Minggu, 02 Februari 2014



LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA
“EKSTRAKSI  DNA DAN ELEKTOFORESIS DNA “


Description: UMP.JPG


Disusun oleh:
LINDA RAHMAWATI (1201070034)
Semester 3 B




PROGAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2013/2014
EKSTRAKSI  DNA DAN ELEKTOFORESIS DNA

       I.            TUJUAN
1.      Mengekstraksi secaraa lagnsung DNA pada daun kelapa.
2.      Mengetahui tata cara dalam mengekstraksi DNA.
3.      Untuk melihat secara langsung bentuk dari ekstrak DNA
4.      Mengetahui tata cara dalam mengelektroforensis DNA
5.      Untuk melihat secara langsung bentuk DNA kelapa dibawah sinar UV.

    II.            DASAR TEORI
Molekul DNA di dalam suatu sel dapat diekstraksi atau diisolasi untuk digunakan  dalam berbagai macam keperluan seperti amplifikasi dan analisis DNA denagan cara elektroforesis. DNA diisolasi bertujuan untuk memisahkan DNA dari bahan lain seperti protein, lemak, dan karbohidrat. Prisnsip utama dalam isolasi DNA ada tiga yakni penghancuran (lisis), ektraksi atau pemisahan DNA dari bahan padat seperti selulosa dan protein, serta pemurnian DNA). Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses isolasi DNA ini antara lain harus menghasilkan DNA tanpa adanya kontaminan seperti protein dan RNA; metodenya harus efektif dan bisa dilakukan untuk semua spesies metode yang dilakukan tidak boleh mengubah struktur dan fungsi molekul DNA; dan metodenya harus sederhana dan cepat.
Prisnsip isolasi DNA pada berbagai jenis sel atau jaringan pada berbagai organisme pada dasarnya sama namun memiliki modifikasi dalam hal teknik dan bahan yang digunakan. Bahkan beberapa teknik menjadi lebih mudah dengan menggunakan kit yang diproduksi oleh suatu perusahaan sebagai contoh kit yang digunakan untuk isolasi DNA pada tumbuhan seperti Kit Nucleon Phytopure sedangkan untuk isolasi DNA pada hewan digunakan GeneJETTM Genomic DNA Purification Kit. Namun tahapan-tahapan isolasi DNA dalam setiap langkahnya memiliki protokol sendiri yang disesuaikan dengan keperluan. Penggunaan teknik isolasi DNA dengan kit dan manual memiliki kelebihan dan kekurangan. Metode konvensional memiliki kelebihan harga lebih murah dan digunakan secara luas sementara kekurangannya membutuhkan waktu yang relatif lama dan hasil yang diperoleh tergantung jenis sampel. 
Elektroforesis adalah suatu teknik pemisahan molekul selilar berdasarkan atas ukurannya, dengan menggunakan medan listrik yag dialirkan pada suau medium yang mengandung sampel yahg akan dipisahkanan. Teknik ini dapat digunakan dengaq memanfaatkan muatan listrik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang negatif dilewatkan melalui suatu medium, misalnya gel agarossa, kemudian dialiri arus listrik dari satu kutub ke kutub yang berlawanan muatannya, maka molekul tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif. Kecepatan gerak molekul tersebut tergantung pada nisbah (rasio) muatan terhadap massanya, serta tergantung pula pada bentuk molekulnya.Teknik elektroforensis dapat digunakan untuk analisis DNA, RNA, maupun protein. Elektroforensis DNA dilakukan misalnya untuk mengkatalisis fragmen- fragmen DNA hasil pemotongan dengan enzim reaksi.
Elektroforesis melalui gel agarosa atau poliakrilamid merupakan metode standar untuk pemisahan, identifikasi dan pemurnian fragmen DNA. Selain itu elektroforensis gel poliakrilamid dapat juga digunakan untuk pemisahan, identifikasi dan pemurnian protein. Teknik ini merupakan teknik sederhana, cepat dan dapat memisahkan molekul yang diinginkan dari matriknya yang tidak dapat dilakukan oleh prosedur lainnya, seperti sentrifugasi gradient. Agarosa yag didasari oleh ganggang laut, merupakan polimer dengga struktur D-galaktosa dan3,6-anhidro L-galaktosa. Gel agarossa mempunyai daya pemisahan lebih rendah jika dibandingkan dengan jel poliakrilamid, tetapi mempunyai rentang pemisahan lebih besar. DNA dari 200 bisa sampai 50 kilobrosa dapat dipisahkan dengan gel agarosa. Gel agarosa biasanya dilakukan dalam konfigurasi horizontal dalam kekuatan medan listrik dan arah tetap.



