketika Guanin berikatan dengan

Sitosin, maka akan terbentuk tiga ikatan hidrogen, sedangkan ketika Adenin

berikatan dengan Timin maka hanya akan terbentuk dua ikatan hidrogen. Satu

komponen pembangun (building block) DNA terdiri atas satu gula pentosa, satu

gugus fosfat dan satu pasang basa yang disebut nukleotida (Michel Peyrard,

2004).

Metode yang digunakan untuk mengisolasi DNA dari berbagai jenis

tanaman, organ tanaman, maupun jaringannya dapat dilakukan dengan berbagai

cara. Namun pada intinya terdapat tiga faktor utama yang sangat penting untuk

dalam melakukan purifikasi dan ekstraksi DNA secara maksimal. Pertama adalah

cara dalam menghomogenkan jaringan tanaman khususnya adalah dinding selnya.

Kedua adalah komposisi dari larutan buffer yang ditambahkan dalam penggerusan

jaringan tanaman dan yang ketiga adalah penghilangan enzim penghambat-

polisakarida (Michel Peyrard, 2004).

Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan suatu bahan dari

campurannya dengan menggunakan pelarut yang berbeda yang tidak saling

campur. Cara yang paling sederhana adalah dengan ekstraksi bertahap, yaitu

cukup dengan hanya menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak saling

campur dengan pelarut semula. Kemudian dikocok sehingga terjadi keseimbangan

konsentrasi zat yang akan diekstraksi dan dicapai suatu lapisan kemudian

didiamkan dan dipisahkan (Michel Peyrard, 2004).

2.3 Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik pemisahan komponen atau molekul

bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya dalam sebuah medan

listrik . Medan listrik dialirkan pada suatu medium yang mengandung sampel

yang akan dipisahkan. Teknik ini dapat digunakan dengan memanfaatkan muatan

listrik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika

molekul yang bermuatan negatif dilewatkan melalui suatu medium, kemudian

dialiri arus listrik dari suatu kutub ke kutub yang berlawanan muatannya maka

molekul tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif( Westermeier,

2004).

Elektroforesis digunakan untuk memisahkan, mengidentifikasi, dan

memurnikan fragmen DNA. Secara teknis, elektroforesis merupakan istilah yang

diberikan untuk migrasi partikel yang bermuatan akibat diberikan arus listrik

searah atau DC (Direct Current). Teknik elektroforesis ditentukan oleh ciri

molekular ionik dan adanya muatan sebagai sifat fisik. Arah dan laju pergerakan

tergantung pada spot dan intensitas muatan ionik. Bufer elektroda digunakan

untuk konduktor arus dengan menjadi jembatan konduksi diantara dua elektroda

sehingga memungkinkan terjadinya aliran medan listrik. Teknik ini dapat

digunakan dengan memanfaatkan muatan listrik yang ada pada makromolekul

misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang bermuatan negatif

dilewatkan melalui suatu medium, kemudian dialiri arus listrik dari suatu kutub ke

kutub yang berlawanan muatannya maka molekul tersebut akan bergerak dari

kutub negatif ke kutub positif. Kecepatan gerak molekul tersebut tergantung pada

nisbah muatan terhadap massanya serta tergantung pula pada bentuk molekulnya

(Lewis, 2003).

Elektroferesis merupakan teknik pemisahan suatu partikel, spesies, ion

atau partikel koloid berdasarkan kemampuan berpindah melalui medium

konduktif, biasanya berupa larutan bufer, sebagai respon adanya suatu medan

listrik. Prinsip kerja dari elektroforesis adalah adanya pergerakan komponen

bermuatan positif (+) pada kutub negatif (-) serta komponen bermuatan negatif (-)

pada kutub positif (+). Pegerakan yang terjadi disebut "elektrokinetik" . Hasil

yang didapatkan dari elektroforesis adalaha elektroforegram yang memberikan

informasi mengenai seberapa cepat perpindahan komponen (tm) atau biasa disebut

kecepatan migrasi. Besaran yang digunakan sama dengan pada proses

kromatografi (Madhavan et al., 2008).

