LAPORAN RESMI BIOTEKNOLOGI ACARA 1 VISUALISASI EKSTRAKSI DNA
OLEH : KELOMPOK 3A AKBAR ARDIANTO
26020113120021
ASISTEN : AHMAD SADDAM HABIBI
26020111170001
MUHAMMAD SYAHRIAL A.
26020112130038
AKBAR FIRMANSYAH
2602011113007
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN !URUSAN ILMU KELAUTAN FAKULT FAKULTAS AS PERIKANAN DAN ILMU IL MU KELAUTA KELAU TAN N UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 201"
LEMBAR PENILAIAN DAN PENGESAHAN N#.
K$%$&'()'(
N*+'*
1!
Pendahuuan
2!
&in'auan Pustaka
3
Materi dan Metode
%!
Hasi dan Pembahasan
5!
Penutu(
6!
)a*tar Pu Pustaka
7!
+am(iran T#%'+
Semarang, 17 Juni 2015 Praktikan
Akbar Ardianto 26020113120021
Asisten
Asisten
Ahmad Saddam Habibi 26020111170001
Muhammad Syahria A! 2602011213003"
Mengetahui, #ordinator Asisten Praktikum
Akbar $irmansyah 2602011113007%
I.
1
PENDAHULUAN
L'%'& ,$+'-'()
ioteknoogi meru(akan suatu usaha ter(adu dari berbagain disi(in imu untuk mengoah bahan baku dengan meman*aatkan mikroorganisme dan kom(onen-kom(onen ainnyauntuk menghasikan barang dan 'asa! )isi(in imu yang teribat daam bioteknoogi, di antaranya #imia, iokimia, .ekayasa iokimia, &eknik #imia, Mikrobioogi, dan tentunya ioogi! )/A adaah asam nukeat yang mengandung materi genetik dan ber*ungsi untuk mengatur (erkembangan bioogis seuruh bentuk kehidu(an! )/A terda(at di nukeus, mitokondria, dan koro(as! Ada (erbedaan di antara ketiga okasi )/A ini, yaitu )/A nukeus berbentuk inear dan berhubungan sangat erat dengan (rotein histon, sedangkan )/A mitokondria dan koro(as berbentuk sirkuar dan tidak berhubungan dengan (rotein histon! )/A
memiiki
struktur
hei
utas
ganda,
yang
mengandung
kom(onenkom(onen gua (entosa, gugus *os*at, dan (asangan basa nitrogen! Satu se memiiki )/A yang meru(akan materi genetik dan akan diturunkan (ada keturunannya! egitu (entingnya )/A saat ini, yang berhubungan dengan rekyasa )/A, maka (eru ara untuk da(at mengekstraksi dan mengisoasi )/A, mengingat ukuran )/A yang sangat kei dan etaknya berada di daam inti se! kstraksi atau isoasi adaah saah satu teknik dasar yang harus dikuasai daam mem(ea'ari teknik bioogi moekuar! &u'uan dari ekstraksi atau isoasi adaah membuang dan memisahkan suatu bahan dari kom(onen se ainnya 4(rotein, karbohidrat, emak, d sehingga bahan yang di(eroeh da(at dianaisis dan atau dimodi*ikasi ebih an'ut dengan teknik bioogi moekuar ainnya 4orki dan .a(ey, 200"! +angkah (ertama untuk menda(atkan )/A baik untuk ke(entingan rekayasa genetika, *orensik mau(un moekuar ainnya taha( aa yang akan diakukan yaitu ekstraksi )/A, .eaksi erantai Poimerase dan etro*oresis yang akan di (raktekkan (ada (raktikum kai ini!
2
T/'(
1! Meatih (raktikan untuk da(at ara mengekstraksi )/A seara sederhana! 2! Meatih (raktikan untuk da(at meihat (resi(itasi )/A dari hasi ekstraksi! 3! Meatih (raktikan untuk da(at meakukan anaisa hasi ekstraksi )/A!
II.
