isolasi dna

ISOLASI DNA
BAB I
PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG
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 adalah resep, skema, sistematika, manual, peta, cetak biru, rancangan, dan informasi biologis yang unik dari makhluk hidup. Persis seperti setiap bangunan gedung yang ada cetak birunya masing-masing.
DNA singkatan dari deoxyribonucleic acid, yaitu suatu molekul yang terdapat dalam sel semua makhluk hidup. Setiap makhluk hidup mulai dari bakteri sampai manusia memiliki DNA.
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organism.
DNA, kepanjangan dari Deoxyribo Nucleic Acid, merupakan asam nukleat yang menyimpan semua informasi tentang genetika. DNA inilah yang menentukan jenis rambut, warna kulit dan sifat-sifat khusus dari manusia.
Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah asam nukleat yang mengandung instruksi genetik yang digunakan dalam pengembangan dan fungsi dari semua organisme hidup dan beberapa virus.
Jadi bisa dikatakan bahwa DNA adalah suatu asam nukleat yang menyimpan segala informasi biologis yang unik dari setiap makhluk hidup dan beberapa virus.
DNA dapat mereplikasi yaitu membentuk salinan dirinya sendiri. Setiap untaian DNA berisi sekuens basis tertentu. Setiap basis juga dihubungkan oleh molekul gula dan fosfat. Bila basis membentuk anak tangga (horizontal), maka molekul gula dan fosfat membentuk bagian vertikal dari tangga tersebut.
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu:
gugus fosfat
gula deoksiribosa
basa nitrogen, yang terdiri dari:
Adenin (A)
Guanin (G)
Sitosin (C)
Timin (T)
Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.
Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya.
DNA terdiri atas dua untai benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk struktur heliks ganda. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas:
Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen)
Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula)
Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula
Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk "tulang punggung" yang sangat panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.
Isolasi DNA dilakukan untuk mengetahui DNA yang dikandung dala sampel. Karena DNA suatu organisme tidak hanya dilihat dengan mikroskop tetapi sebenarnya dengen metode isolasi DNA ini kita dapat mengetahui DNA suatu sampel tanpa harus melihat dengan mikroskop atau alat lainnya.

TUJUAN
Mengetahui prosedur isolasi DNA pada buah















BAB II
DASAR TEORI
Pada dasarnya, sel mengandung dua asam nukleat. Asam nukleat adalah senyawa kimia yang terdapat di dalam inti sel (Nukleus). Asam nukleat merupakan suatu polimer nukleotida yg berperanan dalam penyimpanan serta pemindahan informasi genetik yang berhubungan dengan pewarisan sifat turunan. Fungsi asam nukleat adalah sebagai pembawa informasi genetik yang mengatur pemunculan sifat suatu makhluk hidup. Asam nukleat ditemukan di segala jenis sel makhluk hidup. Disamping sebagai penyimpan informasi genetik, asam nukleat juga berperan dalam penyampaian pesan kedua, serta pembentuk molekul dasar dalam pembentukan adenosin trifosfat.
Di alam, asam nukleat di temukan dalam 2 bentuk, yaitu:
Asam deoksiribosa nukleat (DNA)
Asam ribosa nukleat (RNA)
Kedua jenis asam nukleat di atas merupakan polimer linier, tidak bercabang dan tersusun dari unit-unit struktural yang disebut nukleotida. Karena itu asam nukleat disebut juga sebagai polimer nukleotida (Polinukleotida). Nukleutida adalah molekul yang tersusun dari gugus basa herosiklik, gula pentosa dan gugus fosfat. Asam Nukleat terdapat dalam semua sel dan mempunyai peranan yang sangat penting dalam biosintesis protein. Senyawa gabungan antara asam nukleat dengan protein ini disebut nukleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan suatu polimer seperti protein, tetapi yang menjadi monomer bukan asam amino, melainkan nukleotida.
Setiap nukleotida yang menjadi penyusun asam nukleat terdiri dari tiga komponen, yaitu sebuah basa nitrogen heterosiklik yang berupa purin dan pirimidin, sebuah gula pentosa, dan sebuah gugus fosfat. Kedua jenis asam nukleat yang tersebut diatas, yaitu DNA dan RNA dibedakan oleh jenis gula, jenis basa nitrogen dan bentuk molekulnya. Pada DNA, gula pentosa yang menjadi penyusunnya adalah deoksiribosa yaitu gula ribosa yang kehilangan atom oksigen pada atom C nomor 2. Sedangkan pada RNA, gula pentosa yang menjadi penyusunnya adalah gula Ribosa. Selain itu, basa nitrogen yang menjadi penyusun kedua jenis asam nukleat tersebut juga berbeda. Pada DNA, basa nitrogen penyusunnya terdiri dari adenin, sitosin, guanin dan timin. Sementara pada RNA, basa nitrogen timin di gantikan oleh urasil sehingga menjadi adenin, sitosin, guanin dan urasil. Perbedaan DNA dan RNA juga ada pada bentuk molekulnya. DNA merupakan molekul double helix (untai ganda) sendangkan RNA merupakan untai tunggal (single stranded).