Menurut Peters (1993), berikut ini adalah macam-macam dari

elektroforesis :

1. Elektroforesis Kertas

Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas

sebagai fase diam dan partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase gerak,

terutama ialah ion-ion kompleks. Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi

konsentrasi sepanjang sistem pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas

tergantung pada muatan atau valensi zat terlarut, luas penampang, tegangan yang

digunakan, konsentrasi elektrolit, kekuatan ion, pH, viskositas, dan adsorpsivitas

zat terlarut (Anonym, 2011).

2. Elektroforesis Gel

Elektroforesis gel ialah elektroforesis yang menggunakan gel sebagai fase

diam untuk memisahkan molekul-molekul. Awalnya elektoforesis gel dilakukan

dengan medium gel kanji (sebagai fase diam) untuk memisahkan biomolekul yang

lebih besar seperti protein-protein. Kemudian elektroforesis gel berkembang

dengan menjadikan agarosa dan poliakrilamida sebagai gel media. Dalam

elektroforesis gel terdapat dua material dasar yang disebut fase diam dan fase

bergerak (eluen). Fase diam berfungsi menyaring objek yang akan dipisah,

sementara fase bergerak berfungsi membawa objek yang akan dipisah. Sering kali

ditambahkan larutan penyangga pada fase bergerak untuk menjaga kestabilan

objek elektroforesis gel. Elektroda positif dan negatif diletakkan pada masing-

masing ujung aparat elektroforesis gel (Jamilah, 2005).

3. Elektroforesis Kapiler

Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk

memisahkan asam amino, protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan

resolusi tinggi yang dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer. Metode ini mulai

digunakan secara luas pada akhir tahun 1940 untuk aplikasi dalam berbagai

bidang seperti bioteknologi, kimia, lingkungan, dan analisis farmasi.

Elektroforesis kapiler menggunakan listrik bertegangan tinggi yang menyebabkan

semua komponen ion atau molekul netral bergerak ke katoda. Deteksi dapat

dilakukan dengan teknik pendeteksian spektrometri atau elektrokimia. Teknik

pemisahan ini dipengaruhi oleh tegangan listrik, koefisien difusi, panjang, dan

diameter pipa kapiler, serta konsentrasi sampel. Metode ini memiliki efisiensi

danselektivitas yang baik namun boros listrik karena menggunakan tegangan

tinggi dan alatnya juga mahal (Jamilah, 2005).

2.4 DNA Ladder

DNA Ladder berfungsi sebagai DNA marker yaitu penanda untuk

membandingkan dengan DNA yang dipisahkan dengan metode elektroforesis.

DNA yang dipisahkan dapat dibandingkan ukuran DNA dengan membandingkan

posisi dari DNA yang terpisahkan dengan posisi DNA pada ladder. Posisi dari

DNA ditentukan berdasarkan jumlah pasang basa yang terdapat pada DNA. Jika

salah satu band DNA ladder memiliki posisi yang sama dengan band DNA yang

terpisahkan maka DNA tersebut memiliki ukuran yang sama dengan DNA

tersebut pada ladder. Namun, metode pembadingan menggunakan DNA ladder

tidak begitu akurat. Metode ini cukup membantu jika penelitian membutuhkan

data yang bersifat kualitatif (Vallvey et. al., 1997).

DNA ladder merupakan salah satu komponen elektoforesis, Dna ladder

digunakan untuk membandingkan ukuran panjang basa pada fragmen DNA

sampel. Pemendaran yang dihasilkan dihasilkan oleh pewarna ElBr dapat dilihat

menggunakan sinar UV (Jamilah, 2005).

Pada DNA ladder terdiri dari satu set fragmen DNA dengan ukuran yang

berbeda. Fragmen DNA dipisahkan dan divisualisasikan sebagai pita DNA pada

gel. Pita DNA dipisahkan bersama-sama terlihat seperti ladder (tangga) pada gel.

DNA ladder dalam elektroforesis gel digunakan untuk menentukan ukuran dan

jumlah fragmen tes DNA dari genom (Zubaidah, 2004).

DNA ladder yang ukurannya sudah diketahui dimasukkan juga ke dalam

gel untuk mengidentifikasi DNA. Agarose gel elektroforesis adalah suatu

prosedur yang terdiri dari pengisian DNA dalam agarose gel dan kemudian

menghubungkan arus listrik pada gel. Sebagai hasilnya, rantai DNA yang lebih

kecil bergerak lebih cepat dari pada rantai yang lebih besar melalui gel menuju

arus positif (Hays, 2005).