TIN!AUAN PUSTAKA
II.1 DNA
)/A sebagai etak biru makhuk hidu( meru(akan materi genetik yang membaa in*ormasi genetik induk ke(ada keturunannya! Semua makhuk hidu( memiiki materi genetik untuk mem(ertahankan keangsungan struktur,
si*at,
*ungsi, dan akti8itas kimia daam se 4&oha, 2001, sehingga )/A meru(akan bahan dasar keturunan atau substansi dari gen 4#imba, 199%! )/A meru(akan dasar seara kimiai dari hereditas! Perobaan yang membuktikan baha )/A mengandung in*ormasi genetik, diakukan (ertama kai oeh $rederik :ri**ith dan o-orkers, sbb )ikena2 strain Stre(toous (neumoniae 1! Se 8iruen se yang diseubungi oeh ka(su dan bia ditumbuhkan (ada aan-(etri akan membentuk kooni dengan (ermukaan embut! 2! Se non 8iruen se yang tidak di seubungi oeh ka(su dan bia ditumbuhkan (ada aan-(etri akan membentuk kooni dengan (ermukaan kasar! 4;o*, 1993
)/A bukanah suatu moeku tungga, nam(aknya ia adaah se(asang moeku yang digandeng oeh ikatan hidrogen )/A tersusun sebagai untai kom(ementer dengan ikatan hidrogen di antara mereka! Masing-masing untai )/A adaah rantai kimia batu bata (enyusun, yakni nukeotida, yang terdiri dari em(at ti(e Adenine 4A, ytosine 4, :uanine 4: dan &hymine 4&! )/A mengandung in*ormasi genetika yang diariskan oeh keturunan dari suatu
organisme< in*ormasi ini ditentukan oeh barisan (asangan basa! Sebuah untai )/A mengandung gen, sebagai etak biru organisme! )/A membuat genom organisme 4Semagn, #!, 'ornstad, A!, /d'iond'o(, M!/, 2006! II.2 E-%&'-* DNA kstraksi meru(akan suatu (roses (emisahan suatu bahan dari am(urannya dengan menggunakan (earut yang berbeda yang tidak saing am(ur! ara yang (aing sederhana adaah dengan ekstraksi bertaha(, yaitu uku( dengan hanya menambahkan (earut (engekstraksi yang tidak saing am(ur dengan (earut semua! #emudian dikook sehingga ter'adi keseimbangan konsentrasi =at yang akan diekstraksi dan dia(ai suatu a(isan kemudian didiamkan dan di(isahkan 4Mihe Peyrard, 200%! Menurut Pharmaati 42009, ekstraksi )/A meru(akan (rosedur rutin daam anaisis moekuer! Masaah-masaah daam ekstraksi )/A masih meru(akan ha (enting yang (eru diatasi! Jumah dan kuaitas )/A hasi ekstraksi ber8ariasi tergantung dari s(esies tanaman sehingga mem(engaruhi anaisis ebih an'ut se(erti hibridisasi )/A, (emotongan )/A dengan en=im restriksi mau(un anaisis dengan polymerase chain reaction 4P.! kstraksi )/A di(erukan untuk a(ikasi bioogi moekuar se(erti P., (embatasan (enernaan,untuk menganaisis sam(e *orensik, sam(e kinis, tanah dan sam(e ingkungan! Ada banyak kit tersedia seara komersia untuk ekstraksi )/A dan (emurnian!)eteksi sensiti8itas menggunakan P. teah terbukti berbeda untuk kit )/A yang ber8ariasi! +angkah-angkah dasar yang teribat daam semua metode ekstraksi )/A terdiri dari 1! Se isis! +angkah (ertama meibatkan (erusakan se untuk mengakses )/A! Ha ini da(at diakukan dengan menggunakan bahan kimia atau metode *isik! 2! Pemisahan i(id! Pengha(usan atau (emisahan membran i(id dan (uing-(uing se! Ha ini biasanya diakukan dengan menggunakan deter'en se(erti sodium dodesi su*at, serta sentri*ugasi!
3! )enaturasi
(rotein!
