DNA Fingerprint

Elektroforesis pada Uji DNA Fingerprinting

Chintia Armelia GolfE9/102012265golfchintiaarmelia@ymail.comFakultas Kedokteran, Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta Barat.

Jl. Arjuna Utara no.6 Jakarta 11510.

Telepon : 021-5694 2061; Fax : 021-563 1731

Pendahuluan

DNA atau deoxyribonucleic acid merupakan sebuah molekul yang memiliki tugas untuk menyimpan materi genetik di dalam sel. Gen merupakan bagian atau sekuens dari molekul DNA. Fungsi dari DNA sendiri adalah sebagai sumber informasi untuk sintesis molekul protein yang berada dalam sel atau organisme. Molekul DNA ini berperan sebagai tempat cetakan untuk proses penyalinan informasi ke RNA. DNA juga menyediakan informasi yang diturunkan ke generasi selanjutnya dengan melakukan replikasi. . DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA double helix dan berpilin ke kanan. Setiap nukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu gula 5 karbon (2-deoksiribosa) ; basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin yaitu adenin (adenine = A) dan guanin ( guanine = G) serta golongan pirimidin yaitu, sitosin (cytosine = C ) dan timin ( thymine = T). Makhluk hidup yang tampak berbeda atau berbeda karakternya juga akan berbeda pula sequen DNA nya. Makin bervariasi suatu organisme maka makin bervariasi pula sequen DNAnya. DNA Fingerprint adalah cara yang paling cepat dan tepat untuk membedakan sequen DNA dari organisme yang berbeda. Makhluk hidup yang tampak berbeda atau berbeda karakternya juga akan berbeda pula sequen DNA nya. Makin bervariasi suatu organisme maka makin bervariasi pula sequen DNAnya. DNA Fingerprint adalah cara yang paling cepat dan tepat untuk membedakan sequen DNA dari organisme yang berbeda.Struktur dan Fungsi DNADNA merupakan tempat menyimpan informasi genetik. DNA yang merupakan asam nukleat terdiri dari 4 macam nukleotida yang dianggap sebagai penyokong protein. DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA double helix dan berpilin ke kanan. Setiap nukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu gula 5 karbon (2-deoksiribosa) ; basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin yaitu adenin (adenine = A) dan guanin ( guanine = G) serta golongan pirimidin yaitu, sitosin (cytosine = C ) dan timin ( thymine = T) ; gugus fosfat. Adenine (A) selalu berpasangan dengan Thymin (T), dan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) melalui ikatan hydrogen. Adenine dan timin membentuk 2 ikatan hydrogen (A = T), sedangkan sitosin dan guanin membentuk 3 ikatan hydrogen ( C = G).1

Gula deoksiribosa pada DNA merupakan gula lima karbon yang kehilangan 1 atom oksigen. Gula deoksiribosa memegang basa nitrogen pada atom karbon nomor 1, sedangkan atom C nomor 5 berikatan dengan gugus fosfat.Gugus fosfat ini saling berikatan dengan gugus fosfat lainnya membentuk ikatan fosfodiester.Karena DNA merupakan rantai ganda dan atom-atom karbon mempunyai aturan diatas untuk mengikat basa nitrogen dan gugus fosfat maka satu rantai DNA terlihat berdiri tegak sedangkan rantai pasangannya justru terbalik. Maka pada notasi penulisan kode genetik DNA, ditulis 5-kode genetik-3, sedangkan untuk rantai pasangannya justru ditulis 3-kode genetik-5.Pengaturan ini disebut konfigurasi antiparalel.2

Kerangka gula dioksiribosa dan fosfat yang menyusun DNA terletak diluar molekul, sedangkan basa purin dan pirimidin terletak di sebelah dalam untaian (helix). Ikatan hydrogen yang dibentuk oleh C dan G akan lebih sukar untuk dilepaskan jika dibandingkan dengan ikatan hydrogen antara A dan T. Informasi yang ada dalam DNA dideterminasi primer oleh sequens dari huruf sepanjang untaian tersebut. Misalnya sequen ACGCT menunjukkan informasi yang berbeda dengan sequen AGTCC. Seperti pada kata POST artinya berbeda dengan STOP atau POTS walaupun kata-kata tersebut menggunakan huruf yang sama.3Prosedur pemeriksaan DNA FingerprintDNA fingerprinting adalah teknik untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan pada profil DNAnya. Ada dua aspek DNA yang digunakan dalam DNA fingerprinting, yaitu di dalam satu individu terdapat DNA yang seragam dan variasi genetik terdapat diantara individu. Prosedur DNA fingerprinting memiliki kesamaan dengan mencocokkan sidik jari seseorang dengan orang lain. Hanya saja perbedannya adalah proses ini dilakukan tidak menggunakan sidik jari, tetapi menggunakan DNA individu karena secara individu DNA seseorang itu unik. Digunakan DNA karena DNA memiliki materi hereditas yang berfungsi untuk menentukan suatu urutan keturunan dalam suatu keluarga secara turun-menurun dengan pola yang acak (karena berasal dari fusiminti ovum dan sperma) sehingga dapat digunakan untuk identifikasi pelaku kejahatan walaupun telah berganti wajah. Untuk kasus pemerkosaan diperiksa spermanya tetapi yang lebih utama adalah kepala spermatozoanya yang terdapat DNA inti sel didalamnya. Sedangkan jika di TKP ditemukan satu helai rambut maka sampel ini dapat diperiksa asal ada akarnya. Namun untuk DNA mitokondria tidak harus ada akar, cukup potongan rambut karena diketahui bahwa pada ujung rambut terdapat DNA mitokondria sedangkan akar rambut terdapat DNA inti sel. Bagian-bagian tubuh lainnya yang dapat diperiksa selain epitel bibir, sperma dan rambut adalah darah, daging, tulang, dan kuku.4 Uji DNA Fingerprint adalah menunjukkan pekerjaan laboratorium yang mengikuti beberapa prosedur yang dilakukan melelui 6 tahapan.5Tahap 1: Isolasi DNA

DNA harus diperoleh dari sel atau jaringan tubuh. Hanya dalam jumlah sedikit jaringan seperti darah, rambut atau kulit yang bila perlu dapat dilakukan penggandaan dengan Polimerase Chain Reaction (PCR). Tetapi biasanya satu helai rambut sudah cukup untuk uji DNA fingerprint ini.

