ISOLASI DNA SEDERHANA A. Dasar Teori 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 (Suryo, 2012 : 59). DNA pada makhluk hidup dapat diisolasi secara sederhana. Pengisolasian DNA secara sederhana dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik secara mekanik maupun secara kimiawi. Isolasi DNA merupakan suatu teknik yang digunakan untuk memperoleh DNA murni, yaitu tanpa protein dan RNA dari suatu sel dalam jaringan. Pemecahan dinding sel secara mekanik dapat dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dilakukan dengan pemberian detergen. Penambahan sabun cair dan garam dapur adalah untuk melisiskan membran inti untuk mengeluarkan isi inti sel yang berisi DNA. Ekstraksi DNA merupakan serangkaian proses untuk memisahkan DNA dari komponen sel lainnya. DNA atau asam deoksiribosa merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Sebuah sel memiliki DNA yang merupakan materi genetik dan bersifat herediter pada seluruh sistem kehidupan. Genom adalah set lengkap materi genetik (DNA total) yang dimiliki suatu organisme dan terorganisasi menjadi kromosom. DNA pada organisme tingkat tinggi seperti manusia, hewan dan tumbuhan terdapat didalam inti sel, dan dibeberapa organel didalam sel, seperti mitokondria dan kloroplas. DNA inti (genom inti) berasal dari inti sel, sedangkan DNA mitokondria (genom mitokondria) berasal dari mitokondria, dan DNA kloroplas berasal dari kloroplas. Pada organisme tingkat
rendah, DNA penyusun kromosom dan plasmid dibungkus oleh dinding sel (pada bakteri) atau dibungkus oleh protein tertentu pada virus. DNA pada tumbuhan dan hewan dapat diisolasi dengan mudah. Terdapat dua cara isolasi DNA, yaitu cara sederhana/konvensional dan cara mutakhir. Namun pada dasarnya, kedua cara tersebut melalui tahap yang sama. Secara garis besar, isolasi DNA melalui tahap-tahap isolasi jaringan; melisis dinding dan membran sel untuk mengeluarkan isi sel; melisis protein membran, protein sitoplasmik, maupun protein nukleolar;pencucian DNA danterakhir presipitasi DNA untuk pengikatan DNA. Metode sederhana akan menghasilkan DNA “kotor” dan dapat dengan mudah dilihat dengan mata telanjang, sedangkan metode mutakhir akan menghasilkan DNA murni yang terlarut di dalam pelarutnya. Berikut ini adalah deskripsi prinsip-prinsip isolasi DNA dengan metode sederhana dan dengan memakai ”Kit” reagen-reagen untuk isolasi DNA yang murni. A. Tujuan Praktikum 1. Untuk mengetahui metode yang benar dalam melakukan percobaan isolasi DNA 2. Untuk mengetahui kefektifan buah dan deterjen yang digunakan dalam praktikum
isolasi DNA
B. Waktu dan Tempat Waktu
: Sabtu,18 April 2015
Pukul
: 11.00 – 14.00 WIB
Tempat
: Laboratorium dasar FPIK Universitas Borneo Tarakan
C. Alat dan Bahan a) Alat yang digunakan Adapun alat-alat yang digunakan dalam melakukan praktikum ini antara lain. 1. 2. 3. 4. 5.
Mortal Pistil Tabung reaksi Rak tabung reaksi Gelas ukur
6. Beaker glass 7. Sendok kecil 8. Kain saring 9. Pipet 10. Pengaduk b) Bahan yang digunakan Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain. 1. Berbagai macam buah-buahan 2. NaCl 3. Berbagai macam merk detergen 4. Alkohol 95% dingin 5. Akuadest D. Cara Kerja Adapun cara kerja yang kami lakukan dalampraktikum ini antara lain. 1. Kuliti buah yang tersedia, dalam praktikum ini kami menggunakan buah pepaya dan semangka. Buatlah menjadi bubur dengan menggunakan mortal dan pistil. Kemudian pindahkan bubur buah kedalam beaker glass 250 ml. 2. Bahan ditambahkan dengan 3g NaCl, 10 ml detergent dan membuat volume 100 ml dengan menambahkan akuadest. 3. Campuran antara bubur sel dengan detergen, garam dan aquadest diaduk perlahan agar tidak timbul buih. Pengadukan larutan bertujuan untuk memperbesar pergerakan partikel sel dan detergen agar reaksi berlangsung lebih cepat, tetapi jika proses pengadukan terlalu cepat dan menimbulkan buih, hal tersebut akan menyebabkan terganggunya proses isolasi DNA. 4. Campuran yang telah dihasilkan disaring dengan menggunakan kain saring dan di tampung hasil saringan tersebut pada beaker gelas 50 ml. 5. Hasil saringan dibiarkan selama 5 menit, kemudian diambil 6 ml dan dimasukkan pada tabung reaksi. 6. Kemudian 9 ml alcohol dialirkan pada sisi tabung dan tunggu beberapa detik untuk terjadi presipitasi DNA , kemudian akan muncul pada permukaan alcohol seperti warna putih berupa benang-benang halus.
