LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA ASAM NUKLEAT
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biokimia Dosen Pengampu : 1. Epa Paujiah, M.Si 2. Asrianty Mas’ud, M.Pd Asisten Praktikum : Rita Nurfitriani
Oleh: Nama
: Intan Permatasari Nurjamilah
NIM
: 1152060046
Kelompok
: 7 (Tujuh)
Kelas/ Semester
: B/ V
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG BANDUNG 2017
ASAM NUKLEAT Intan Permatasari Nurjamilah Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan MIPA Fakultas Tarbiyah Dan Keguruan. Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung 2017 A.H. Nasution No. 105 Cibiru Bandung
[email protected]
I.
PENDAHULUAN 1.1 LANDASAN TEORI
Asam nukleat merupakan senyawa yang mengandung basa nitrogen (struktur siklik aromatic yang memiliki atom nitrogen) sebagai bagian dari sruktur asam nukleat. Asam nukleat, dibangun oleh polimerisasi nukleotida, yang berfungsi sebagai pusat informasi utama untuk penyimpanan dan pengambilan informasi tentang urutan polipeptida (Kikuchi, 2010 : 157). Komponen penyusun asam nukleotida yaitu gula basa dan fosfat. Nukleotida berbeda terhadap satu sama lain bergantung pada jenis gula dan basa nitrogen yang terkandung didalamnya. Terdapat dua macam gula yaitu gula ribose dan deoksiribosa. Kelompok gula basa terbagi menjadi purin dan pirimidin. Purin terdiri dari adenine (A) dan guanine (G), sedangkan pirimidin terdiri atas sitosin (S), timin (T), dan urasil (U) (Sudjadi, 2007 : 185). Asam nukleat dalam sel ada dua jenis j enis DNA (Deoxyribonucleid acid) dan RNA (Ribonucleid acid). Baik DNA dan RNA berupa anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan bersifat basa. Molekul asam nukleat merupakan polimer seperti protein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. Salah satu contoh contoh nukleotida asam nukleat bebas adalah ATP yang berfungsi sebagai pembawa energi (Poedjiadi, 2005 :132-135).
DNA merupakan asam nukleat yang tersusun atas fosfat, gula deoksiribosa dan basa nitrogen. DNA memiliki struktur utas ganda (double helix) yang masingmasing utas dihubungkan oleh ikatan nitrogen. RNA adalah asam nukleat yang tersusun atas fosfat, gula ribose, dan basa nitrogen berupa adenine, guanine, urasil dan sitosin. Tidak seperti DNA, RNA memiliki struktur utas tunggal (single helix) (Wilson dan Walker, 2000 : 216). RNA terdiri atas beberapa jenis, yaitu mRNA, rRNA, dan tRNA. Ketiga RNA tersebut memiliki letak dan fungsi yang berbeda di dalam sel. mRNA atau RNA messager merupakan hasil proses transkripsi di inti sel dan merupakan RNA yang membawa kode genetik asam amino tertentu. Kode genetik tersebut tersusun dalam urutan tertentu (kodon) dan menentukan spesifikasi urutan asam amino pada rantai polipeptida (Sudjito et al, 2014 : 275). 275). rRNA atau ribosomal RNA adalah RNA yang menjadi penyusun ribosom. RNA ribosom berperan sebagai tempat terjadinya proses translasi, sebagai adaptor atau penyelaras dalam sintesis protein. Beberapa daerah pada rRNA pada bakteri , archaea atau eukariot merupakan daerah conserved, yaitu daerah sekuens yang digunakan untuk mengukur kekerabatan diantara organisme yang berbeda. tRNA atau transfer RNA merupakan RNA terpendek yang dibentuk dalam nucleus. RNA transfer berfungsi untuk membaca kode-kode genetic dari mRNA dan mengikat asam-asam amino di dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Bagian rRNA yang berhubungan dengan kodon disebut anticodon (Murray et al, 2014 : 143). Isolasi RNA yang dilakukan pada percobaan menggunakan teknik sentrifugasi bertingkat, sedangkan penentuan konsentrasi RNA dilakukan dengan teknik spektrofotometri. Sentrifugasi dilakukan dengan berulang dalam waktu dan kecepatan tertentu untuk memperoleh fraksi RNA yang murni. Penentuan konsentrasi RNA dilakukan dengan pereaksi orsinol yang akan bereaksi spesifik dengan gula ribose pada RNA (Bintang, 2010 : 146). Isolasi DNA adalah suatu proses untuk memisahkan DNA dari suatu sel makhluk hidup baik dari inti, mitokondria maupun kloroplas. Isolasi DNA merupakan langkah yang tepat untuk mempelajari DNA seperti mengetahui urutan basa purin dan pirimidinnya. Prinsip-prinsip dalam dala m melakukan isolasi DNA ada dua, yaitu sentrifugasi dan presipitasi. Pengecekan kuantitas dan kualitas DNA hasil isolasi harus dilakukan untuk mengetahui konsentrasi dan kemurniannya dengan
menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 260 nm untuk DNA, sedangkan protein diukur pada panjang gelombang 280 nm. Untuk mengetahui kemurnian larutan DNA dapat dilakukan dengan cara menghitung perbandingan A260 nm dengan A280 nm. Batas kemurnian yang biasa dipakai dalam analisis molekuler pada rasio A260/A280 adalah 1,8 – 1,8 – 2,0 2,0 (Sambrook et al., al., 1989). Kemurnian DNA kopi yang diisolasi menunjukkan hasil diantara 1,8 – 1,8 – 2,0 2,0 sehingga sudah memenuhi kaidah yang diharapkan (Syafuruddin, 2015. Vol 11 No. 1 : 15-17).