 III.            ALAT DAN BAHAN
A.    Ekstraksi DNA (Isolasi DNA)
v  Alat:

-          Waterbath
-          Thermometer
-          Mortal
-          Stopwatch
-          Micro pipet
-          Sentrifuga
-          Simpeltubes
-          Ependorf
-          Sarung tangan
-          Kacamata
-          Microotube
-          Microsentrifuge
-          Gunting


v  Bahan:
-          Ethanol
-          Isoamil alkohol:kloroform
-          Daun kelapa
-          Nitrogen cair
-          Larutan CTAB

B.     Gel Elektoforensis
v  Alat:
-          Tabung erlenmayer
-          Gel comb
-          Gel tray
-          Mesin elektroforensis
-          Microwife
-          Pipet tips
-          Mesin vortex
-          Micropipet
-          PCR tube
-          Mesin UV

v  Bahan:
-          Agarosa
-          TBE buffer
-          DNA standard
-          DNA sampel
-          Etidhium bromida


 IV.            CARA KERJA
A.    EKSTRAKSI DNA METODE CTAB (HOISINGTON,1992)
1.      Menggunakan alat pelindung kerja, seperti jas lab, sarung tangan, kaca mata,dan sepatu yang tertutup.
2.      Memenasi larutan CTAB yang telah disiapkan sebelumnya,(membuat fresh)sebanyak 2ml dalam tabung reaksi dengan menggunakan waterbath pada suhu 65oc.
3.      Mengambil daun pertama atau kedua dengan berat sekitar 1gram(gr), yang selanjutnya meletakkan kedalam mortal dan menuangkan nitrogen cair secukupnya kedalam mortal.
4.      Menggerus daun kelapa didalam mortal secepat cepatnya, sebelum nitrogen yang dicampurkan menguap, menggerus daun sampai benar benar halus menjadi tepung.
5.      Setelah nitrogen cair menguap, maka memasukkan tepung daun yang telah jadi tersebut kedalam larutan CTAB yang telah disiapkan (nomor1)
6.      Mengingkubasikan campuran tepung dan CTAB pada wterbath selama 1jam, pada suhu 65oC. Mengocok tabung setiap 15 menit sekali.
7.      Melakukan sentrifugasi pada sampel yang diperoleh dengan kecepatan 6000 rpm selama 20 menit.
8.      Memindahkan supernatant ketabung ependorf  2 ml dan kembali melakukan sentrifugasi kembali selama 20 menit dengan kecepatan 11000rpm.
9.      Memindahkan supernatant kedalam tabung yang baru yang telah disiapkan, sebanyak 1 ml dan menambahkan campuran isoamil alkohol: klorofom (1:24) sebanyak 0,5ml.
10.  Kemudian menyampur sampel dengan cara flicking sampai bercampur kemudian melakukan sentrifugasi kembali selama 10 menit dengan kecepatan 11000rpm.
11.  Selanjutnya adalah memindahkan bagian atas dari larutan kedalam tabung ependorf yang baru dan kemudian menambahkan ethanol absolut (5oC) dan juga menambahkan 100 uL. Secara perlahan lahan.
12.  Kemudian menyampur secara perlahan dan menyimpanya didalam lemari es(5oC) selama 1 malam agar DNA tersebut dapat mengendap dan menggumpal.

B.     ELEKTROFORESIS
v  Pembuatan Agarosa 1%
1.      Memasukkan agarosa pada tabung erlenmayer untuk ukuran besar 1,5 gr dengan menambahkan 150 TBE buffer , kemudian menimbang serta mencatatn beratnya.
2.      Memasukkan agarosa pada tabung erlenmayer untuk ukuran besar 0,4 gr dengan menambahkan 40 TBE buffer , kemudian menimbang serta mencatatn beratnya.
3.      Memasukan kedua tabung yang berisi Agarosa+ TBE buffer kedalam microwave , menunggu sampai larut.
4.      Menimbang kembali dan menambahkan TBF buffer bila terdapat selisih antara sebelum dan sesudah memanaskannya didalam microwave.
5.      Menuangnya kedalam tray sampai menyerap dan mengeras kemudian mengambil comb

