Pendahuluan

Ringkasnya metode elektroforesis ini mulai berkembang akhir abad ke 19

setelah ditemukan penelitian yang menunjukkan adanya efek dari listrik terhadap

partikel-partikel atau molekul-molekul yang bermuatan listrik, dalam ha1 ini

termasuk juga protein (PORNET, QUINCKE, HARDY. Dalm RICHARDSON dkk,

1986). Menurut PASSTEUR dkk. (1988) elektroforesis berasal dari bahasa yang

mempunyai arti mempunyai arti transport atau perpindahan melalui partikel-partikel

listrik. Di bidang ilmu biologi ataupun biologi molekuler, metode elektroforesis

banyak digunakan untuk taksonomi, sistematik dan genetik dari hewan ataupun

tumbuhan. Metode elektroforesis baru benar-benar dipakai oleh para peneliti genetik

di tahun 1957 setelah HUNTER & MOLLER mempunyai ide penelitian dengan

menggunakan sifat-sifat enzim sebagai katalisator untuk memperlihatkan

keberadaannya secara Kimia Histologi (Zona elektroforesis) (PASTEUR dkk. 1988).

Tinjauan Pustaka

Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu

medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada

muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk

separasi makromolekul (seperti protein dan asam nukleat). Posisi molekul yang

terseparasi pada gel dapat dideteksi dengan pewarnaan atau autoradiografi, ataupun

dilakukan kuantifikasi dengan densitometer. Elektroforesis untuk makromolekul

memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya difusi karena timbulnya

panas dari arus listrik yang digunakan. Elektroforesis biasanya memerlukan media

penyangga sebagai tempat bemigrasinya molekul-mulekul biologi. Media

penyangganya bermacam-macam tergantung pada tujuan dan bahan yang akan

dianalisa. Media penyangga yang sering dipakai dalam elektroforesis antara lain

yaitu kertas, selulose, asetat dan gel. Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan

matriks penyangga yang banyak dipakai untuk separasi protein dan asam nukleat.

Struktur dan fungsi protein.

Sebelum melakukan metode elektroforesis guna mengetahui suatu populasi

ataupun sistematik dari suatu jenis hewan ataupun tumbuhan, sebaiknya didasari

terlebih dahulu dengan pengetahuan mengenai biokimia protein serta pengetahuan

tentang metode elektroforesis.

Bila dilihat dari struktur protein, hampir sebagian besar sel terbentuk dari

protein, karena di dalam sel bahan ini mencapai lebih dari separuh berat kering sel.

Protein akan menentukan bentuk dan struktur sebuah sel serta bertindak sebagai alat

utama pengenalan antar molekul dan proses katalis. Walaupun DNA menyimpan

informasi yang dibutuhkan untuk sebuah sel, peran langsungnya sangat kecil dalam

proses-proses di dalam sel (BRUCE dkk 1994).

Konformasi tiga demensi sebuah molekul protein ditentukan oleh urutan

asam aminonya. Dalam hal ini struktur pelipatannya dimantapkan oleh interaksi-

interaksi non-kovalen antara bagian-bagian yang berbeda dalam rantai polipeptida.

Asam-asam amino dengan rantai-rantai samping yang hidrofobik cenderung

menggerombol di bagian sebelah dalam molekul, dan interaksi-interaksi ikatan

hidrogen lokal antara ikatan-ikatan peptids yang berdekatan menyebabkan

terbentuknya alpha helix dan beta sheet.

BRUCE dkk. (1994) mengatakan bahwa di dalam istilah komputer, DNA dan

mRNA dapat disamakan sebagai "perangkat lunak atau software" yaitu rangkaian

perintah yang diterima oleh sebuah sel dari induknya. Sedangkan protein dan

molekul-molekul RNA yang katalitik dapat dianggap sebagai "perangkat keras atau

hardware", yakni mesin pengeksekusi program-program yang tersimpan dalam

memori.