BAB III
METODE PERCOBAAN
ALAT DAN BAHAN
ALAT
Pisau
Mortar
Spatula
Gelas arloji
Timbangan analitik
Gelas ukur
Tabung reaksi
Rak tabung reaksi
Corong
Pipet volumetrik
Erlenmeyer
BAHAN
Mangga
Detergen
Garam dapur
Kertas saring
Etanol 96%
Aquades
CARA KERJA
Buah pisang dan mangga masing-masing dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil.
Buah yang telah dipotong-potong kemudian ditimbang sampai beratnya 100 gr.
Dihaluskan 100 gr buah dengan mortar.
Larutkan buah tersebut dengan menambah 100 ml aquades, diaduk hingga homogen.
Dimasukkan 4 ml larutan buah ke dalam tabung reaksi yang berbeda.
Detergen dilarutkan dengan 60 ml aquades.
Dimasukkan 4 ml larutan detergen ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan buah.
Tambahkan 1 spatula garam dapur ke dalam masing-masing tabung reaksi, kemudian aduk hingga larut.
Larutan campuran kemudian disaring dengan kertas saring sebanyak 2 kali penyaringan.
Tambahkan 5 ml etanol 96% ke dalam masing-masing campuran.
Larutan kemudian dihomogenkan dengan menggunakan mesin vortex.
Lalu amati dan catat hasil yang tampak dari keseluruhan proses, meliputi warna, serta sedikit banyaknya DNA yang terbentuk.










BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses isolasi DNA pada buah mangga adalah sebagai berikut:
Penggerusan buah mangga menggunakan mortar ditujukan untuk menghancurkan atau melisiskan dinding sel, membran plasma dan membran inti
Penggerusan buah mangga menggunakan mortar ditujukan untuk menghancurkan atau melisiskan dinding sel, membran plasma dan membran inti
Larutan buah mangga dengan aquades dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 4 ml menggunakan gelas ukur
Larutan buah mangga dengan aquades dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 4 ml menggunakan gelas ukur
Hasil dari larutan buah yang telah dihomogenkan dengan larutan detergent sebanyak 4 ml menggunakan pipet volumerik dan NaCl sebanyak satu spatula
Hasil dari larutan buah yang telah dihomogenkan dengan larutan detergent sebanyak 4 ml menggunakan pipet volumerik dan NaCl sebanyak satu spatula
Hasil dari penambahan ethanol 96 % pada larutan buah mangga yang telah melalui proses 2 kali penyaringan
Hasil dari penambahan ethanol 96 % pada larutan buah mangga yang telah melalui proses 2 kali penyaringan
Hasil larutan buah setelah di vortex selama kurang lebih 5 menit sebelum didiamkan
Hasil larutan buah setelah di vortex selama kurang lebih 5 menit sebelum didiamkan
Hasil dari larutan buah yang telah di vortex setelah didiamkan beberapa menit
Hasil dari larutan buah yang telah di vortex setelah didiamkan beberapa menit
Perbandingan hasil akhir antara larutan buah mangga dan buah pisang setelah melalui semua proses. 2 tabung reaksi dari sebelah kiri adalah hasil akhir larutan pisang, dan 3 tabung reaksi sebelah kanan adalah hasil akhir larutan mangga

