landasan teori-isolasi dna

8/13/2019 Landasan Teori-Isolasi DNA

1/6

Landasan Teori

DNA

DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupak

tempat penyimpanan informasi genetik. Informasi genetik tersebut disusun dalam benkodon yang berupa tiga pasang basa nukleotida dan menentukan bentuk, struktur, maufisiologi suatu jasad. DNA memiliki dua fungsi yang sangat penting, yaitu sebagai autokadan heterokatalis. DNA berfungsi sebagai autokatalis karena DNA mampu mensintdirinya sendiri edangkan sebagai heterokatalis karena DNA mampu mensintesis molkimia!i lainnya seperti "NA, protein dan lain#lain.

Struktur DNA $ada tahun %&' , rances *rick dan +ames atson menemukanmodel molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikedengan heliks ganda atson#*rick. -erdasarkan atas foto difraksi sinar yang dibuat ol"osalind ranklin dan /aurice ilkins. -erdasarkan atas data yang diperoleh atson dan*rick membuat struktrur DNA yang disebut untai ganda (double helix ). 0ntai ganda DNAtersusun oleh dua rantai polinukleotida yang terpilin. 1edua rantai tersebut mempunorientasi yang berla!anan, yaitu rantai yang satu mempunyai orientasi '2 ke 2 sedangk


2/6

yang lainnya dari 2 ke '2. 1edua rantai tersebut berikatan dengan adanya ikatan hidroantara basa adenin dengan timin sebanyak dua ikatan dan antara guanin dan sitosin sebantiga ikatan. pesifisitas pasangan basa tersebut disebut sebagai komplementaritas.

-erdasarkan penemuan atson dan *rick, diambil suatu kesimpulan, yaitu deretan polinukleotida DNA mempunyai bentuk spiral teratur. piral tersebut mempunyai diamkira#kira 34 5, dan lebar yang tetap. piral tersebut juga membuat satu putaran lengkap s

6 5 dan tiap putaran lengkapnya terdiri dari %4 nukleotida. piral tersebut berbentuk dudan mengandung dua deret polinukleotida.

truktur DNA yang dikemukan atson dan *rick adalah struktur DNA yang palinumum ada di alam dan dapat dikelompokkan pada tipe -. /olekul DNA tipe - mempunyalekukan besar dan lekukan kecil. Dibandingkan dengan tipe A, lekukan besar pada tiplebih mudah mengikat protein tertentu karena lekukan besar pada tipe A lebih dalam. -en7ipe A lebih menyerupai konformasi bagian untai ganda molekul "NA. elain tipe A danDNA juga memiliki tipe lain, yaitu tipe 8. 7ipe tersebut tidak la9im pada untai ganda, kaarah rotasinya ke kiri DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun a polimer nukleotida yang berulang#ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks gdan berpilin ke kanan.

etiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu : # ;ula ' karbon (3#deoksiribosa) # basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin < A) guanin (guanini < ;), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine < *) dan timi(thymine < 7) # gugus fosfat -erikut susunan struktur kimia komponen penyusun DNA-aik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk suatu moleyang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang merupakan prekursor elemeuntuk sintesis DNA.

$rekursor merupakan suatu unsur a!al pembentukan senya!a deoksiribonukleosida

yang berkaitan dengan gugus fosfat.DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleot1eempat basa nitrogen nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.Akan teta pada setiap molekul DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (7).Demi pula jumlah guanin (;) dengan sitisin(*) selalu sama. enomena ini dinamakan ketentu*hargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (7) dan membentuk dua ikathidrogen (A


3/6

tabilitas DNA heliks ganda ditentukan oleh susunan basa dan ikatan hidrogen yaterbentuk sepanjang rantai tersebut.karean perubahan jumlah hidrogen ini, tidmengehrankan bah!a ikatan *okasi yang paling banymengandung DNA terdapat pada bagian aktifitas genetik utama sel. el prokariot, aktigenetiknya terjadi di seluruh sel sehingga DNA tidak mempunyai tempat yang spesifik dasel. ebaliknya, karena aktifitas pada sel eukariot terjadi di dalam inti, maka sebagian bDNA terdapat dalam inti sel. DNA pada sel prokariot berbentuk lingkaran dan hanya satu unit. ?leh karena itu, prokariot bersifat monoploid karena hanya ada satu bahan genutama. DNA pada sel prokariot juga tidak dikemas dalam struktur yang jelas karena prokariot tidak memiliki inti sel. DNA pada sel eukariot berbentuk linear dan memi protein histon. 0kuran DNA eukariot juga lebih besar dibandingkan DNA prokariot dDNA eukariot lebih ber@ariasi.

el prokariot memiliki pula bahan genetik tambahan yang disebut DNA plasmid. Dalam keadaan normal, kehadiran plasmid pada umumnya tidak diperlukan sel. +ika sel prokariot memba!a plasmid, maka genom sel tersebut meliputi satu kesatgen yang ada pada bahan genetik utamanya dan gen yang ada pada plasmid tersebut.

el eukariot memiliki DNA di dalam kromosom, yaitu di inti sel dan ada -eberapa eukariot memiliki DNA di luar kromosom, yaitu DNA pada mitokondridan kloroplas. DNA nukleus berbentuk linear dan berasosiasi sangat erat dengan prot

histon, sedangkan DNA mitokondria dan kloroplas berbentuk sirkular, replikasin berlangsung secara independen dan tidak bergantung pada replikasi kromosom, serta t