v  Elektroforesis
1.      Menyiapkan elektroforensis 75 volt, DNA sample, loading DNA, dan DNA strandar.
2.      Memasukan gel agarosa kedalam mesin elektroforesis dan kemudian memasukan TBE buffer hingga gel Agarosa terendam.
3.      Memasukan loading DNA kedalam PCR tube sebenyak 6 µC dan menambahkan DNA sample kedalamnya sebanyak 25 µC, kemudian memassukannya keddalam sumur gel Agarosa.
4.      Memasukan loading DNA kedalam PCR tube sebenyak 6 µC dan menambahkan DNA standar kedalamnya sebanyak 6 µC, kemudian memassukannya keddalam sumur gel Agarosa.
5.      Merun mesin elektroforesis selama 1-1,5 jam
6.      Mengambil gel agarosa dan kemudian memasukannya kedalam larutan etidium bromide selama 30 menit.
7.      Mencuci agaraosa sebanyak 2 kali dengan aquades.
8.      Mengamati gel agarosa di bawah sinar UV



    V.            HASIL KERJA
Description: D:\1476173_692442440774470_1940970846_n.jpg        Description: D:\1510633_692442914107756_240596267_n.jpg





Mesin elektroforesis
 

Mesin elekroforesis tempat gel agarosa
 

 


Memasukan agarosa keladam ethidium bromide
 
Description: D:\1486750_692441650774549_121399791_n.jpg        Description: D:\1470145_692444120774302_224502686_n.jpg


Hasil elektroforesis
 
 


Description: D:\1505086_692447610773953_1268750173_n.jpg        Description: D:\1474534_692450530773661_323822946_n.jpg





Menyinari agarosa dengan sinar UV
 

Hasil penyinaran agarosa dengan sinar  UV
 

 




 VI.            PEMBAHASAN
Dalam praktikum praktikum untuk mengetahui adanya DNA pada kelapa, pertama-tama adalah melakukan ekstraksi DNA menggunakan metode CTAB. Cetyl  trimethylammonium bromide (CTAB) ini sering dipakai untuk melisiskan membran sel pada isolasi DNA tumbuhan. Parameter keberhasilan dalam penggunaan CTAB bergantung pada beberapa hal. Pertama, Konsentrasi NaCl harus di atas 1.0 M untuk mencegah terbentuknya kompleks CTAB-DNA. Karena jumlah air dalam pelet sel sulit diprediksi, maka penggunaan CTAB sebagai pemecah larutan harus dengan NaCl dengan konsentrasi minimal 1.4 M. Kedua, ekstrak dan larutan sel yang mengandung CTAB harus disimpan pada suhu ruang karena kompleks CTAB-DNA bersifatinsolublepada suhu di bawah 15°C. Ketiga, penggunaan CTAB dengan kemurnian yang baik akan menentukan kemurnian DNA yang didapatkan dan dengan sedikit sekali kontaminasi polisakarida. Setelah ditambahkan CTAB, sampel diinkubasikan pada suhu kamar. Tujuan inkubasi ini adalah untuk mencegah pengendapan CTAB karena CTAB akan mengendap pada suhu 15°C. Setelah dilakukan ekstraksi DNA dengan metode CTAB ini dihasilkan larutan DNA yang berwarna putih dan diperkirakan terdapat DNA di dalamnya.
Untuk meengetahui bahwa hasil ekstraksi DNA tersebut terdapat DNA maka dilakukan elektroforesis pada larutan hasil ekstraksi tersebut. Elektroforensis adalah suatu teknik pemisahan molekul selular berdasarkan atas ukurannya, dengan menggunakan medan listrik yag dialirkan pada suau medium yang mengandung sampel yahg akan dipisahkanan. Teknik ini dapat digunakan dengaq memanfaatkan muatan listrik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang negatif dilewatkan melalui suatu medium seperti gel agarosa, kemudian dialiri arus listrik dari satu kutub ke kutub yang berlawanan muatannya, maka molekul tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif. Kecepatan gerak molekul tersebut tergantung pada nisbah (rasio) muatan terhadap massanya, serta tergantung pula pada bentuk molekulnya.
Kemudian setelah dilakukan gel elektroforesis pada DNA hasil ekstrasi tadi, kemudian cara yang paling mudah untuk mendeteksi adanya DNA adalah dengan menggunakan etidium bromide, suatu senyawa berfluorensi yang biasanya digunakan untuk mendeteksi DNA pada gel agarosa atau poliakrimid. Senyawa ini sangat karsinogenik sehingga diperlakukan dengan sangat hati-hati. Senyawa ini berinteraksi diantara untai sepanjang molekul DNA. Radiasi ultraviolet pada 254 nm diabsorpsi oleh DNA dan ditransmisikan pata etidium bromide; radiasi pada 302 nm, 366nm diserap oleh etidium bromide. Pada kedua keadaan ini energinya  dipancarkan pada 590 nm pada daerah jingga- merah. Etidium bromide dapat digunakan untuk deteksi baik asam nukleat untai tunggal maupun untai ganda (RNA dan DNA), akan tetapi afinitas etidium bromide pada asam nukleat untai tunggal relative rendah dan hasil  fluorensinya kurang jika dibandingkan dengan untai ganda.
Pada praktikum elektroforesis ini dihasilkan bahwa tidak terdapat DNA yang dapat diketahui dari penyinaran sinar UV. Hal ini mungkin dikearenakan adanya kesalahan teknis dalam pembuatan ekstrak DNA atau dalam tata cara elektroforesis ini. Kemungkinan ini dikuatkan karena dalam praktikum proses vortex dalam pencairan dan pencampuran DNA tidak dilakuakan dan kemungkinan tidak adannya DNA ini bias saja diarenakan memang tidak ada DNA yang terdapat dalam cairan ektraksinya.