Perbandingan hasil akhir antara larutan buah mangga dan buah pisang setelah melalui semua proses. 2 tabung reaksi dari sebelah kiri adalah hasil akhir larutan pisang, dan 3 tabung reaksi sebelah kanan adalah hasil akhir larutan mangga
Fungsi penggunaan detergen dalam proses isolasi DNA
Demi memenuhi kebutuhan teknik DNA rekombinan dalam suatu peneitian maka harus dilakukan suatu isolasi DNA. Isolasi DNA dapat dilakukan pada hampir semua organisme baik itu pada hewan maupun tumbuhan. Hal pertama yang harus dilakukan untuk mengisolasi DNA dari suatu organisme adalah perusakan membran sel dan dinding sel. Perusakan ini harus dilakukan denga teknik yang kuat. Hasil dari perusakan pun jangan sampai menjadi rusak dalam artian rusak karena bahan kimia yang berbahaya. Perusakan ini dapat dilakukan dengan menggunakan blender atau penggerusan dengan mortal. Sebenarnya juga terdapat perusakan dengan menggunakan senyawa kimia, tetapi dikhawatirkan akan merusak struktur DNA sampel tersebut.
Hasil dari gerusan itu akan dilarutkan dengan aquades untuk membentuk suatu larutan yang homogen. Dan seterusnya akan diambil beberapa ml larutan buah dan dicampurkan dengan larutan detergen. Penambahan detergen pada larutan buah ini bertujuan untuk mengikat protein atau lipid yang terdapat pada membran sel. Protein dan lipid tersebut merupakan pelindung dari ikatan antara DNA yang terdapat di nucleus.
Detergen memiliki beberapa peranan, yaitu membantu rusaknya membran pada saat penggerusan atau pada saat bahan diblender, detergen ini juga akan berikatan dengan muatan positif protein kromosomal sehingga DNA akan dilepaskan ke dalam larutan dan EDTA pada detergen akan segera menonaktifkan DNase.
Fungsi penggunaan garam dapur dalam proses isolasi DNA
Garam ini sangat bermanfaat ketika protein yang terdapat pada membran sel bertemu dengan detergen. Muatan negative dari DNA secara alami akan berikatan dengan muatan positif dari protein pada membran sel. Ini merupakan salah satu masalah karena tujuan kita adalah mengisolasi DNA. Garam ini juga akan meminimalkan daya ikatan antara DNA dan protein dengan merusak keseimbangan muatan negative dan positif antara keduanya. Dengan demikian DNA akan lebih mudah dipisahkan.
Fungsi etanol dalam proses isolasi DNA
Fungsi etanol yang ditambahkan pada campuran larutan adalah untuk proses pemekatan. Etanol yang diberikan secara hati-hati ini akan memisahkan campuran larutan ini menjadi 2 lapisan. Dua lapisan tersebut adalah lapisan DNA dan lapisan protein, lipid, dan senyawa yang dipisahkan dari DNA tersebut. Lapisan DNA akan bergerak keatas menuju ke arah lapisan etanol yang berada diatas. Dan lapisan dari senyawa yang dipisahkan dari DNA tersebut bergerak ke arah bawah.
Dan setelah itu dilakukan perlakuan dengan alat vortex. Perlakukan ini dilakukan untuk membuah perpindahan tempat DNA menjadi menuju ke arah bawah, dan larutan yang mengandung senyawa lipid dan protein tersebut menuju ke arah atas.
Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan isolasi DNA
Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan isolasi DNA, pertama adalah kadar air dari jenis buah yang akan digunakan. Semakin banyak kadar air yang terkandung pada buah, maka DNA terkandung lebih banyak dibanding dengan buah dengan kadar air yang rendah yang memiliki DNA dalam jumlah yang lebih sedikit. Kedua, jenis detergen yang digunakan. Maksudnya jika suatu bahan diberikan detergen, maka tidak semua proses isolasi akan sempurna, dengan kata lain setiap klasifikasi bahan memiliki keterpautan pada jenis detergen tersendiri. Contoh jika buah dengan kadar air yang tinggi, maka memerlukan detergen dalam bentuk bubuk. Karena detergen jenis ini lebih efektif digunakan dari pada detergen cair. Ketiga, suhu yang dikandung etanol, dan terakhir adalah jenis buah yang digunakan.













BAB V
KESIMPULAN
Banyaknya penggunaan DNA kombinan menyebabkan naiknya aktivitas isolasi DNA. Isolasi DNA adalah pemisahan DNA dari inti sel, mitkondria maupun kloroplas. Dalam isolasi DNA buah yang dilakukan ini diperoleh beberapa kesimpulan:
Fungsi detergen dalam isolasi DNA adalah berikatan dengan muatan positif protein kromosomal sehingga DNA akan dilepaskan ke dalam larutan dan EDTA pada detergen akan segera menonaktifkan Dnase.
Fungsi garam dapur dalam isolasi DNA adalah meminimalkan daya ikatan antara DNA dan protein dengan merusak keseimbangan muatan negative dan positif antara keduanya. Sehingga DNA akan lebih mudah dilepaskan.
Fungsi etanol dalam isolasi DNA adalah untuk membantu proses pemekatan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan isolasi DNA:
Kadar air pada sampel mempengaruhi banyaknya DNA yang dimilikinya.
Bentuk detergen (cair atau serbuk), sangat berpengaruh pada sampel yang akan diisolasi. Samel dengan kadar air tinggi menggunakan detergen dalam bentuk serbuk. Sampel dengan kadar air rendah menggunakan detergen cair lebih efektif.
Suhu etanol
Jenis buah
Isolasi DNA bisa dilakukan dalam berbagai sampel yang mengandung DNA, seperti DNA dalam tumbuhan maupun hewan. Tahap pengisolasian DNA yang utama adalah merusak dinding dan membran sel baik dengan cara pemblenderan maupun penggerusan. Dan kemudian dilarutkan dalam aquades, ditambahkan larutan detergen, garam dapur serta etanol 96% dengan kadar yang sesuai.
DAFTAR PUSTAKA
Suryo. 2004. Genetika Strata 1. Yogyakarta: UGM Press
Achmad, Wendy. 2010. Isolasi DNA. Bandung
Neil, Campbell. 2002. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Faatih, Mukhissul. Isolasi dan Digesti DNA Kromosom. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Yulianti, Evy. 2006. Pengembangan Teknik Isolasi DNA Tumbuhan Menggunakan Detergen Komersial. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Biologi FMIPA UNY.



1