Protein
denaturasi
diakukan
dengan
menggunakan (rotease se(erti (ronase dan (roteinase! Sean'utnya (rotein yang terdenaturasi di(isahkan dari se ekstrak! %! Pengha(usan ./A! Pengha(usan ./A diakukan
dengan
menambahkan ./ase, yang dengan e(at mendegradasi ./A men'adi sub unit ribonueotide! +angkah ini biasanya o(siona daam kebanyakan kit! 5! Presi(itasi )/A > agregasi > eusi! 4?osikaa et al , 2011! $ree=e @ tha meru(akan saah satu metode yang diniai e*ekti* untuk menda(atkan (rotein rekombinan dari daam sito(asma se bakteri mau(un se mamaia! Metode tersebut diakukan dengan a 42"-30o! Pembekuan sus(ensi se tersebut menyebabkan se membengkak kemudian berubah men'adi bentuk krista es, sedangkan (roses (enairan menyebabkan se berkontraksi! Seteah diakukan *ree=e @ tha dihara(kan dinding se sam(e organisme yang akan diamati sudah men'adi ra(uh!Pembekuan sus(ensi se da(at diakukan di daam freezer, dry ice atau dengan menggunakan ethano 4&hermo sienti*i, 2009! II.3 E+$-%&##&$* ektro*oresis adaah teknik (emisahan kom(onen atau moeku bermuatan berdasarkan (erbedaan tingkat migrasinya daam sebuah medan istrik ! Medan istrik diairkan (ada suatu medium yang mengandung sam(e yang akan di(isahkan! &eknik ini da(at digunakan dengan meman*aatkan muatan istrik yang ada (ada makromoeku, misanya )/A yang bermuatan negati*! Jika moeku yang bermuatan negati* dieatkan meaui suatu medium, kemudian diairi arus istrik dari suatu kutub ke kutub yang beraanan muatannya maka moeku tersebut akan bergerak dari kutub negati* ke kutub (ositi* 4;estermeier, 200%! #ee(atan gerak moeku tersebut tergantung (ada nisbah muatan terhada( massanya serta tergantung (ua (ada bentuk moekunya! Pergerakan ini da(at di'easkan dengan gaya +orent=, yang terkait dengan si*at-si*at dasar eektris bahan yang diamati dan kondisi eektris ingkungan $ adaah gaya +orent=, adaah muatan yang dibaa oeh ob'ek, adaah medan istrik! Seara umum, eektro*oresis digunakan untuk memisahkan, mengidenti*ikasi, dan memurnikan *ragmen )/A 4&hermo sienti*i, 2009!
ektro*oresis daam arutan bebas atau ge ber(ori se(erti 1-2 B agarose memisahkan sebagian besar (rotein menurut titik isoeektrik atau muatannya! ektro*oresis daam ge se(erti (oiakriamid memisahkan sebagian besar (rotein bedasarkan ukuran moekuer (roteinnya 4Jan-hrister Janson, 2011!
II. DNA L'$& )/A Ladder ber*ungsi sebagai )/A marker yaitu (enanda untuk
membandingkan dengan )/A yang di(isahkan dengan metode eektro*oresis! )/A yang di(isahkan da(at dibandingkan ukuran )/A dengan membandingkan (osisi dari )/A yang ter(isahkan dengan (osisi )/A (ada ladder. Posisi dari )/A ditentukan berdasarkan 'umah (asang basa yang terda(at (ada )/A! Jika saah satu band )/A ladder memiiki (osisi yang sama dengan band )/A yang ter(isahkan maka )/A tersebut memiiki ukuran yang sama dengan )/A tersebut (ada ladder ! /amun, metode (embadingan menggunakan )/A ladder tidak begitu akurat! Metode ini uku( membantu 'ika (eneitian membutuhkan data yang bersi*at kuaitati* 4Ca8ey et. al., 1997! )/A +adder biasanya berisi satu set *ragmen )/A dengan ukuran yang berbeda daam (asangan basa> base (air 4b( atau kio basa> kio base 4kb! $ragmen )/A ini di(isahkan dan di8isuaisasikan sebagai (ita )/A Seteah eektro*oresis , ukuran dan 'umah *ragmen sam(e )/A da(at ditentukan dengan membandingkan dengan ukuran dan 'umah (ita )/A di )/A +adder 4Pharmaati, 2009
III.