E. Hasil Pengamatan Berdasarkan hasil pengamatan yang kami lakukan pada praktikum isolasi DNA sederhana ini dapat diperoleh hasil dari 6 perlakuan dan menggunakan 2 jenis buah maka dapat dibandingkan seperti pada tabel di bawah ini. Tabel pengamatan isolasi DNA sederhana. No 1.
Jenis Buah pepaya
Perlakuan Hasil pengamatan Warna Bentuk Daia Kuning Gumpalan muda serabut Attack
Sunlight
2.
Semangka
Putih
Putih
serabut
Waktu 180 detik
Jumlah +
127 detik
++
100 detik
+++
170 detik
+++
Rinso cair
Merah terang
Gumpalan berwarna putih seperti kabut dan gelembung kecil. Gumpalan serabut
Daia
Merah
Serabut
92 detik
++++
Mama lemon
Merah terang
Gumpalan serabut
69 detik
+++++
Isolasi DNA pada dasarnya dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai macam sumber DNA yang dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Upaya untuk mengeluarkan DNA dari sel dilakukan dengan merusak dinding dan membran sel dan juga membran inti. Cara yang digunakan untuk merusak membran-membran
tersebut
sangat
beraneka
ragam,
misalnya
dengan
pemblenderan atau penggerusan dengan mortal dan pistil. Selain perusakan secara fisik, membran dan dinding sel dapat pula dirusak dengan menggunakan senyawa-senyawa kimia seperti penggunaan detergent. Perusakan dinding sel dan membran sel pada praktikum isolasi DNA kali ini dilakukan dengan cara menggunakan berbgai merek detergent DNA yang didapatkan dalam pengamatan kali ini adalah DNA yang berupa gumpalan serabut tebal dan halus. Pada Pengisolasian DNA menggunakan garam dapur (NaCl) dengan tujuan untuk memekatkan DNA. Hal ini dapat terjadi karena ion Na+ yang dikandung oleh garam mampu membentuk ikatan dengan kutub negatif pada ikatan fosfat DNA. Saat ion Na+ garam berikatan dengan fosfat, pada saat itulah DNA akan berkumpul. Sedangkan penambahan alkohol pada permukaan larutan betujuan untuk melakukan presipitasi sehingga DNA yang telah terkumpul tadi mampu memisah dari larutan dan terbentuklah lapisan-lapisan yang dapat diidentifikasi unsur penyusunnya. Praktikum ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis buah dan jenis deterjen terhadap kualitas DNA yang dihasilkan dalam proses isolasi. Buah yang digunakan dalam proses isolasi DNA ini adalah buah pepaya dan buah semangka. Sedangkan jenis deterjen yang dipakai adalah deterjen bubuk Attack, deterjen bubuk daia, sunlight, mama lemon dan Rinso cair.