III. MATERI DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat

Hari / Tanggal : Selasa, 26 April 2016

Waktu : 14.00 – 16.00 WIB

Tempat : Laboratorium Mikrobiologi Laut Gedung E FPIK

UNDIP

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat Praktikum Visualissasi Ekstraksi DNA

Tabel 1.Alat PraktikumVisualisasi Ekstraksi DNA

No Nama Alat Gambar Fungsi

1 Tabung

Sentrifuge

50 mL

Sebagai tempat sampel ekstraksi

2 Gelas

Beaker

Sebagai wadah buffer lisis

3 Saringan Sebagai alat untuk menyaring

ekstrak sampel

4 Kertas

Saring

Sebagai alat untuk membantu

dalam proses penyaringan

5 Plastik

Ziplock

Sebagai tempat menghancurkan

sampel sebelum dilarutkan dengan

larutan buffer lisis

6 Label Sebagai alat untuk menandai

sampel

3.2.1.1 Alat Praktikum Elektroforesis

Tabel 2. AlatPraktikumPraktikum Elektroforesis

NO Nama Alat Gambar Fungsi

1 Perangkat

Gel

Elektrofor

esis

Sebagai alat dalam proses

elektroforesis

2 UV-

Iluminator

Sebagai alat untuk

memvisualisasikan DNA selalu

dicampur dengan loading dye /

dirunning dalam DNA

elektroforesis

3 Para film

Kertas

Sebagai wadah untuk loading dye

4 Micropipe

t

Sebagai alat untuk mengambil

loading dye dan

menghomogenkannya dengan

ekstrak sampel

3.2.2 Bahan Praktikum Visualisasi Ekstraksi DNA

Tabel 3.Bahan PraktikumVisualisasi Ekstraksi DNA

No Nama Gambar Fungsi

1 Shampo 10

mL

Bahan untuk membuat larutan

buffer lysis

2 Garam

iodium


buffer lysis

3 Strawberry Sampel yang akan digunakan

4 Pisang Sampel yang akan digunakan

5 Rumput

Laut

Sampel yang akan digunakan

6 Aquabides

90 mL


buffer lysis

7 Alkohol

95%

Untuk proses presipitasi

(pemekatan)

8 Enzim

(Pembersih

kacamata)


buffer lysis

3.2.2.1 Bahan Praktikum Elektroforesis

Tabel 4.Bahan Praktikum Elektroforesis

No Nama Gambar Fungsi

1 Gel

Agarose

Sebagai media untuk meletakkan

sampel saat dilakukan

elektroforesis

2 Loading

Dye

Sebagai pemberat agar tidak keluar

dari sumuran

3 Buffer TAE

1%

Sebagai penyangga dan media

penghanntar listrik yang tepat

4 DNA

Leader 4µl

Untuk dicampurkan di

elektroforesis

5 Ketiga

sampel

yang telah

diekstraksi

Sampel yang akan dielektroforesis

3.2 Metode

3.2.1 Visualisasi Ekstraksi DNA

Buat buffer lysis sebanyak 100 mL dengan mengambil 90 mL aquabides dan 10 mL detergent, serta ¼ sendok garam

Larutan buffer lysis diaduk sampai homogen dengan menggunakan

pengaduk

Sampel ekstraksi DNA (pisang, strawberry, rumput laut) dimasukkan

masing-masing pada plastik zip-lock yang berbeda

Sampel dihaluskan dengan diremas-remas

Setelah sampel ekstrak halus, buffer lysis sebanyak 10 mL dituangkan

kedalam plastik ziplock yang berisi ekstrak halus dan tutup kembali

plastik ziplock

Buffer lysis dan sampel ekstrak yang telah dihaluskan dihomogenkan

dengan meremas plastik selama 2-3 menit

3.2.2 Gel Elektroforesis

Setelah homogen, sampel dan buffer lysis yang telah bercampur

disaring denganmenggunakankertassaringdansaringanpadagelassteril.