DNA dan RNA adalah rantai-rantai nukleotida yang secara kimia hampir

tidak saling berbeda, sedangkan sebaliknya protein terbuat dari campuran 20 macam

asam amino yang sangat berlainan, masing-masing dengan sifat kimianya yang khas.

Keragaman inilah yang memungkinkan sifat kimia yang serba canggih dimiliki oleh

setiap protein, dan ini diduga dapat menjelaskan mengapa evolusi telah memilih

protein dari pada molekul RNA sebagai katalisator yang terbesar reaksinya di dalam

sel (BRUCE dkk 1994 dan RICARDSON dkk.1986)

Fungsi biologi sebuah pro-tein menurut BRUCE dkk. (1994) dan

RICHARDSON dkk. (1986) bergantung pada sifat-sifat kimia rinci di

permukaannya. Tempat-tempat pengikatan yang berupa rongga-rongga di permukaan

protein dibentuk oleh penempatan rantai-rantai samping asam amino secara tepat

melalui pelipatan protein. Dengan mengikat sangat kencang molekul-molekul antara

pada reaksi-reaksi yang tidak mantap, enzim-enzim mengkatalis perubahan-

perubahan kimia pada molekul-molekul substrat yang terikat, sering kali dengan

bantuan molekul-molekul ko-enzim yang kecil dan terikat kencang untuk menambah

kecanggihan kimiawinya. Laju-laju rekasi enzim sering dibatasi oleh difusi namun

dapat ditingkatkan bila enzim dan substratnya dikurung dalam kompartement kecil

yang sama.

Definisi Elektroforesis

Elektroforesis adalah suatu cara analisis kimiawi yang didasarkan pada

pergerakan molekul-molekul protein bermuatan di dalam medan listrik (titik

isoelektrik). Pergerakan molekul dalam medan listrik dipengaruhi oleh bentuk,

ukuran, besar muatan dan sifat kimia dari molekul (TITRAWANI 1996). Pemisahan

dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran berat molekul dan muatan listrik yang

dikandung oleh makro-molekul tersebut. Bila arus listrik dialirkan pada suatu

medium penyangga yang telah berisi protein plasma maka komponen-komponen

protein tersebut akan mulai bermigrasi (RICARDSON dkk. 1986).

Menurut STENESH dalam TITRAWANI (1996) teknik elektroforesis dapat

dibedakan menjadi dua cara, yaitu : elektroforesis larutan (moving boundary

electrophoresis) dan elektroforesis daerah (zone electrophoresis). Pada teknik

elektroforesis larutan, larutan penyangga yang mengandung makro-molekul

ditempatkan dalam suatu kamar tertutup dan dialiri arus listrik. Kecepatan migrasi

dari makro-molekul diukur dengan jalan melihat terjadinya pemisahan dari molekul

(terlihat seperti pita) di dalam pelarut. Sedangkan teknik elektroforesis daerah adalah

menggunakan suatu bahan padat yang berfungsi sebagai media penunjang yang

berisi (diberi) larutan penyangga. Media penunjang yang biasa dipakai adalah gel

agarose, gel pati, gel poliakrilamida dan kertas sellulose poliasetat.

Gel poliakrilamida terdiri dari molekul linear yang memanjang dan terbentuk

karena terjadi proses polimerisasi dari akrilamida. Baik akrilamida maupun bis-

akrilamida keduanya bersifat karsinogen, gunakan sarung tangan dalam menangani

kedua senyawa tersebut jadi hindarkan kontak langsung dengan tangan, lain halnya

dengan poliakrilamida yang tidak bersifat racun. Polimerisasi akrilamida merupakan

reaksi rantai radikal bebas yang diawali secara kimia dengan pereaksi amonium

persulfat atau secara fotokimia dengan riboflavin dan cahaya ultraviolet. Amin

tersier seperti tetrametil etilenadiamina (TEMED) biasanya ditambahkan untuk

mengkatalisis polimerisasi dan untuk mencegah proses terminasi awal adanya

oksigen yang harus dihindarkan. Gel poliakrilamida bersifat porous dengan ukuran

lubang berkisar dari 0,6-4,0 nm (diameter molekul protein globular 1,6 – 8,0 nm)

dan ditentukan dari persen total akrilamida dan bis-akrilamida didalam campuran gel

serta perbandingan relatif akrilamida dan bis akrilamida.