MATERI DAN METODE
III.1 M'%$&* DDD!1!1 ;aktu dan &em(at
Hari>tangga
#amis, 11 Juni 2015
;aktu
15!00 E 1"!00 ;D
&em(at +aboratorium Mikrobioogi :edung ! $PD# F/)DP
DDD!1!2 Aat dan ahan T',$+ 1. Aat dan bahan ekstraksi )/A N# 1!
N'' '+'%4,'5'( &abung entri*uge
G','&
F()* Sebagai tem(at sam(e
ekstraksi
2!
eaker gass
Sebagai adah bu**er ysis
3!
Saringan
Sebagai aat (enyaring sam(e
%!
Pastik =i(ok
Sebagai tem(at untuk menghauskan sam(e
5!
#ertas saring
Sebagai aat (enyaring haus sam(e
6!
Pengaduk
Sebagai aat (emisah am(as sam(e dengan ekstrak
7!
Straberry, (isang, daging ikan
Sebagai bahan yang akan diu'i
"!
:eas ukur
Sebagai aat (engukur arutan
9!
Akoho 95B
Sebagai (earut sam(e
10
Sham(oo
Sebagai bahan untuk memeah
!
dinding se
11! n=im
Sebagai bahan untuk mem(ere(at (emeahan dinding se
12
Dodium
Sebagai bahan untuk membuat
!
bu**er ysis
T',$+ 2. Aat dan bahan eektro*oresis N # 1!
N'' '+'%4,'5'(
Agarose
G','&
F()*
Sebagai bahan untuk memisahkan )/A kerukuran ebih dari 100 b(!
2!
+oading dye
Sebagai bahan untuk (enanda 4tagging
3!
u**er &A
Sebagai bahan untuk menggenangi agarose, untuk menghantarkan istrik
%!
:e eektro*eresis
Sebagai aat untuk meakukan (roses eektro*oresis
5!
FC iuminator
Sebagai aat untuk menam(ikan hasi eektro*oresis
6!
Mikro (i(et
Sebagai aat untuk memindahkan sam(e
7!
(ara*in
Sebagai aat untuk meetakkan dan menam(ur sam(e
"!
&i(
Sebagai aat yang digunakan (ada u'ung mikro(i(et
III.2 M$%#$ 3.2.1. E-%&'-* DNA
uat 100 m bu**er isis dengan ara mengambi 90 m air steri G 10 m detergent G sendok garam, kemudian diaduk hingga garam arut > homogeny 2. Ambi 1 buah straberry, tomat, daging kerang kemudian dibeah > dibagi
men'adi 2 bagian! 3. +etakkan sebagian bahan kedaam (asti =i(ok dan remas-remas dengan
'ari tangan hingga men'adi airan 'uie 4. &ambahkan 10 m bu**er isis kedaam (asti dan tutu( kembai
5. +an'utkan meremas (asti kurang ebih 2-3 menit hingga beram(ur>
homogen dengan arutan 'uie 6!
7!
#emudian arutan disaring>*iter dan biarkan seama 10 menit uang saringan dan ekstrak yang ada &uangkan sebanyak 30 m 95 B aoho dingin ke daam tabung sentri*uge 50 m
"!
9!
+au tuangkan arutan yang teah disaring kedaam tabung, tutu( tabungnya dan diamati sam(ai terihar )/A muai (resi(itasi sam(ai bebera(a menit! Sam(e hasi ekstraksi di(indahkan ke daam e((endo* steri dan sean'utnya dianaisa menggunakan :e ektro*oresis!
3.2.2. G$+ E+$-%&##&$* 1!
:e agarose 1B dietakkan ke mesin eektro*oresis dan ditambahkan bu**er &A 1I hingga terendam!
2!
Sebanyak 1 oading dye dan 3 sam(e diam(urkan hingga homogen menggunakan mikro(i(et!!
3!
am(uran oading dye dan sam(e dimasukkan ke daam sumur ge agarose!
%!