Hal yang pertama kami
lakukan yaitu, menyiapkan buah-buahan yang akan ditumbuk menggunakan mortal. Sumber DNA ini ditumbuk atau dihancurkan bertujuan untuk merusak membran sel, dinding sel dan membran inti sehingga DNA bisa keluar dari sel dan masuk ke larutan. Setelah dihancurkan, ekstrak buah ditambah NaCl dan kemudian diaduk lalu didiamkan selama 5 menit. Kemudian disaring serta ditambah alkohol dingin. Penambahan NaCl bertujuan untuk memudahkan pemisahan benang-benang DNA dari larutan sehingga benang-benang DNA tersebut akan mudah diamati. Berdasarkan tabel diatas untuk buah pepaya, DNA yang paling banyak ditemukan pada filtrate yang berisi larutan sunlight yang juga mempunyai waktu
100 detik pembentukan benang-benang DNA relatif paling cepat diantara yang lainnya. Untuk rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk pembentukan benangbenang pada larutan Attack ini adalah 127 detik. Sedangkan yang banyak terbentuk setelah pada larutan Attack adalah pada larutan Daia yang mempunyai rata-rata waktu pembentukan benang-benang DNA yaitu 180 detik. Adapun pada buah semangka, DNA yang paling banyak ditemukan pada filtrate yang berisi larutan mama lemon mempunyai waktu pembentukan benangbenang DNA relatif cepat diantara yang lainnya yaitu dengan rata-rata waktu adalah 69 detik. Untuk rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk pembentukan benang-benang pada larutan daia ini adalah 92 detik. Sedangkan pada larutan rinso cair mempunyai rata-rata waktu pembentukan benang-benang DNA 170 detik. Dari analisis di atas maka dapat disimpulkan bahwa masing-masing sumber DNA menghasilkan DNA yang berbeda-beda. Selain itu, memiliki waktu pembentukan benang-benang DNA yang berbeda pula berdasarkan larutan deterjennya. Bentuk DNA yang dihasilkan pada pengamatan ini adalah berupa benang-benang DNA yang memiliki warna yang berbeda-beda. Perbedaan waktu ini dapat dipengruhi oleh beberapa faktor selain perbedaan deterjen dan sumber DNA, juga dapat dipengaruhi kekurang ketelitiannya praktikan dalam mengamati DNA yang terbentuk. Jadi dapat kita lihat dari 6 perlakuan dan menggunakan 2 jenis buah yang berbeda dapat kita bandingkan. Dilihat dari segi perlakuan bahwa larutan yang berbentuk cair seperti mama lemon dan sunlight telah berpengaruh terhadap cepat dan banyaknya terbentuknya DNA. Sedangkan pada perlakuan menggunakan deterjen DNA yang terbentuk membutuhkan waktu yang relatif lama. Meskipun dengan menggunakan jenis buah yang berbeda, dapat kita lihat bahwa pada perlakuan dengan menggunakan mama lemon dan sunlight telah membentuk DNA paling cepat dibandigkan deterjen.
F. Kesimpulan Berdasarkan dari hasil pengamatan yang kami lakukan dapat diambil kesimpulan bahwa, dari percobaan isolasi DNA yang telah dilakukan dapat diketahui metode atau cara bagaimana mengisolasi DNA dari buah yang dijadikan sebagai sampel. Yaitu melalui cara penghancuran (lisis), ekstraksi, serta pemurnian. Penggunaan detergen yang berbeda dalam percobaan dilakukan untuk mengetahui detergen dalam bentuk apa yang paling aktif dalam menghancurkan membran sel pada setiap sampel buah. Menurut hasil isolasi DNA yang dilakukan, diketahui bahwa jenis detergen berpengaruh terhadap hasil isolasi DNA dan jenis detergen tertentu memberikan pengaruh paling baik terhadap jenis buah tertentu pula dengan kadar air berbeda. Dari hasil data pengamatan yang dilakukan dapat diketahui bahwa pada perlakuan dengan menggunakan larutan cair (sunlight) memberikan pengaruh paling baik pada buah pepaya dan juga pada buah semangka, sedangkan pada larutan detergen memberikan pengaruh kurang baik pada buah pepaya dan semangka juga. Jadi yang berpengaruh besar dalam isolasi DNA yaitu penggunaan perlakuan terhadap jenis buah yang akan diisolasi. Dilihat dari tabel diatas bahwa, buah tidak terlalu berpengaruh, adapun yang berpengaruh terhadap isolasi DNA yaitu perlakuan baik menggunakan deterjen bubuk maupun cair.
DAFTAR PUSTAKA Fatchiyah., Arumingtyas, E, Laras., Widyarti, S., Rahayu, S. 2011. Biologi Molekular: Prinsip Dasar Analisis. Jakarta: Erlangga. Snustad, D. Peter., dan Michael J. Simmons. 2012. Principles of Genetics 6th Edition. Minnesota: John Wiley and Sons, Inc. http://anieez87.blogspot.com/2008/04/isolasi-dna.html. Diakses 19 april 2015. Arhan“Isolasi DNA”,BlogArhan, http://endikdenibiotransmitther.blogspot.com. http://wahyusae.blogspot.com/2012/12/laporan-praktikum-isolasi-dna.html. 19 April 2015.
Diakses