Kegunaan Metode Elektroforesis

Telah disebutkan di atas bahwa pola protein tertentu dari satu spesies hewan

berbeda, secara elektroforesis akan memperlihatkan pola protein yang berbeda pula

pada hewan lainnya. Faktor tersebutlah yang menyebabkan pola protein dapat

digunakan untuk membedakan spesies hewan. Perbedaan pola protein inilah yang

seringkali digunakan sebab untuk membedakan populasi secara tepat kadangkala

tidak dapat dilakukan apabila hanya menggunakan pengamatan melalui morfologis

saja. Fenomena ini pula yang menyebabkan metode elektroforesis banyak dilakukan

untuk pengamatan taksonomi, sistematik dan genetik serta untuk mengindentifikasi

spesies hewan maupun tumbuhan (bio-sistematik). Dapat pula digunakan untuk

melihat phylogenetic recon-struction (rekonstruksi secara Filogenetik) dari suatu

jenis hewan atau tumbuhan.

Kegunaan elektroforesis gel poliakrilamida tidak hanya untuk pemisahan

protein tapi juga dapat memperkirakan bobot molekul protein. Mobilitas protein di

dalam gel poliakrilamida terutama ditentukan oleh muatan molekul dan juga

dipengaruhi oleh ukuran molekul. Bobot molekul protein dapat ditentukan dengan

penambahan natrium deodesil sulfat (SDS) yang akan mendenaturasi strukstur

protein menjadi rantai polipeptida dan merkaptoetanol yang membantu denaturasi

dengan mereduksi semua ikatan disulfida. Mobilitas elektroforesis dari kompleks

SDS-protein dipengaruhi oleh ukuran molekul-molekul kecil mobilitasnya lebih

besar dibandingkan molekul besar dan terdapat hubungan linear antara log BM

(Bobot molekul) dari protein dengan mobilitas elektroforesis. Jika tersedia protein

marker yang sudah diketahui bobot molekulnya maka dengan memplotkan nilai

mobilitas dari protein sampel, bobot molekul protein sampel dapat ditentukan

berdasarkan kurva hubungan linear tersebut.

Pada praktikum elektroforesis ini akan dilakukan pemisahaan protein dengan

menggunakan gel poliakrilamida dan natrium dodesil sulfat (SDS-PAGE) dari

berbagai sampel protein berupa serum hewan juga akan dilakukan identifikasi

protein dengan mengamati pola pita protein dan menentukan mobilitas protein serta

bobot molekul protein.

Metode Percobaan

Alat dan bahan yang digunakan yaitu :

Buffer Tris HCL 1,5 M pH 8,8 100 mL, buffer Tris HCL 0,5 M pH 6,8 mL,

buffer Tris pH 8,3 1L, larutan SDS 10% 100 mL, larutan akrilamida/bis 30/1 50 mL,

larutan amonium persulfat 1% 50 mL, TEMED 50 mL, β-merkaptoetanol 10 mL,

gliserol 10 mL, bromfenol biru 10 mL, metanol 25% 250 mL, larutan asam asetat

7% 1 L, Coomasie Brilliant Blue R-250 (0,25% b/v) 250 mL. Alat-alatnya antara

lain elektroforesis gel poliakrilamida, mikro pipet, gelas piala, alat penjepit, sarung

tangan, bak plastik, gelas pengaduk, dan penangas air.

Preparasi sampel

a. Siapkan sampel yang akan dipisahkan berupa serum

b. Tambahkan masing-masing bufer sampel dengan perbandingan 2:1. Buffer

sampel berisi 4 mL air destilata, 1 mL Tris HCL 0,5 M, pH 6,8; 0,8 mL

gliserol; 0,6 mL larutan SDS 10%; 0,4 mL merkaptoetanol; dan 0,25 mL

bromfenol biru 5%.

c. Panaskan larutan sampel pada suhu 100 oC selama 2 menit, lalu dinginkan.