Tahap 2: Memotong, mengukur dan mensortir

Enzim yang khusus disebut enzim restriksi digunakan untuk memotong bagian-bagian tertentu. Misalnya enzim Eco Ri, yang ditemukan dalam bakteri akan memotong DNA yang mempunyai sequen GAATT. Potongan DNA disortir menurut ukuran dengan teknik penyaringan disebut elektrophoresis. Potongan DNA dilewatkan gel yang dibuat dari agarose (diproduksi dari rumput laut). Teknik ini adalah setara dengan bioteknologi untuk screening memisahkan pita-pita menurut berat molekulnya

Tahap 3: Transfer DNA ke nylon

Distribusi potongan DNA ditransfer pada sehelai nylon dengan menempatkan nylon diatas gel dan direndam selama 1 malam.

Tahap 4 dan 5: Probing

Dengan menambahkan radioaktiv atau pewarna probe pada sehelai nylon menghasilkan DNA fingerprint, Setiap probe seperti batang pendek (pita) hanya 1 atau 2 tempat yang khas pada helaian nylon tersebut.

Tahap 6: DNA Fingerprint

Tahapan akhir DNA fingerprint dibuat dengan menggunakan beberapa probe (5-10 atau lebih) Biasanya menyerupai pita-pita DNA.Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik pemisahan molekul selular berdasarkan atas ukuranya, dengan menggunakan medan listrik yang dialirkan pada suatu medium yang mengandung sampel yang akan dipisahkan. Teknik ini dapat digunakan dengan memanfaatkan muatan listrik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang bermuatan negatif dilewatkan melalui suatu medium, misalnya gel agarosa, kemudian kemudian dialiri aliran 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 bentuk molekulnya.2

Teknik elektroforesis dapat digunakan untuk analisa DNA, RNA, maupun protein. Elektroforesis DNA dilakukan dengan mengalisis fragmen-fragmen DNA hasil pemotongan dengan emzim restriksi, Fragmen molekul DNA yang telah dipotong-potong dapat ditentukan ukurannya dengan cara membuat gel agarosa, yaitu suatu bahan semi-padat berupa polisakarida yang diektraksi dari rumput laut. Gel agarosa dibuat dengan melarutkannya dalam sebuah buffet. Agar dapat larut dengan baik, pelarutannya dibantu dengan pemanasan, misalnya menggunakan oven gelombang mikro (microwave oven). Dalam keadaan panas, gel akan berupa cairan sehingga mudah dituang ke atas suatu lempeng (palte) yang biasanya terbuat dari perspex. Sebelum mendinginkan dan memadat, pada ujung gel tersebut dibuat lubang-lubang dengan menggunakan lembaran Perspex tipis yang dibentuk menyerupai sisir. Sisir tersebut ditancapkan pada salah satu ujung gel yang masih cair. Dengan demikian pada waktu gel memadat dan sisirnya diambil terbentuklah lubang-lubang kecil. Kedalam lubang-lubang kecil itulah molekul DNA dimasukan. Gel agarosa yang sudah terbentuk kemudian dimasukan kedalam suatu tanki yang berisi buffer yang sama dengan yang digunakan untuk membuat gel. Buffet bisa dibuat dengan tris-asetat-EDTA (TEA) atau tris-borat-EDTA (TBE).2

Setelah DNA dimasukan kedalam lubang sampel, arus listrik dialirkan. Kutub yang sejajar dengan lubang sampel DNA berupa kutub negatif, sedangkan kutub lainnya positif. Oleh karena DNA bermuatan negatif maka molekul-molekul DNA akan bergerak kearah kutub positif. Setelah beberapa waktu gel kemudian direndam didalam larutan yang mengandung etidium bromida yang kemudian akan menyisip kedalam DNA. Jika gel disinari ultraviolet dari bawah, akan tampak citra berupa pita-pita pada gel. Pita-pita tersebut adalah molekul-molekul DNA yang bergerak sepanjang gel setelah elektroforesis.2Penutup

Untuk mengidentifikasi kecocokan pada DNA dapat dilakukan DNA fingerprinting. Dari hasil DNA fingerprinting yang melihat banyaknya jumlah pengulangan sekuens DNA pada ibu, tersangka-tersangka, dan bayi, tersangka 3 memiliki hasil kesamaan alel paling banyak dengan bayi yaitu 4 alel. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa ayah dari bayi adalah tersangka 3.

Daftar Pustaka

1. Aryulina D. Muslim C. Manaf S. Winarmi EW. Biologi SMA dan MA. Jakarta: ESIS; 2004. h80-5,165.2. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta : Erlangga; 2008.h.38-40.3. Marks DB. Marks AD. Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: EGC; 2002. h246-8.4. Logan J. Real-Time PCR: Current Technology and Applications.Horizon Scientific Press;2009.h.132-7.

5. Kartisius. Bioteknologi kesehatan. Jakarta: Kartisius; 2008. h51-3.