1.2 TUJUAN
Mahasiswa diharapkan mampu mengetahui penampakan asam nukleat dari bagian tanaman
II. METODOLOGI PENGAMATAN 2.1 WAKTU DAN TEMPAT
Waktu : 01 November 2017 Tempat : Laboratorium Biologi FTK UIN Sunan Gunung Djati Bandung 2.2 ALAT DAN BAHAN
Pada praktikum kali ini menggunakan alat-alat yaitu, beker glass, spatula, saringan teh, tabung reaksi, thermometer. Pipet tetes. Selain menggunakan alat-alat diatas kami juga menggunakan bahan-bahan sebagia berikut : melon, brokoli, tomat, pisang, bawang bombay, pepaya, kiwi, jeruk, detergen bubuk, garam, aquades, alkohol dan es batu. 2.3 PROSEDUR KERJA
Pertama-tama timbang bahan uji sebanyak 20 gram, lalu tumbuk hingga halus. Kemudian saring menggunkana saringa teh. Kedua timbang NaCl sebanyak 3 gram dengan menggunakan timbangan, lalu timbang juga detergen bubuk sebanyak 10 gram. Kemudian larutkan dengan menggunakan aquades sebanyak 100 ml. setelah itu panaskan sampai suhu mencapai 60°C, lalu dinginkan. Kemudian, siapkan alkohol sebanyak 9 ml, kemudian dinginkan dengan es batu pada suhu 20°C, lalu masukkan larutan uji (sampel buah ditambah detergen ditambah garam) ke dalam tabung reaksi sebanyak 6 ml ke dalam tabung yang berisi alkohol. Setelah itu amati hasil yang terjadi.
III. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN 3.1 HASIL PENGAMATAN Tabel Pengamatan Asam Nukleat (Kromatin) No.
Nama Bahan
Pereaksi
Intensitas Kromatid
1
Brokoli
NaCl+Deterjen+Alkohol
+
Kromatid sedikit dan bentuknya menggumpal menggumpal
2
Melon
NaCl+Deterjen+Alkohol NaCl+Deterjen+Alkohol
+
Kromatid sedikit dan bentuknya menggumpal menggumpal
3
Kiwi
NaCl+Deterjen+Alkohol
+
Kromatid sedikit dan bentuknya mengggumpal mengggumpal
4
Pisang
NaCl+Deterjen+Alkohol
+
Kromatid sedikit bentuknya fiamen
5
Pepaya
NaCl+Deterjen+Alkohol
+++
Kromatid sangat banyak dan bentuknya menggumpal menggumpal
6
Bawang bombay
NaCl+Deterjen+Alkohol
++
Kromatid banyak dan bentuknya menggumpal menggumpal
7
Tomat
NaCl+Deterjen+Alkohol
++
Kromatid banyak dan bentuknya menggumpal menggumpal
8
Jeruk
NaCl+Deterjen+Alkohol
++
Kromatin banyak bentuknya filament
Keterangan
Gambar Hasil Pengamatan Asam Nukleat
A Brokoli
B Buah Melon
C Buah Kiwi
dan
dan
D Buah Pisang
E Buah Pepaya
G Buah Tomat
H Buah Jeruk
F Bawang Bombay
3.2 PEMBAHASAN
Pada praktikum asam nukleat ini bertujuan untuk melihat benang-benang kromosom yang ada pada DNA buah dengan cara mengisolasi DNA melalui sampel sayuran dan buah-buahan yaitu brokoli, melon, kiwi, pisang, pepaya, bawang bombay, tomat dan jeruk. Isolasi DNA pada dasarnya dapat dilakukan dengan merusak dinding dan membran sel dan juga membran inti. Metode yang dilakukan dalam percobaan ini adalah penghancuran (lisis) serta ekstraksi. Perlakuan pertama yang dilakukan yaitu memotong bahan uji menjadi ukuran yang lebih kecil, selanjutnya hal yang dilakukan adalah menimbang bahan-bahan yang akan digunakan dan menghaluskannya menggunakan mortar, hal ini dilakukan untuk mempermudah dalam pengamatan dan agar buah menjadi larutan dan dapat diambil ekstraknya. Pemecahan dengan cara ditumbuk untuk mengisolasi DNA secara mekanik, sedangkan secara kimiawi dengan menggunakan deterjen dan garam.