Alkohol 95% sebanyak 30 mL dituangkan pada tabung sentrifuge

bervolume 50 mL menggunakan pipet gondok

Cairan sari ekstrak dituangkan pada tabung sentrifuge, kemudian tuang

alkohol dan homogenkan

Saringan diaduk secara perlahan hingga sari cairan ekstrak menetes ke

tabung sentrifuge

Sisa ampas ekstrak kemudian dibuang

Hasil ekstraksi kemudian disiapkan untuk selanjutnya akan dianalisa

menggunakan gel elektroforesis

Gel agarose 1% disiapkan pada perangkat gel elektroforesis

Gel agarose 1% diletakkan pada mesin elektroforesis dan ditambahkan

buffer TAE 1x hingga terendam

Sebanyak 1mL loading dye dan 3mL sampel dicampurkan hingga

homogeny menggunakan mikropipet

DNA akan mulai mengalami presipitasi sehingga akan muncul

benang-benang halus kemudian amati hingga beberapa menit

Kemudian loading dye dan sampel dimasukkan kedalam sumur gel

agarose

Proses elektroforesis dilakukan dengan mengalirkan listrik sebesar 100

volt selama 30 menit

Kemudian gel diamati menggunakanmesin UV-transluminator

Selesai

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Ekstraksi DNA

(Gambar 1. Hasil ekstraksi DNA dari sampel strawberry)

(Gambar 2. Hasil ekstraksi DNA dari sampel rumput laut)

(Gambar 3. Hasil ekstraksi DNA dari sampel pisang)

IV.1.2 Gel Elektroforesis

(Gambar 4. Sumuran gel agarose)

(Gambar 5. Hasil visualisasi)

4.2 Pembahasan

4.2.1 Ekstraksi DNA

Dalam praktikum ekstraksi DNA kali ini menggunakan beberapa

bahan yaitu strawberry, rumput laut, dan pisang. Dari beberapa bahan yng

digunakan seperti strawberry, rumput laut, dan pisang memilki sifat yang

lunak, Sehingga mudah untuk dihancurkan tanpa menggunakan alat.

Dengan sifatnya yang lunak maka proses pengahncuran dapat

menggunakan dengan cara di remas menggunakan tangan saja. Pada

proses ekstraksi DNA menggunakan metode ekstraksi sederhana,

disamping mudah dan tidak terlalu mahal juga hasil tidak terlalu lama.

Tekhnik ekstraksi DNA memerlukan lisis buffer yang dalam

praktikum ini menggunakan bahan shampoo dengan fungsi sebagai

katalisator yan mempercepat proses ekstraksi. Kemudiam dilanjutkan

dengan ekstraksi protein dengan menggunakan larutan alkohol 95%. Lalu

ditambahkan enzim untuk bisa mengikat protein-protein yang terdapat

dalam DNA kedua buah tersebut. Kemurnian DNA dapat diketahui dengan

menggunakan elektroforesis untuk mengetahui keutuhan relative DNA

tersebut. Fungsi shampo dalam isolasi DNA dalam proses isolasi DNA

adalah untuk melisiskan barier (penghalang) sel secara kimia sebagai

pengganti senyawa kimia yang mampu merusak dinding dan membran sel

antara lain lisozim yang dapat mendegesti senyawa polimerik yang akan

menyebabkan kekakuan sel dan Etil Endiamintetra Asetat (EDTA) yang

berfungsi untuk menghilangkan ion Mg2+ yang penting untuk

mempertahankan keseluruhan struktur selubung sel, serta menghambat

enzim-enzim seluler yang dapat merusak DNA (ion Mg2+ merupakan

kofaktor penting bagi DNAse yang biasa memakan DNA).

Ada 5 tahap untuk melakukan isolasi DNA, yaitu: isolasi sel,

pelisisan dinding dan membran sel, pengekstraksian dalam larutan, Pada

isolasi DNA kedua buah tersebutdidapatkan hasil, DNA naik keatas

setelah diberi alcohol dengan warna dari DNA itu sendiri berwarna bening

dan berupa benang-benang putih.

Ekstrak sel tersebut ditambahkan protease, fungsi protease adalah

mendegradasi protein dan ditambahkan RNase menggunakan pembersih

kacamata yang berfungsi untuk mendegradasi RNA, sehingga yang tinggal

adalah DNA. Larutan DNA kemudian di presipitasi dengan dilarutkan lagi

menggunakan alkohol.

Pada proses penghancuran jaringan sampel yang terjadi di awal

proses isolasi DNA, terjadi pelepasan senyawa polifenol dan polisakarida.