4/6

berasosiasi dengan protein histon. ?rganisasi gen mitokondria lebih mirip organisasi g pada bakteri. elain itu, DNA mitokondria dan kloroplas memiliki ciri khas, yaitu hame!ariskan sifat#sifat yang berasal dari garis ibu. al ini sangat berbeda dengan DNnukleus yang memiliki pola pe!arisan sifat dari kedua orangtua.Replikasi DNA

"eplikasi adalah peristi!a sintesis DNA. aat suatu sel membelah secara mitosis, tiaptiap sel hasila pembelahan mengandung DNA penuh dan identik seperti induknya.Dendemikian, DNA harus secara tepat direplikasi sebelum pembelahan dimulai."eplikasi Ddapat terjadi dengan adanya sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama.$rkomplementasi pasangan basa menghasilkan suatu molekul DNA baru yang sama den

molekul DNA lama sebagai cetakan.1emungkinan terjadinya replikasi dapat melalui tmodel. /odel pertama adalah model konser@atif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tid berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua dua rantai DNA baru. /odel kedua disebmodel semikonser@atif, yaitu dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis de prinsip komplementasi pada masing#masing rantai DNA lama tersebut./odel ketiga adamodel dispersif, yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebgai cetuntuk sintesis rantai DNA baru.

-erikut adalah gambaran replikasi yang terjadi terhadap DNA : Dari ketiga modreplikasi tersebut, model semikonser@atif merupakan model yang tepat untuk proses repDNA."eplikasi DNA semikonser@atif ini berlaku bagi organisme prokariot maupeukariot.$erbedaan replikasi antara organisme prokariot dengan eukariot adalah dalam jenis dan jumlah en9im yang terlibat, serta kecepatan dan kompleksitas replkasi DNA.$organisme eukariot, peristi!a replikasi terjadi sebelum pembelahan mitosis, tepatnya pafase sintsis dalam siklus pembelahan sel.

Isolasi DNA

DNA terdapat pada seluruh jaringan dan cairan tubuh. ?leh karena itu DNA genodapat diisolasi dari semua bahan biologis yang mengandung sel berinti, seperti darah, semrambut, tulang, liur dan lain#lain. -ahan yang paling sering digunakan untuk tujuan isoDNA adalah darah dan rambut beserta akarnya, karena kedua bahan tersebut relatif mudiperoleh.

DNA dari sel prokariot maupun eukariot dapat diperoleh dengan cara mengisolDNA yang terdapat di dalam sel. Isolasi DNA adalah teknik yang dilakukan unt


5/6

memisahkan DNA dari 9at yang lain di dalam sel. ungsi dari pengisolasian DNA adamendapatkan DNA murni dari dalam sel yang akan digunakan untuk penganalisisan gensuatu organisme. DNA yang diisolasi dari sel manusia disebut DNA genom manusia. DNA manusia ddiisolasi melalui darah. Darah adalah modifikasi jaringan dengan matriks cair yang dis plasma. Darah manusia terdiri atas plasma darah, globulus lemak, substansi kimi(karbohidrat, protein dan hormon), dan gas (oksigen, nitrogen dan karbon dioksida). $ladarah terdiri atas eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih) dan trombo(platelet). $lasma darah mengisi lebih dari setengah @olume darah yang terdiri atas &4 dan %4 B garam#garaman, protein, dan substansi C substansi lain yang terangdarah. 1omponen darah yang diisolasi yaitu sel darah putih. 0ntuk mengisolasi DNA ddarah dan sumsum tulang, sel darah merah yang tidak mengandung DNA genom hadilisiskan dahulu agar dapat dipisahkan dari sel darah putih. el#sel darah putih yang sudipisahkan kemudian dilisiskan dengan bantuan bahan penga!et DNA yaitu, deterjen anioyang dapat melarutkan komponen seluler. -ahan penga!et DNA juga dapat mengurangakti@itas Dnase yang terdapat di dalam sel. -ila perlu dapat ditambahkan "nase untmenyingkirkan kontaminasi "NA. elanjutnya dengan presiitasi garam, DNA genodipisahkan dari protein plasma dan inti. Akhirnya DNA genom diisolasi dengan presipdengan alkohol dan pelarutan kembali endapan yang terbentuk dari larutan dapar yamengandung suatu bahan penga!et DNA. asil isolasi DNA dikatakan baikapabildidapatkan DNA yang murni dan utuh. DNA juga dapat diisolasi dari tumbuhan dkhamir, pada tumbuhan misalnya ba!ang merah ( Allium cepa ) dan pada pisang ( Musa sp.)sedangkan pada khamir misalnyaCandida parapsilosis

DNA genom yang diisolasi dapat digunakan untuk identifikasi DNA suatorganisme, baik dengan metode $*" (polymerase chain reaction) atau menggunakan en9

endonuklease restriksi ( DNA fingerprinting ). asil pemeriksaan dari kedua teknik terkemudian dapat digunakan untuk diagnosis penyakit infeksi yang disebabkan oleh @irus bakteri, mendeteksi adanya mutasi gen yang menimbulkan penyakit keganasan, penyherediter, menentukan jenis kelamin prenatal serta sebagai alat bantu forensik dalam bidkedokteran.>angkah#langkah yang harus diikuti dengan jaringan apapun adalah:%. $engumpulanEpanen sel#sel (cell harvest )

3. $emecahan sel#sel (cell lysis ). $encernaan protein agar asam nucleat dilepaskan ( protein digestion )


6/6

6. $engendapanan DNA ( DNA precipation )

landasan teori-isolasi dna

Documents