Perlakuan kedua adalah memasukkan larutan bahan uji pada air yang telah dicampur dengan deterjen dan garam. Penggunaan deterjen bubuk berfungsi untuk menghilangkan molekul lipid, karena sabun dapat mengikat lipid. Molekul lipid ini perlu diikat untuk merusak membran dan melisiskan isi sel, karena DNA berada di inti sel, secara otomatis harus dilisiskan terlebih dahulu oleh deterjen karena deterjen mengandung sodium dodecylsulphate (SDS). SDS tersebut selain berperan dalam melisiskan membran sel juga dapat berperan dalam mengurangi aktivitas enzim nukleas yang merupakan enzim pendegradasi DNA. Pada dasarnya deterjen digunakan sebagai pengganti enzim pencernaan senyawa polimerik, yaitu lisozom yang dapat menyebabkan kekakuan sel dan berujung pada rusaknya dinding sel dan membran sel. Garam (NaCl) digunakan untuk melarutkan DNA. Secara Khusus garam (NaCl) memiliki fungsi untuk memberikan kondisi ionic, sehingga reaksi berjalan stabil. Menjaga struktur DNA dan mengurangi jumlah air pada fase fenol dan memfasilitasi proses deproteinisasi. Na+ yang terkandung dalam garam mampu membentuk ikatan dengan kutub negatif fosfat DNA, yaitu kutub yang dapat menyebabkan molekul-molekul saling tolak-menolak satu sama lain sehingga pada saat ion Na+ membentuk ikatan dengan kutub negatif fosfat DNA. Selain itu, garam dapat menghilangkan protein dan karbohidrat akibat terpresipitasi, menjaga kestabilan pH, juga membantu proses pemekatan DNA. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan tabung glass. Pemanasan berfungsi agar sel yang telah terpecah setelah penumbukan akan bereaksi dengan larutan deterjen dan garam, proses ini merupakan proses isolasi DNA secara kimiawi kembali. Larutan yang telah dipanaskan kemudian diambil bagian permukaannya saja untuk menjaga DNA agar tidak terkontaminasi dan menghasilkan DNA yang berhasil diisolasi dari proses tersebut. Larutan selanjutnya dicampurkan dengan alkohol yang telah didinginkan terlebih dahulu pada suhu 20°C, hal ini menyebabkan terlihatnya gumpalan-gumpalan putih berbentuk seperti cincin yang terbentuk diantara campuran larutan dengan alkohol. Gumpalan-gumpalan ini merupakan DNA yang telah terikat oleh alkohol. Penambahan alkohol merupakan proses pemekatan pita DNA yang telah terkumpul karena pemekatan oleh garam, sehingga terjadi presipitasi DNA pada perbatasan kedua larutan. Densitas (kerapatan partikel) alkohol lebih kecil bila dibandingkan dengan air. Hal ini menyebabkan alcohol akan berada di bagian atas larutan
ketika
dicampur
dalam
tabung
reaksi.