Pembuatan Cetakan Gel

a. Susun dua lempeng kaca untuk membuat cetakan gel (lempeng kaca harus

bersih)

b. Letakkan kedua lempeng kaca diatas cetakkan gel dan dialasi karet supaya

cairan tidak mengalir keluar.

c. Jepit kedua lempeng kaca dengan alat penjepit.

d. Lapisi setiap sisi dengan larutan untuk mencegah kebocoran.

Pembuatan gel pemisah (running gel, gel bawah)

a. Masukkan kedalam gelas piala 100 mL sebanyak 4,6 mL air destilata,

tambahkan berturut-turut 5,0 mL Tris-HCL 1,5 M pH 8,8, 0,2 mL larutan

SDS 10%, 10 mL larutan akrilamida/bis 30/1, 0,2 mL larutan amonium

persulfat 10% dan 0,008 mL (3 tetes) TEMED.

b. Aduk larutan tersebut dan segera tuangkan kedalam cetakan gel

c. Lapisi bagian tepi atas dari larutan gel pemisah ini dengan isobutanol atau air

destilata untuk mencegah kontak langsung dengan oksigen karena dapat

menghambat proses polimerisasi dan untuk membuat permukaan gel menjadi

rata serta untuk menghilangkan gelembung udara.

d. Biarkan 30 sampai 60 menit, gel akan mengeras dan ditandai dengan

terlihatnya batas yang jelas antara gel dengan isobutanol.

Pembuatan Gel Pemampat (Stacking Gel, Gel Atas)

a. Buat gel pemampat dengan mencampurkan sebanyak 1 mL Tris-HCL pH 6,8

ke dalam 5,5 mL air destilata, kemudian tambahkan 0,08 mL larutan SDS

10%, 1,3 mL larutan akrilamida/bis 30/1, 75 µL larutan amonium persulfat

dan 0,008 mL (3 tetes) TEMED.

b. Masukkan larutan ini ke dalam cetakkan tepat diatas gel pemisah

menggunakan pipet.

Pembuatan Sumur pada Gel pemampat

a. Bersihkan sisi cetakan (comb) dengan air kemudian kenali dengan sangat

hati-hati diletakkan pada larutan pemampat. Gel pemampat akan mengering

selama kurang lebih 30 menit. Usahakan pada cetakkan tidak terbentuk

gelembung udara karena dapat menganggu pemisahan protein pada tahap

elektroforesis.

b. Setelah gel pemampat mengering sisir cetakkan diangkat dan sumur-sumur

yang terbentuk dicuci dengan iar destilata untuk menghilangkan sisa

akrilamida yang tidak berpolimerasi.

Pemisahan protein dengan elektroforesis

a. Sampel yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam sumur dengan

menggunakan mikropipet.

b. Isi tangki dua gel pada bagian tengah diantara gel dengan buffer pH 8,3 dari

hasil percobaan sebelumnya sampai batas yang digunakan.

c. Elektroforesis dijalankan pada tegangan 150 V selama satu jam

d. Selesainya proses elektroforesis ditandai dengan sampainya tracking dye dari

bromfenol biru ke dasar gel.

e. Cetakan lalu dipindahkan dari tangki buffer dengan menggunakan spatula,

kedua lempeng dipisahkan dan gel siap untuk diwarnai.

Pewarnaan dan pencucian gel

a. Bersihkan bak plastik dari detergen dan lemak, isi dengan larutan pewarna

comassie blue.

b. Masukkan dan rendam gel ke dalam bak plastik selama 30 menit pada suhu

kamar sambil digoyangkan secara horizontal.

c. Setelah itu larutan pewarna dipindahkan dari gel dan larutan pewarna

disimpan kembali.

d. Gel dicuci dalam larutan pencuci sambil digoyangkan secara horizontal

sampai gel kembali bening. Larutan pencuci dibuat dengan mencampurkan

125 mL metanol dalam 35 mL larutan asam asetat yang kemudian

ditambahkan 340 mL air destilata sehingga mencapai 500 mL.