Polisakarida mengalami kompresipitasi dengan asam nukleat saat

presipitasi dengan penambahan alkohol sehingga terbentuk suatu matriks

seperti lem dalam jumlah berlebihan sedangkan senyawa polifenol yang

teroksidasi akan mengadakan ikatan kovalen dengan DNA yang

membentuk suatu senyawa kompleks berwarna kecokelatan.

Hal ini dapat menyebabkan DNA menjadi kental, sulit larut secara

sempurna dan sulit di pipet meskipun telah dilarutkan dalam larutan

buffer. Akan tetapi jika ditinjau dari sudut pandang media, DNA yang baik

adalah DNA yang serupa pintalan benang.

Faktor penambahan garam ke dalam larutan shampo pada proses

isolasi DNA bertujuan untuk melarutkan DNA hal itu karena ion Na+

yang dikandung oleh garam mampu memblokir (membentuk ikatan)

dengan kutub negatif fosfat DNA, yaitu kutub yang bisa menyebabkan

molekul-molekul saling tolak menolak satu sama lain sehinggga pada saat

ion Na+ membentuk ikatan dengan kutub negatif fosfat DNA, DNA akan

terkumpul. Dari pernyataan tersebut maka dapat disimpulkan yaitu: selain

digunakan untuk menghilangkan protein, karbohidrat dan menjaga

kesetabilan pH lysing buffer, garam juga berfungsi pada saat proses

pemekatan DNA.

Konsentrasi DNA yang terpresipitasi tergantung dari beberapa

hal,misalnya keenceran sumber DNA yang digunakan. Semakin encer

filtrat, maka DNA yang terpresipitasi akan semakin sedikit. Dari sampel

yang telah diekstraksi DNA, sampel pisang gagal dan tidak terbentuk

benang-benang DNA. Hal tersebut dikarenakan saat proses penghalusan

sampel kurang lembut. Sedangkan pada sampel strawberry dan sampel

ikan terbentuk benang-benang DNA setelah dipresipitasi dengan alkohol.

Pada saat proses penambahan alkohol, larutan akan seperti terbalik

untuk beberapa saat, dan akhirnya alkohol akan berada di bagian atas

tabung, sementara filtrat berada di bagian dasar tabung. Sifat itu karena

alkohol memiliki densitas (kerapatan) yang lebih kecil dibandingkan air.

DNA akan tampak nyata sebagai strands (unting) putih atau suatu bahan

yang kental dengan gelembung udara yang terperangkap di dalamnya.

Gelembung ini yang akan menyebabkan DNA naik ke bagian atas larutan.

IV.1.3 Gel Elektroforesis

Pada gel elektroforesis menggunakan gel agarose 1% dan buffer

TAE 1x. Gel agarose sendir berfungsi sebagai media untuk memisahkan

DNA berukuran lebih dari 100bp. Sedangkan buffer TAE 1x berfungsi

sebagai penyangga dan media penghantar listrik yang tepat. Pada saat

proses gel agarose dan buffer TAE sudah tercetak di perangkat gel

elektoforesis, maka sampel dapat dimasukkan. Proses elektroforesis

sendiri dilakukan dengan cara mengalirkan sebesar 100 VOH selama 50

menit.

Prinsip dalam gel elektroforesis adalah pemisahan terhadap

campuran bahan dengan muatan listrik yang berbeda-beda. Hasil dari

ekstraksi DNA berupa benang-benang DNA yang kemudian diambil

sebanyak 4µl dan dicampurkan dengan loading dye sebanyak 1µl dengan

menggunakan bantuan mikropipet. Fungsi Loading dye adalah sebagai

pemberat dari benang-benang DNA agar tidak berceceran saat masuk

kedalam gel agarose. Pada saat proses elektroforesis selesai, hasil dari

sequence DNA dapat dilihat di UV-Transluminator. Tetapi, pada

praktikum sift 2 mendapatkan hasil yang gagal. Hal tersebut karena hasil

tidak muncul saat dilihat di UV-Transluminator. Hasil yang gagal dapat

disebabkan oleh berbagai faktor seperti faktor human error atau kesalahan

praktikan sendiri pada saat melakukan ektraksi DNA danpada saat

memindahkan sampel ke gel agarose sehingga hasilnya tidak muncul.

V. PENUTUP

V.1Kesimpulan

Pada praktikum ini metode yang digunakan dalam proses ekstraksi

DNA yaitu Metode Konvensional.

