LEMBAR ASISTENSI
NAMA : PUTRAWAN BAHRIUL
NO.
STAMBUK : A 251 10 006
KELOMPOK : III
ASISTEN : IRWAN SF.
NO.
|
Hari/Tanggal
|
Uraian
|
Paraf
|
|
|
|
|
PERCOBAAN V
ISOLASI DNA
I.
Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan
ini yaitu untuk mengisolasi DNA
buah-buahan yaitu buah mangga, buah pisang, buah alpukat, buah nanas, dan buah
pepaya.
II.
Dasar Teori
Pada dasarnya Isolasi DNA merupakan
langkah mempelajari DNA. Salah satu prinsisp isolasi DNA yaitu dengan sentrifugasi.
Sentrifugasi merupakan teknik untuk memisahkan campuran berdasarkan berat
molekul komponennya. Molekul yang mempunyai berat molekul besar akan berada di
bagian bawah tabung dan molekul ringan akan berada pada bagian atas tabung
(Mader 193).
Deoxyribonucleic
acid (DNA) merupakan senyawa kimia yang paling penting dalam makhluk hidup. DNA
merupakan senyawa yang mengandung informasi genetik makhluk hidup dari satu
generasi ke generasi selanjutnya. Keseluruhan DNA dalam suatu sel akan
membentuk genom. Genom meliputi bagian gen yang fungsional maupun
non-fungsional dalam sel organisme.
Prinsip-prinsip
dalam melakukan isolasi DNA ada 2, yaitu sentrifugasi dan presipitasi. Prinsip
utama sentrifugasi adalah memisahkan substansi berdasarkan berat jenis molekul
dengan cara memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat
akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di
atas. Teknik sentrifugasi tersebut dilakukan di dalam sebuah mesin yang bernama
mesin sentrifugasi dengan kecepatan yang bervariasi.
Asam
nukleat telah menjadi bahan penelitian para ahli biokimia sejak senyawa ini
diisolasi dari inti sel untuk pertama kalinya. Ada 2 jenis asam nukleat yaitu
DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic
acid) atau asam ribonukleat.
Dana
ditemukan pada tahun 1869 oleh seorang dokter muda Friedrich Miescher yang
percaya bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan melalui penelitian kimia pada
sel-sel. Ia memilih sel yang terdapat pada nanah untuk dipelajari dan ia mendapatkan
sel-sel tersebut dari bekas pembalut luka yang diperolehnya dari ruang bedah.
Sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan dengan cara ini diperolehnya
inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein. Kemudian dengan menambahkan
enzim pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengan cara
ekstraksi terhadap inti sel ini ia memperoleh suatu zat yang larut dalam basa
tetapi tidak larut dalam asam. Pada waktu itu ia belum menemukan rumus kimia
dari zat tersebut, sehingga ia menamakannya nuclein. Sebenarnya apa yang ia
peroleh dari ekstrak inti sel tersebut adalah campuran senyawa-senyawa yang
mengandung 30% DNA.
DNA
memiliki struktur pilinan utas ganda yang anti pararel dengan
komponen-komponennya, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), gugus fosfat dan
pasangan basa. Sebuah sel memiliki DNA yang merupakan materi genetik dan
bersifat herediter pada seluruh sistem kehidupan. Genom adalah set lengkap dari
materi genetik (DNA) yang dimiliki suatu organisme dan terorganisasi menjadi
kromosom. DNA juga dapat diisolasi, baik pada manusia maupun tumbuhan. DNA manusia
dapat diisolasi melalui darah. Komponen darah yang diisolasi yaitu sel darah
putih, karena memiliki nukleus dimana terdapat DNA didalamnya
(Anonim, 2010).
DNA
pada organisme tingkat tinggi seperti manusia, hewan dan tumbuhan terdapat di
dalam inti sel, dan beberapa organ lain di dalam sel seperti mitokondria dan
kloroplast. Penyebutan nama DNA juga didasarkan pada lokasi asalnya. DNA genome
inti (nuclear DNA genome) berasal dari inti sel, DNA genom mitokondria
(mitochondrial DNA genome) berasal dari mitokondria, DNA genom kloroplast
berasal dari kloroplast. Pada organisme tingkat rendah, DNA penyusun kromosom
dan plasmid dibungkus oleh dinding sel (pada bakteri) atau dibungkus oleh
protein tertentu (pada virus). Kromosom eukariot berbentuk linear sedangkan
kromosom prokariot berbentuk sirkular. Selain itu prokariot juga mengandung
satu atau lebih plasmid. Plasmid merupakan mulekul DNA sirkular dengan ukuran yang
jauh lebih kecil dibanding kromosom (Anonim, 2010).
Sel
eukariotik mengandung sejumlah molekul DNA, masing-masing pada umumnya
berukuran jauh lebih besar dari satu molekul DNA di dalam prokariotanya.