Perhitungan nilai mobilitas dan penentuan bobot molekul

Nilai mobilitas diukur dari jarak atau pergerakan protein dari tempat awal.

Pembahasan

Dari hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil seperti yang tertulis

dalam tabel berikut :

Sampel Serum Hewan Ikatan Protein yang

Terbentuk

Panjang Pergerakan

Sampel

Domba Betina 5 1,9

Sapi Betina 7 2

Domba Jantan 4 3,3

Sapi Potong I 2 3,4

Sapi potong II 2 3,7

Gambar 1. Protein Gel Elektroforesis Method

(a) (b)

Gambar 2. Hasil yang diperoleh yaitu Stacking gel (atas;a) dan running gel (bawah;b)

Pada domba betina ikatan protein yang terbentuk adalah 5 dengan panjang

pergerakan atau mobilitasnya 1,9 cm ini menunjukkan bahwa Berat Molekul Protein

domba betina lebih besar dari yang lain karena pergerakannya yang lambat. Pada

sapi betina pun terbentuk ikatan protein atau protein band 7 dengan mobilitasnya 2

cm yang berarti Berat Molekul protein dari sapi betina besar sehingga

mempengaruhi mobilitas pergerakan terbentuknya band protein. Pada domba jantan,

ng sapi potong I dan sapi potong II masing-masing memiliki ikatan protein 4, 2, 2

dengan panjang mobilitasnya 3,3 ; 3,4 ;3,7 yang lebih panjang dari sampel domba

betina dan sapi betina.

Selain itu praktikum menggunakan alat-alat yang mempunyai fungsi dan

peranan masing-masing. Alat-alat tersebut adalah mikropipet, apparatus

elektroforesis, power supply, sumber sinar, dan sarung tangan. Mikropipet berfungsi

untuk memindahkan sampel dan larutan lainnya dari tube ke dalam well-well pada

aparatus elektroforesis. Apparatus elektroforesis terdiri atas comb (sisir) yang

membentuk well (sumur) pada gel agarosa, tray yang merupakan wadah cetakan gel,

dan chamber yang merupakan medium tempat berlangsungnya proses elektroforesis.

Power Supply (DC) sebagai sumber energi untuk aparatus elektroforesis. Sumber

Sinar berfungsi untuk membantu mengamati hasil band yang tampak sehingga

terlihat lebih jelas. Sarung tangan berfungsi untuk melindungi tangan agar tidak

bersentuhan langsung dengan bahan yang bersifat karsinogenik atau penyebab

kanker (Birren & Lai 1993: 79--81). Penambahan larutan running buffer Tris-HCL

sebanyak 100 mL yang berperan untuk memudahkan migrasi dari fragmen DNA

berdasarkan perbedaan kekuatan ionik (Bowen 2000). Setelah gel mengeras, gel

dimasukkan ke dalam ruang elektroforesis dan dilakukan penambahan running

buffer. Penambahan running buffer dilakukan dengan tujuan mempermudah

pengerasan gel saat dilakukan pemanasan. Running elektroforesis dilakukan pada

tegangan 80 Volt selama 60 menit. Kecepatan migrasi DNA sangat dipengaruhi oleh

tegangan elektroforesis. Fragmen DNA yang besar akan bergerak lebih cepat

dibandingkan dengan fragmen DNA yang kecil (Bowen 2000).

Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor mempengaruhi kecepatan migrasi

dari molekul protein yakni: (Soedarmadji, 1996)

1. Ukuran molekul protein

Migrasi molekul protein berukuran besar lebih lambat daripada migrasi

molekul berukuran kecil.

2. Konsentrasi gel

Migrasi molekul protein pada gel berkosentrasi rendah lebih cepat daripada

migrasi molekul protein yang sama pada gel berkosentrasi tinggi.