VII.            KESIMPULAN
1.      Cetyl  trimethylammonium bromide (CTAB) ini digunakan dalam ekstraksi DNA adalah  untuk melisiskan membran sel pada isolasi DNA tumbuhan.
2.      Setelah dilakukan ekstraksi DNA dengan metode CTAB dapat dihasilkan larutan DNA yang berwarna putih dan diperkirakan terdapat DNA di dalamnya.
3.      DNA diisolasi bertujuan untuk memisahkan DNA dari bahan lain seperti protein, lemak, dan karbohidrat.
4.      Elektroforensis adalah suatu teknik pemisahan molekul selular berdasarkan atas ukurannya, dengan menggunakan medan listrik yag dialirkan pada suau medium yang mengandung sampel yahg akan dipisahkanan.
5.      Jika molekul yang negatif dilewatkan melalui suatu medium seperti gel agarosa, kemudian dialiri arus listrik dari satu kutub ke kutub yang berlawanan muatannya, maka molekul tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif.
6.      Untuk mendeteksi adanya DNA adalah dengan menggunakan etidium bromide, suatu senyawa berfluorensi yang biasanya digunakan untuk mendeteksi DNA pada gel agarosa.
7.      Etidium bromide ini sangat karsinogenik sehingga diperlakukan dengan sangat hati-hati. Senyawa ini berinteraksi diantara untai sepanjang molekul DNA.
8.      Radiasi ultraviolet pada 254 nm diabsorpsi oleh DNA dan ditransmisikan pata etidium bromide; radiasi pada 302 nm, 366nm diserap oleh etidium bromide.
9.      Etidium bromide dapat digunakan untuk deteksi baik asam nukleat untai tunggal maupun untai ganda (RNA dan DNA), akan tetapi afinitas etidium bromide pada asam nukleat untai tunggal relative rendah dan hasil  fluorensinya kurang jika dibandingkan dengan untai ganda
10.  Kemungkinan tidak adanya DNA dalam praktikum ini dikuatkan karena dalam praktikum proses vortex dalam pencairan dan pencampuran DNA tidak dilakuakan dan kemungkinan tidak adannya DNA ini bias saja diarenakan memang tidak ada DNA yang terdapat dalam cairan ektraksinya.



VIII.            DAFTAR PUSTAKA
1.      Suryo .1994. Genetika Manusia. Yogyakarta : Gajah Mada University Press
2.      Sudjadi.2008.Bioteknologi Kesehatan. Yogyakarta: Kosinus
3.      Yatim , Wildan .1996. Genetika. Bandung : Trasito
4.      Yuwono, Triwibowo.2008. Biologi Molekuler. Jakarta: Erlangga

Tidak ada komentar:

Posting Komentar