Molekul DNA di dalam eukariotik bergabung dengan protein dan dikelompokkan
menjadi serabut kromatin di dalam
nucleus, yang dikelilingi oleh sistem membran ganda yang bersifat kompleks.
Asam
ribonukleat terdiri benang panjang ribonukleotida. Walaupun molekul ini jauh
lebih pendek dari DNA, RNA ditemukan dalam jumlah yangt jauh lebih banyak di
dalam kebanyakan sel. Pada sel prokariotik dan eukariotik, ketiga golongan
utama RNA adalah RAN data (mRNA = messenger RNA), RNA Ribosom (rRNA), dan RNA
pemindah (tRNA = transfer RNA). Masing-masing terdiri dari satu rantai
ribonukleotida, dan masing-masing mempunyai molekul urutan nukleotida, dan
fungsi biologis yang khas.
DNA
mengandung 2 basa pirimidin utama, sitosin (C) dan timin (T), dan dua basa urin
utama adenine (A) dan guanin (G). RNA juga mengandung dua pirimidin utama
sitosin (C) dan urasil (U), dan dua basa purin, adenine (A) dan guanine (G) (Poedjiadi, 2005).
III.
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini
yaitu sebagai berikut :
a.
Alat b. Bahan
-
Sendok dan garpu - Buah mangga
-
Erlenmeyer - Buah pisang
-
Gelas kimia - Buah pepaya
-
Gelas ukur - Buah alpukat
-
Pipet tetes - Buah nenas
-
Corong - Sunlight
-
Tabung reaksi - Aquades
-
Rak tabung reaksi - Etanol absolut dingin
-
Pisau - Garam dapur
-
Neraca digital - Es batu
IV.
Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini yaitu sebagai
berikut :
1.
Mengupas
buah dan memotong-motong kecil lalu
melumatkannya.
2.
Menambahkan
8 gram garam dapur, lalu
melumatkan kembali dengan perlahan-lahan.
3.
Menambahkan
campuran detergen dan aquades dengan perbandingan 1 : 1, dan 20 ml aquades. Lalu mengaduk perlahan sampai
homogen, kemudian mendiamkan selama 15
menit.
4.
Menyaring
ekstrak, dan memasukkan
filtratnya ke dalam tabung reaksi sekitar ¼ volume tabung reaksi.
5.
Menambahkan
etanol absolute dingin, melewati dinding
tabung reaksi dengan perlahan-lahan.
6.
Mengamati pemisahan massa
bening dari ekstrak buah, massa bening adalah DNA buah.
7.
Mengambil
gambar hasil yang diperoleh.
8.
Hasil positif terlihat
adanya 3 lapisan yaitu lapisan di dasar tabung adalah ekstrak buah, lapisan
tengah berisi etanol dan lapisan ketiga massa putih (DNA).
V.
Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatn yang diperoleh pada percobaan ini
yaitu sebagai berikut :
No
|
Perlakuan
|
Hasil
|
1.
2.
3.
4.
5
|
Buah mangga
- Ektrak buah mangga + 8 gram NaCl
- Ektrak buah mangga + 8 gram NaCl + larutan sabun +
diaduk.
- Ektrak buah mangga + 8 gram NaCl + larutan sabun +
aquades + diaduk + didiamkan selama 15 menit.
- Larutan disaring
- Filtrat + etanol absolut dingin
Buah pepaya
- Ektrak buah pepaya + 8 gram NaCl
- Ektrak buah pepaya + 8 gram NaCl + larutan sabun +
diaduk.
- Ektrak buah pepaya + 8 gram NaCl + larutan sabun +
aquades + diaduk + didiamkan selama 15 menit.
- Larutan disaring
- Filtrat + etanol absolut dingin
Buah nanas
- Ektrak buah nanas + 8 gram NaCl
- Ektrak buah nanas+ 8 gram NaCl + larutan sabun +
diaduk.
- Ektrak buah nanas + 8 gram NaCl + larutan sabun +
aquades + diaduk + didiamkan selama 15 menit.
- Larutan disaring
- Filtrat + etanol absolut dingin
Buah pisang
- Ektrak buah pisang + 8 gram NaCl
- Ektrak buah pisang+ 8 gram NaCl + larutan sabun +
diaduk.
- Ektrak buah pisang + 8 gram NaCl + larutan sabun +
aquades + diaduk + didiamkan selama 15 menit.
- Larutan disaring
- Filtrat + etanol absolut dingin
Buah alpukat
- Ektrak buah alpukat + 8 gram NaCl
- Ektrak buah alpukat+ 8 gram NaCl + larutan sabun +
diaduk.
- Ektrak buah alpukat + 8 gram NaCl + larutan sabun +
aquades + diaduk + didiamkan selama 15 menit.