3. Bufer (penyangga)

berperan sebagai penstabil medium pendukung dan dapat mempengaruhi

kecepatan gerak senyawa karena ion sebagai pembawa protein yang bermuatan.

Kekuatan ion yang tinggi dalam bufer akan meningkatkan panas sehingga aliran

listrik menjadi maksimal. Hal ini dapat mempercepat gerakan molekul protein.

Kekuatan ion rendah dalam bufer akan menurunkan panas sehingga aliran listrik

akan sangat minimal dan migrasi molekul protein sangat lambat.

4. Medium penyangga

Medium pendukung ideal untuk elektroforesis adalah bahan kimia inert yang

bersifat relatif stabil, mudah ditangani dan mempunyai daya serap yang baik, sebagai

migrasi elektron atau penyaringan berdasarkan ukuran molekul seperti gel

poliakrilamid (Sudarmadji, 1996).

a. Jika ukuran pori dari medium kira-kira sama dengan molekul, maka

molekul yang lebih kecil akan berpindah lebih bebas di dalam medan

listrik, sedangkan molekul yang lebih besar akan dibatasi dalam

migrasinya. Besarnya pori-pori dapat diatur dengan mengubah

konsentrasi penyusun gel poliakrilamidnya yaitu akrilamid dan

bisakrilamid.

5. Kekuatan voltase

b. Voltase yang dipakai rendah (100-500) V, kecepatan migrasi molekul

sebanding dengan tingginya voltase yang digunakan.

c. Voltase yang dipakai tinggi (500-10000) V, mobolitas molekul

meningkat secara lebih tajam dan digunakan untuk memisahkan

senyawa dengan BM rendah serta jenis arus yang dipakai selalu harus

searah (bukan bolak balik).

6. Temperatur medium disaat proses elektroforesis berlangsung.

Jika temperatur tinggi akan mempercepat proses bermigrasinya protein dan

sebaliknya jika temperatur rendah akan mengurangi kekuatan bermigrasinya protein.

Pada saat elektroforesis berlangsung, protein akan bergerak dari elektroda negatif

menuju elektroda positif sampai pada jarak tertentu pada gel poliakrilamid

tergantung pada berat molekulnya. Semakin rendah berat molekulnya maka semakin

jauh pula protein bergerak atau mobilitasnya tinggi. Sebaliknya protein dengan berat

molekul lebih besar akan bergerak pada jarak yang lebih pendek atau mobilitasnya

rendah (Sumitro et al., 1996).

Hasil elektroforesis akan didapatkan pita-pita protein yang terpisahkan

berdasarkan berat molekulnya. Tebal tipisnya pita yang terbentuk dari pita protein

menunjukkan kandungan atau banyaknya protein yang mempunyai berat molekul

yang sama yang berada pada posisi pita yang sama. Jika disamakan dengan hasil

praktikum posisi pita yang sama terdapat pada sapi potong I dan sapi potong II yang

memiliki ikatan protein yang sama yaitu 2, kemudian pada domba betina dan domba

jantan yang memiliki ikatan protein 5 dan 4 yang menunjukkan bahwa sapi potong I

dan sapi potong II memiliki berat molekul yang sama begitupula dengan domba

jantan dan betina. Hal ini sejalan dengan prinsip pergerakan molekul bermuatan,

yakni molekul bermuatan dapat bergerak bebas di bawah pengaruh medan listrik,

molekul dengan muatan dan ukuran yang sama akan terakumulasi pada zona atau

pita yang sama atau berdekatan (Soedarmadji, 1996).

Elektroforesis gel memisahkan makromolekul berdasaran laju

perpindahannya melewati suatu gel di bawah pengaruh medan listrik. Elektroforesis

gel memisahkan suatu campuran molekul DNA menjadi pita-pita yang masing-

masing terdiri atas molekul DNA dengan panjang yang sama (Campbell dkk. 2002:

396--397). Ada tiga jenis gel yang dapat digunakan dalam elektroforesis DNA,

yaitu:

1. Gel poliakrilamida denaturasi, berfungsi untuk memurnikan penanda

oligonukleotida dan menganalisis hasil ekstensi primer.