Garam
dan
alkohol
akan
mempresipitasi asam nukleat polimerik dengan baik pada suhu di bawah 20°C. DNA yang berhasil diisolasi dapat dianalisis untuk mengetahui genetic atau kondisi suatu makhluk hidup. Hasil yang dapat dilihat dari praktikum dapat dilihat bukan benang-benang kromatidnya, tetapi kumpulan dari benang-benang kromatid karena tidak mungkin benang-benang kromatid dapat dilihat dengan mata telanjang. Kadar air yang terkandung dalam buah mempengaruhi hasil isolasi yang terbentuk, semakin tinggi kadar air yang terkandung dalam buah maka semakin rendah DNA yang akan terpresipitasi. Kromatid dapat dilihat dari bentuk dan banyaknya intensitas, pada ekstrak buah-buahan dan sayuran yang digunakan didapat hasil yang berbeda-beda. berbeda -beda. Larutan ekstrak buah-buahan dan sayuran yang menghasilkan kromatid dengan intensitas sangat banyak terdapat pada buah pepaya, dan pada ekstrak buah jeruk, buah tomat dan bawang bombay menghasilkan kromatid dengan intensitas banyak. Sedangkan pada ekstrak buah melon, buah pisang, buah kiwi dan brokoli menghasilkan menghasilkan kromatid dengan intensitas sedikit. Pada buah-buahan dan sayuran yang digunakan dapat dilihat adanya bentuk-bentuk kromatid yang berbeda yaitu berbentuk filamen atau serat dan berbentuk menggumpal. Pada ekstrak buah pisang dan buah jeruk kromatid terlihat berbentuk filamen. Sedangkan pada ekstrak buah melon, buah tomat, buah pepaya, buah kiwi, brokoli dan bawang bombay kromatid terlihat berbentuk menggumpal.
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa pada praktikum asam nukleat dapat dilihat adanya kromatid pada permukaan tabung reaksi yang ditunjukkan dengan intensitas dan bentuk dari kromatid itu sendiri yang dihasilkan dari bahan-bahan yang diuji, yaitu berupa buah-buahan dan sayuran. Pada larutan ekstrak buah yang menghasilkan kromatid dengan intensitas yang sangat banyak terdapat pada buah pepaya dan larutan ekstrak buah yang menghasilkan kromatid dengan intensitas banyak terdapat pada ekstrak buah jeruk, buah tomat dan bawang Bombay. Sedangkan pada buah dan sayur yang menghasilkan kromatid dengan intensitas sedikit terdapat pada ekstrak buah melon, buah pisang, buah kiwi dan brokoli. Adapun bentuk-bentuk kromatid yang terlihat pada bahan uji, yaitu ada yang berbentuk filamen dan ada yang berbentuk menggumpal. Pada ekstrak buah pisang dan jeruk kromatid yang terlihat berbentuk filamen atau serat. Sedangkan pada buah melon, buah tomat, buah pepaya, buah kiwi, sayur brokoli, dan bawang Bombay kromatid terlihat berbentuk menggumpal.
DAFTAR PUSTAKA
Bintang, M. 2010. Biokimia 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Jakarta Penelitian. Jakarta : Erlangga Kikuchi. 2010. Biokimia 2010. Biokimia : Protein, Enzim dan Asam Asam Nukleat . Bandung : ITB Murray RK, Bender DA, dkk. 2014. Biokimia Harper Edisi 29. Jakarta 29. Jakarta : Buku Kedokteran EGC Poedjiadi, Anna. 2005. Dasar-dasar 2005. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta Biokimia. Jakarta : UI Press Sudjadi, B dan Siti, L. 2007. Biologi 3. Jakarta 3. Jakarta : Yudhistira Sudjito, YL, dkk. 2014. Karakteristik Genetik Fragmen Gen Penyandi RNA Polimerase Infectious
Myonnecrosis
Virus
(IMNV)
yang
Menginfeksi
Udang
Vannamei
(Litoponaeus Vannamei Bonne). Jurnal Bioma. Vol Bioma. Vol 16 No. 1 : 18-25. Lampung, Gresik dan Pontianak. Syafuruddin. 2015. 2015. Modifikasi Teknik Isolasi Isolasi Dna Pada Tanaman Tanaman Kopi Dan Aplikasinya Berbasis Polymerase Chain Reaction (PCR). Jurnal Tanaman Industri dan Penyegar. Vol 11 No 1 : 15-17. Sukabumi :Balitri. Wilson K, Walker J. 2000. Principles 2000. Principles and Techniques of Practical Biochemistr y 5 th Edition. Cambridge (AU) : Cambridge University Press.