Proses presipitasi ekstraksi DNA menggunakan larutan alkohol yang

dituangkan ke dalam sampel yang telah dihaluskan untuk mendapatkan

2 macam fraksi yang terpisah (supernatan pada bagian atas dan pelet

pada bagian bawah).

DNA yang telah diekstraksi akan terlihat seperti benang-benang putih

tipis yang bergerak ke atas larutan.

V.2Saran

Pahami terlebih dahulu materi yang akan digunakan pada saaat

praktikum

Praktikan lebih berhati-hati dan teliti dalam praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Brown, E. W. 1992. Character Regognition by Feature Point Extraction College

of Computer and Information Science.

Cooper (2000). The Cell - A Molecular Approach (edisi ke-2). Sunderland (MA):

Sinauer Associates. hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6.

DiaksespadahariSenin 15 Juni 2015pukul 24.00 WIB.

Hays, Lana. 2005.Introduction to DNA Extraction. DiaksespadahariSelasa 16 Juni

2015pukul 08.00 WIB.

Jamilah. 2005. Pengaruh Berbagai Macam Detergen, Penambahan Enzim, dan

Ekstrak Nanas (Ananas comusus (L) Merr) Terhadap Hasil Isolasi DNA

Berbagai Macam Buah Sebagai Topik Praktikum Matakuliah Genetika.

Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang

Lewis, R. 2003. Human genetics: Concepts and applications. The McGraw-Hills

Company, Inc., Boston: xviii + 454 hlm.

Madhavan G, Oakley B, Kun L. 2008. Career Development in Bioengineering

and Biotechnology. New York: Springer+Business media, LLC.

Merck. Biotechnology Institute. 2005. What is biotechnology.

http://www.biotechinstitute.org/what_is/. DiaksespadahariSelasa 16 Juni

2015pukul 23.00 WIB

Peters P. 1993. Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering. Wm C Brown:

AS.

Smith JE. 2004. Biotechnology : Studies in Biology. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.

Van Berkum, P., R.E. Tully, and D.L. Keister. 1995. Non-pigmented and

bacteriochlorophyll-containing bradyrhizobia isolated from Aeschynomene

indica. Appl. & Env. Microbiol. 6: 623-629.

Zubaidah, Siti. 2004. Identifikasi, Variasi Genetik, Distribusi dan Upaya

Eliminasi Bakteri Penyebab CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration).

Desertasi tidak diterbitkan. Malang: Program Pasca Sarjana Universitas

Brawijaya.

DOKUMENTASI

Gambar 1. Alat dan bahan disiapkan Gambar 2. Sampel rumput laut yang

sudah dihancurkan.

Gambar 3. Sampel pisang yang sudah

dihancurkan.

Gambar 4. Sampel strawberry yang

sudah dihancurkan.

Gambar 5. Lysis buffer siap

digunakan.

Gambar 6. Sampel pisang

ditambahkan 10 ml lysis buffer.

Gambar 7. Sampel strawberry

ditambahkan 10 ml lysis buffer.Gambar 8. Sampel rumput laut

ditambahkan 10 ml lysis buffer.

Gambar 9. Sampel strawberry

disaring agar di dapat ekstraknya. Gambar 10. Sampel pisang disaring

agar di dapat ekstraknya.

Gambar 11. Hasil ekstrak ketiga

sampel masing-masing ditambahkan

alkohol sebanyak 30 ml.

Gambar 12. Hasil ekstraksi pada

sampel strawberry, terlihat pita bening

yang berarti terdapat pita DNA.


sampel pisang, tidak terlihat pita

bening (transparan) karena sampel

kurang halus.


sampel rumput laut, terlihat pita

bening (transparan) yang berarti

terdapat pita DNA.

Gambar 21. Pita DNA masing-

masing sampel diambil menggunakan

mikrotip sebanyak 4 µl.

Gambar 22.Sampel sebanyak4 µl dan

1 µl loading dye dihomogenkan

menggunakan mikropipet.

Gambar 23. Campuran loading dye

dan sampel dimasukkan ke dalam

sumur gel agarose.

Gambar 24. Proses elektroforesis

dilakukan dengan mengalirkan listrik

sebesar 100 volt selama 50 menit.

bioteknologi laporan

Documents