2. Gel alkalin agarosa, berfungsi untuk memisahkan rantai DNA yang

berukuran besar.

3. Gel agarosa formaldehid denaturasi, berfungsi untuk menyediakan

sistem elektroforesis yang digunakan untuk fraksi RNA pada ukuran standar.

(Davis dkk. 1994: 151).

Elektroforesis gel memiliki beberapa komponen yang terdiri dari:

1. Comb: digunakan untuk membentuk well pada gel agarosa.

2. Tray: digunakan untuk sebagai cetakan gel agarosa.

3. Chamber: digunakan sebagai wadah gel agarosa.

4. Sumber listrik: digunakan untuk memberi arus saat proses elektroforesis.

Dalam elektroforesis juga digunakan bahan-bahan seperti Etidium Bromida

yang bersifat karsinogenik dan Brom Fenol Blue seperti pada praktikum ini. Hal

tersebut karena Etidium Bromida dapat meningkatkan daya fluoresensi dari DNA

sehingga dapat terlihat jelas, sedangkan Brom Fenol Blue berfungsi sebagai pewarna

untuk memantau kecepatan molekul DNA pada gel (Birren & Lai 1993: 79--81).

Manfaat elektroforesis gel antara lain untuk mengetahui ukuran fragmen

DNA dari produk PCR, memisahkan produk DNA dari hasil digesti yang berbeda

ukuran, lalu dapat disequencing, dan juga untuk pemurnian atau purifikasi DNA.

Elektroforesis dapat diaplikasikan untuk berbagai macam kegiatan, antara lain

membandingkan gen homolog dari spesies yang berbeda, mengetahui susunan

sekuens berbagai genom, DNA finger printing, mengetahui ada atau tidaknya gen-

gen penyebab kelainan genetik atau penyakit tertentu, mendeteksi lokasi dan jumlah

mRNA dalam sel atau jaringan tertentu, mengetahui aktivitas gen selama

perkembangan berbagai tipe sel organisme atau aktivitas gen sebelum dan sesudah

diberi perlakuan tertentu, mempelajari evolusi di tingkat molekular, mengetahui

variasi genetik dalam populasi natural di alam, menentukan atau mengidentifikasi

berat molekul fragmen DNA, RNA, protein dan aktivitas enzimatik, menganalisa

fragmen DNA yang diamplifikasi melalui PCR, mengidentifikasi persamaan dan

perbedaan genetik antar individu, dan menentukan jumlah fragmen DNA yang

diklon dalam rekombinan plasmid DNA (Russell 1994: 299--310 & 500--501;

Fairbanks & Andersen 1999: 278).

Kesimpulan

Ukuran fragmen DNA dapat diketahui dengan teknik elektroforesis gel.

Prinsip kerja elektroforesis adalah pergerakan molekul organik dari kutub negatif ke

kutub positif berdasarkan ukuran fragmen dan mobilitas serta Berat Molekul Protein

yang terbentuk. Dari hasil percobaan, berat molekul yang sama karena ikatan

proteinnya saling berdekatan adalah domba betina dan domba jantan masing-masing

5 dan 4 dengan mobilitas 1,9 dan 3,3. Dilihat dari mobilitasnya domba betina

memiliki berat molekul lebih berat karena panjang pergerakannya hanya 1,9 cm

sedangkan domba jantan 3,4. Ikatan protein yang berdekatan berikutnya adalah sapi

potong I dan sapi potong 2 yaitu masing-masing terbentuk 2 ikatan protein yang

berarti berat molekulnya sama begitupun mobilitasnya yang tidak jauh berbeda

dengan 3,4 cm dan 3,7 cm. Semua ini dipengaruhi oleh macam-macam faktor

diantaranya kekuatan voltase, besar molekul, buffer penyangga, suhu, medium

penyangga, juga diantaranya beberapa faktor teknis pengerjaan elektroforesis yang

mungkin terdapat kesalahan sehingga ikatan yang terbentuk tidak begitu jelas (pita

protein) meskipun telah dirunning.