Proses eetro*oresis diakukan dengan mengairkan istrik sebesar 100 8ot seama 50 menit!
5! :e diamati menggunakan mesin FC E &ransuminator!
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
.1 H'*+ .1.1 E-%&'-* DNA
:ambar 1! Proses (embuatan buffer lysis (ada saat memasukkan auadest
:ambar 2! Proses (embuatan buffer lysis (ada saat menambahkan (embersih kaa mata sebagai en=im
:ambar 3! Proses ekstraksi )/A saat menambahkan buffer lysis
:ambar %! Proses ekstraksi )/A saat akan diremas kembai seteah ditambah buffer lysis
:ambar 5! Proses ekstraksi )/A saat (enyaringan
:ambar 6! Hasi benang-benang )/A
.1.2 G$+ E+$-%&##&$*
:ambar 7! Proses eektro*oresis (ada saat akan diambi benang )/Anya
:ambar "! Proses eektro*oresis (ada saat diam(ur dengan (ara*in
:ambar 9! Proses eektro*oresis (ada saat akan memasukkan sam(e ke daam sumuran
.2 P$,'5''( .2.1 E-%&'-* DNA
Pada Praktikum ekstraksi )/A kai ini sam(e yang digunakan adaah straberry, (isang, dan daging ikan! #etiga sam(e ini di(iih karena ketiganya mudah ditemukan dan memiiki kromosom yang besar sehingga benang )/A mudah terihat! &aha(an untuk mem(eroeh benang-benang )/A tersebut adaah dengan ara meremas buah straberry, buah (isang, dan daging ikan men'adi haus hingga tidak ada serat-serat yang tertingga! F(aya untuk mengeuarkan )/A dari se diakukan dengan merusak dinding dan membrane se dan 'uga membran inti! ara yang digunakan untuk merusak membran-membran tersebut sangat beraneka ragam, misanya dengan (embenderan atau (enggerusan dengan morta dan (isti! Seain (erusakan seara *isik, membrane dan dinding se da(at (ua dirusak dengan menggunakan senyaa-senyaa kimia! Perusakan dinding se dan membrane se (ada (raktikum isoasi )/A kai ini diakukan dengan ara (embenderan seama 1 menit! )/A yang dida(tkan daam (engamatan kai ini adaah )/A yang beru(a benang-benang haus sehingga hanya seru(a kabut (utih yang sangat embut! Pisang yang digunakan sebagai bahan sam(e ekstraksi )/A dikarenakan mudah daam (emeahan dinding se nya sehingga da(at terihat (resi(itasi )/A-nya! Sedangkan (ada straberry memang tidak semudah (isah akan teta(i tingkat keberhasian daam (resi(itasi )/A ebih mudah dari(ada daging Dkan beana! Mengingat baru kai ini diakukan ekstraksi daging Dkan eana, maka (ada (raktikum kai ini tidak terihat benang-benang )/A (ada daging ikan eana karena struktur senyaa (rotein dari daging ikan sendiri yang suit dihanurkan sehingga tidak terihat (ita-(ita )/A dagiing ikan! Penggunaan sham(o daam (roses (embuatan arutan ysis bu**er sangatah (enting, ha tersebut
karena
sham(oo
mengandung
senyaa
)&A
4etiendiamintetraasetat yang ber*ungsi untuk menghiangkan ion Mg2G
yang (enting untuk mem(ertahankan struktur seubung se serta menghambat en=im yang da(at merusak )/A! .2.2
E+$-%&##&$*
Pada (erobaan ini men'easkan tentang taha(an daam ekstraksi )/A
yang
menyebabkan
serangkaian
reagen
dan
en=im
yang
memungkinkan )/A ter(isah dari se! Hasi dari ekstraksi )/A digunakan untuk mengetahui banyaknya 'umah )/A yang da(at tersain daam (enurunan keturunan! )aam (roses in 'uga ter'adinya denaturasi, (eekatan dan (oimerasi! )enaturasi adaah (embagian )/A dari rantai ganda men'adi rantai tungga yang diakukan menggunakan sikus suhu, saat (oimerasi, (rimer meekat (ada rangkain )/A tungga (ada setia( u'ungnya suhu men'adi turun, sehingga (ada saat itu 'uga ter'adinya (eman'angan )/A sehingga suhu men'adi naik! Pada (raktikum kai ini, sam(e yang dinyatakan berhasi terihat benang-benang )/A-nya yaitu sam(e straberry! Pada sam(e yang ain tidak terihat sama sekai garis atau sekuen )/A yang di tam(ikan (ada aat FC-Duminator (ada saat di eektro*oresis!ektro*oresis sendiri bertu'uan untuk memastikan kebenaran baha di daam hasi ekstraksi yang teah diakukan sebeumnya benar terda(at (ita-(ita )/A-nya atau tidak! Sehingga tidak munu keraguan antara sam(e (isang, straberry mau(un daging ikan! ;aau(un (isang saah satu sam(e yang termasuk mudah terihat benang-benang )/A namun tidak semua da(at berhasi, ada (ua yang gaga! Ha tersebut tidak e(as dari ker'asama antar anggota keom(ok yang meakukan ekstraksi )/A sebeumnya!