- Larutan disaring
- Filtrat + etanol absolut dingin
|
- Berwarna
kuning tua
- Berwarna
hijau kekuningan
- Berwarna
hijau kekuningan
- Terpisah filtrat dan residu.
- Terbentuk
3 lapisan, lapisan atas
DNA, lapisan tengah etanol absolut dan lapisan
bawah filtrat buah.
- Berwarna
jingga kemerahan
- Berwarna
merah kecoklatan
- Berwarna
merah kecoklatan
- Terpisah filtrat dan residu.
- Terbentuk
3 lapisan, lapisan atas
DNA, lapisan tengah etanol absolut dan lapisan
bawah filtrat buah.
- Berwarna
kuning muda
- Berwarna
hijau
- Berwarna
hijau muda
- Terpisah filtrat dan residu.
- Terbentuk
3 lapisan, lapisan atas
DNA, lapisan tengah etanol absolut dan lapisan
bawah filtrat buah.
- Berwarna
putih susu
- Berwarna
hijau pudar
- Berwarna
hijau pudar
- Terpisah filtrat dan residu.
- Terbentuk
3 lapisan, lapisan atas DNA, lapisan tengah etanol absolut dan lapisan
bawah filtrat buah.
- Berwarna
hijau
- Berwarna
hijau pekat
- Berwarna
hijau muda
- Terpisah filtrat dan residu.
- Terbentuk
3 lapisan, lapisan atas
DNA, lapisan tengah etanol absolut dan lapisan
bawah filtrat buah.
|
VI.
Pembahasan
Isolasi DNA adalah cara untuk memisahkan DNA
dari sel baik dari inti, mitokondria dan kloroplas. Metode yang digunakan untuk
mengisolasi DNA dari berbagai jenis tanaman, organ tanaman, maupun jaringannya
dapat dilakukan dengan berbagai cara. Namun pada intinya terdapat tiga faktor
utama yang sangat penting untuk dalam melakukan purifikasi dan ekstraksi DNA
secara maksimal. Isolasi DNA dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu
isolasi jaringan, dinding dan membran sel dilisiskan, diekstraksi dalam
larutan, purifikasi dan presipitasi (Anonim, 2010).
Pada percobaan ini, kita mengisolasi DNA yang
berasal dari jenis buah tumbuhan, diantaranya pepaya, mangga, nanas, alpukat dan pisang. Adapun tujuan dari percobaan ini
adalah untuk mengisolasi DNA dari tanaman. Metode yang digunakan pada percobaan
ini adalah metode isolasi dan ekstraksi.
Perlakuan
pertama yaitu mengupas semua sampel dan melumatkannya. Buah dilumatkan
bertujuan untuk memudahkan proses memisahkan DNA dengan
partikel - partikel lain yang tidak diperlukan
dalam proses isolasi DNA. Mengekstrak
dilakukan dengan dengan hati – hati agar tidak
merusak struktur DNA. Selanjutnya, menambahkan 8 gram garam dapur (NaCl) kedalam masing-masing
sampel. Dimana tujuan penambahan garam dapur adalah untuk memudahkan pemisahan
benang – benang DNA dari larutan sehingga benang-benang
tersebut akan mudah diamati. Hal
ini dapat terjadi karena ion Na+ yang dikandung oleh garam mampu
membentuk ikatan dengan kutub negatif pada ikatan fosfat DNA.
Selanjutnya menambahkan deterjen (sunlight) yang sudah diencerkan dengan aquades, dengan
perbandingan 1 : 1 dengan tujuan untuk merusak membran sel.
Dimana perusakan membran sel terjadi melalui ikatan yang
dibentuk pada sisi hidrofobik deterjen
(sunlight) dengan protein dan lemak, pada membran membentuk senyawa lipid protein-deterjen
kompleks. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena pada protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan
deterjen, sehingga dapat membentuk suatu ikatan kimia.
Kemudian menambahkan air kedalam masing –
masing sampel dengan tujuan untuk melarutkan semua zat yang telah ditambahkan.
Lalu mengocoknya dengan hati –hati agar tidak
merusak struktur DNA. Kemudian mendiamkan semua sampel sampai 15
menit. Pendiaman ini bertujuan agar zat-zat yang telah
ditambahkan dapat bereaksi secara maksimal.
Setelah didiamkan selama 15
menit, selanjutnya menyaring masing-masing sampel dan ekstrak yang diperoleh dari
penyaringan dipindahkan kedalam tabung reaksi
hingga volumenya ¼ tabung reaksi. Setelah itu menambahkan
etanol absolut dingin ke dalam masing –
msaing tabung reaksi. Penambahan etanol bertujuan untuk mempermudah terjadinya presipitasi pada DNA yang bersifat transparan agar dapat diamati sebagai benang-benang DNA. Dalam hal ini, etanol mempunyai sifat yang semipolar, sehingga
bisa menarik molekul air dari DNA, sehingga konsentrasi DNA dapat meningkat dan
akhirnya terpresipitasi. Presipitasi adalah prosedur yang dilakukan untuk
mengendapkan suatu komponen dari campuran.