DAFTAR PUSTAKA

Birren, B. & E. Lai. 1993. Pulsed field ge electrophoresis: a practical guide. Academic Press, Inc., San Diego: xviii + 235 hlm.

Bowen, R. 2000. Principles of gel electrophoresis. 3 Januari 2000: 4 hlm. http://www.vivo.colostate.edu. 27 April 2007, pk. 17.50.

BRUCE, A., D. BRAY., J. LEWIS, M. RAFF., ROBERTS dan J.D. WATSON 1994. Biologi Molekuler Sel Mengenai Sel. Edisi kedua PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta: 346 hal.

Campbell, N.A., J. B. Reece & L. G. Mitchell. 2002. BIOLOGI. Ed ke-5. Terj.dari BIOLOGY oleh Lestari, R, dkk. Penerbit Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm.

CHELIAK, W. M dan J. A. PITEL 1984. Tech-niques for Starch Gel Electrophoresis of Enzymes from Forest Tree Species. In-formation Report PI - X - Y2. Petawawa National Forestry Institute. Canadian Forestry Service Agriculture Canada : 127 pp.

Davis, L., M. Kuehl, & J. Battey. 1994. Basic methods: Molecular biology. 2nd ed. Appleton & Lange, Norwola: xii + 777 hlm.

DICKSON, R, SIEGMUND., S. SCHNEIDER, H. J. LINZEN, B. GIELENS, C. PREAUX., G. LONTIE., R. KELLER-MANN dan J. F. LOTTSPEICH 1983. Complete Amino Acid sequence of a Functional Unit from a Molluscan Hemocyanin (Helix pomatia). Biol. Chem. Hoppe-Seyler 368 : 617 pp.

BROWN, A.H.D dan B.S. WEIR 1983. Measur-ing Variability in Plant Population. In : S.D. TANKSLEY and T. J. ORTON (eds.), Isozymes in plant Genetics and Breed-ing. Part A. Elsevier Science Publisers, Amsterdam: 219 pp.

PASTEUR, N, G. PASTEUR., F. BONHOMME., J. CATALAN., J. BRITTON. dan DAVIDIAN., 1988. Practical Isozyme Genetics. Laboratory of Ecological Ge-netics, University of Montpellier 2. France: 54 pp.

Pratiwi, R. 2001. Mengenal Metode Elektroforesis. Oseana. Volume XXVI. Nomor 1. Balitbang Biologi Laut, Puslitbang Osenologi LIPI, Jakarta

Sudarmadji, S., 1996. Teknik Analisa Biokimiawi. Edisi Pertama.Liberty. Yogyakarta.

Sumitro, S. B, Fatchiyah, Rahayu, Widyarti, dan Arumningtyas. 1996. Kursus Teknik-Teknik Dasar Analisis Protein dan DNA. Jurusan Biologi FMIPA Universitas Brawijaya. Malang

Zubay, G. L. 1989. Biochemistry 2nd Edition. Mcmillan Publishing Coorporation. New York

RICHARDSON, B. J, P. R. BAVERSTOCK and M. ADAMS 1986. Allozyme Electro-phoresis. A Handbook for Animal Sys-tematics and Population Studies. Aca-demic Press, Inc. San Diego : 410 pp.

ROTHE, G. M. 1995. Electrophoresis of Enzymes. Springer - Verlag. Berlin Heidelberg: 278 pp.

SARGENT, J. R. dan S. G. GEORGE 1975. Methods in Zone Electrophoresis BDH Chemical LTD. Poole England: 219 pp.

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA REPRODUKSI

PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI PROTEIN DENGAN

ELEKTROFORESIS GEL POLIAKRILAMIDA

Rozaliana Rizal

B 352120061

PASCA SARJANA BIOLOGI REPRODUKSI

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012