V.
PENUTUP
".1 K$*+'( •
kstrasi sederhana diakukan dengan menggunakan (eratan yaang sederhana ! sham(oo, garam, (embersih kaa mata dan auadest berguna
• •
untuk memeah dinding se dari sam(e Presi(itasi )/A da(at terihat dengan adanya benang-benang (utih! ektro*oresis sendiri bertu'uan untuk memastikan kebenaran baha di daam hasi ekstraksi yang teah diakukan sebeumnya benar terda(at (ita (ita )/A-nya atau tidak!
".2 S'&'( • •
Pada saat (raktikum usahakan diakukan (ada aa (erkuiahan! Praktikan harus mengikuti setia( angkah yan diberikan oeh asisten!
DAFTAR PUSTAKA orki, :!, .a(ey, .! 200"! &he Mani(uation o* /uei Aids asi &oos and &ehiues in Moeuar iomethods Handbook Seond dition! d ;aker, J!M!, .a(ey, .! Humana Press, /J,FSA! Janson! 2011! Protein Puri*iation Prini(es High .esoution Methods and A((iations! DS/-13 97"-0%717%661%! #imba, :eo**rey )! 199%! #oasati )itionary! +inon Fni8ersity o* /ebraska Press! Mihe Peyrard! 200%! /oninear )ynamis and Statistia Physis o* )/A! Pharmaati, Made! 2009! K(timaisasi kstraksi )/A dan P..AP) Pada :re8iea s(( 4Proteaeae! Jurna ioogi 13 41 12-16! Sienti*i,
&!
2009!
&hermo
>in8estors
$isher
Sienti*i!
htt(>>ir!thermo*isher!om
>nes-and-e8ents>nes-reeases>nes-reease-
detais>2009>&hermo-$isher-Sienti*i-Signs-Agreement-to-Auire+eading-Pro8ider-o*-S(eiaty-Dn-Citro-)iagnosti-&ests---.AHMSA:>de*aut!as( 4)iakses (ada tangga 17 Juni 2015 Puku 55% ;D Semagn, #!, 'ornstad, A!, /d'iond'o(, M!/! 2006! Jurna ioteknoogi Pertanian, Dndonesian Journa o* Agriutura iotehnoogi! Metode sederhana isoasi )/A dari tanaman 'agung transgeni untuk (oymerase hain reation! aai (eneitian ioteknoogi &anaman Pangan! ogor! Ca8ey et a! 1997! ongestion &heory and &rans(ort Dn8estment, Amerian onomi .e8ie, Co! 59, ((!251-260! ;estermeier! 200%! etro(horesis in Pratie A :uide to &heory and Pratie! /e Jersey John ;iey @ Sons in! ;o*, +!S!, 1993, Moeuar and euar ioogy! ai*ornia ;ardsorth Pubishing om(any ?oshikaa #, et a! 2011! om(rehensi8e (henoty(i anaysis o* singe-gene deetion and o8ere(ression strains o* Saharomyes ere8isiae! ?east 2"453%9-61