Pada percobaan ini, kita menggunakan etanol absolut dingin bukan
etanol absolut panas, karena etanol absolut dingin dapat mempermudah
terjadinya presipitasi pada benang-benang DNA, sedangkan jika kita menggunakan etanol absolut panas DNA dapat mengalami denaturasi. Karena
sifat alkohol yang mudah menguap maka diharapkan alkohol tersebut dapat membawa
asam nukleat yang terdapat di dalam sampel naik ke permukaan, untuk kemudian
mengendapkannya.
Dari
hasil pengamatan terlihat terbentuk 3 lapisan, dimana lapisan atas adalah DNA, lapisan tengah adalah etanol absolut,
dan lapisan bawah adalah ekstrak buah. Terbentuknya 3
lapisan ini diakibatkan perbedaan massa jenis dari ketiga senyawa tersebut.
Hasil positif yang terlihat pada percobaan yang telah kami lakukan merupakan
suatu hasil yang dapat membuktikan serta menunjukkan cara isolasi DNA tumbuhan.
Saat
ekstrak dibuat terlihat perbedaan warna pada masing-masing ekstrak. Hal ini
disebabkan karena perbedaan susunan DNA yang terdapat dalam tiap buah. Struktur DNA memiliki ciri khas untuk setiap
individu, meski hanya disusun dari sitosin (C), timin (T), adenine (A) dan
guanin (G), tetapi perbedaan susunan dalam kombinasinya di dalam sel makhluk
hidup dapat menyebabkan ciri khusus untuk tiap individu. Selain itu, pada hasil
yang kami peroleh, banyak atau tebalnya lapisan endapan asam nukleat yang kami
peroleh dari tiap-tiap sampel buah yang berbeda-beda ini disebabkan selain
karena perbedaan sifat dari serta struktur dari ekstrak buah tersebut. Ditambah
lagi, tentunya di dalam sampel buah yang satu terdapat senyawa atau zat yang
mungkin tidak dimiliki oleh buah pada sampel yang lain, yang dapat mempengaruhi
hasil percobaan ini.
Dari
percobaan terlihat pada ekstrak nanas tidak berhasil atau tidak terdapat DNA
yang terisolasi. Hal ini dikarenakan saat menghaluskan ekstrak tidak terlalu
halus sehingga ikatan pada DNA tidak dapat putus.
Tetapi berdasarkan literatur yang ada,
struktur sebagian dari molekul DNA tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :
Asam
ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleat yang
terikat satu dengan yang lain, sehingga membentuk rantai polinukleotida yang
panjang. Gambar diatas hanyalah sebagian kecil dari bagian DNA. Dari rumus
tersebut terlihat bahwa basa yang mengandung oksigen ditulis dalam bentuk keto
atau laktam. Sebenarnya terdapat keseimbangan antara bentuk keto (laktam)
dengan benmtuk enol (laktim). Keseimbangan ini dipengaruhi oleh pH di
lingkungannya. Dari rumus DNA tersebut dapat pula dilihat bahwa karakteristik
atau ciri khas suatu asam nukleat terletak pada urutan basa purin dan pirimidin
yang terdapat pada molekul asam nukleat tersebut.
VII.Kesimpulan
Berdasarkan tujuan dan hasil
pengamatan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk
memperoleh atau mengisolasi asam nukleat dari jaringan-jaringan dalam struktur
tumbuhan dapat diuraikan atau dipecah menjadi protein-protein dan asam nukleat
dengan menambahkan asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati, atau dengan
menambah NaCl hingga larutan menjadi jenuh. Setelah terpisah dari protein yang
mengikatnya, asam nukleat dapat diendapkan dengan penambahan alkohol
perlahan-lahan. Disamping itu penambahan NaCl hingga jenuh akan mengendapkan
protein.
DAFTAR PUSTAKA
Diakses tanggal 16 Desember 2012.
Hawab, H. M. 2004. Pengantar Biokimia. Bayumedia. Bogor.
Lehninger. 1982. Dasar-Dasar Biokimia Jilid 3. Gramedia. Jakarta.
Sakung,
Jamaluddin. 2007. Dasar-Dasar Biomedik. UNTAD-Press. Palu
Tim Pembina Mata Kuliah. 2128. Penuntun Praktikum Biokimia Dasar. UNTAD-Press. Palu.
LAMPIRAN
Gambar 1 : Ekstrak buah
Gambar 2 : Ekstrak buah setelah ditambah detergent dan aquades
Gambar 3 : proses pemisahan DNA setelah penambahan etanol absolut dingin