Tampilkan postingan dengan label LAPORAN BIOKIMIA DASAR. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label LAPORAN BIOKIMIA DASAR. Tampilkan semua postingan

Jumat, 02 Agustus 2013

ISOLASI DNA


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

Anonim, 2010. Isolasi DNA. Http://www.biology.arizona.edu/biochemistry.
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