DNAAndrian Maulana102012125 / A9Email : andrian1309@yahoo.comFakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaAlamat Korespondensi : Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510

PendahuluanDNA merupakan bagian dari pelajaran dasar biologi kedokteran, yaitu dimana mahasiswa fakultas kedokteran harus memahami dan mengerti dengan baik mengenai biologi dasar kedokteran ini dan sekarang yang akan dibahas adalah mengenai DNA. DNA akan berperan penting dalam proses penurunan sifat atau garis keturunan.TujuanMakalah ini bertujuan agar mahasiswa dapat memahami tentang definisi dan fungsi DNA, struktur DNA, dan mengetahui kegunaan DNA Fingerprinting.Rumusan MasalahUji sidik jari DNA untuk mengetahui siapa tersangka yang menghamili wanita tersebut.Pembahasan 1. DNA ( asam deoksiribonukleat)DNA ( asam deoksiribonukleat) adalah bahan kimia yang membentuk gen dan juga merupakan suatu polimer yang terdiri dari nukleotida yang secara bergilir, merupakan molekul yang terdiri dari suatu cincin purin atau pirimidin basa DNA adalah adanin (A), timin (T), guanine (G), dan sintosin (S), satu gula deoksiribosa dan fosfat. Secara bahasa, deoxyribonucleic acid (DNA) tersusun dari kata deoxyribosa yang berarti gula pentosa, nucleic yang dalam bahasa Indonesia biasa dikenal dengan sebutan nukleat dan kata nukleat berasal dari kata nucleus yang berarti inti, serta acid yang berarti zat asam. Karena terdapat didalam nukleus sel, maka DNA juga disebut dengan asam nukleat. materi genetic dari sebagian besar organisme, ada banyak misteri mengenai molekul yang menakjubkan namun kalau dipikir-pikir, ia hanyalah sebuah molekul yang tersusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. Bentuk DNA menyerupai tangga spiral atau dikenal secara ilmiah dengan sebutan HELIKS GANDA. Molekul tersebut memiliki dua UNTAI yang saling berpilin dengan penghubung-penghubung diantara kedua untai tersebut sehingga membentuk anak tangga.1 DNA memiliki sifat : Mampu melakukan replikasi dengan mengarahkan pembuatan salinan dirinya sendiri, Mampu melakukan mutasi dan memindahkan perubahan-perubahan tersebut kepada generasi berikutnya, Mampu menyimpan informasi yang menentukan sifat-sifat gel makhluk hidup. 1.1 Struktur dan Fungsi DNAKomponen penyusun DNA adalah gugus phosphate (PO43), deoxyribosa atau gugus gula yang kehilangan suatu atom oksigen, basa nitrogen yang terdiri dari purin (adenine dan guanine) dan pirimidin (sitosin dan timin) setiap molekul DNA terdiri atas nukleotida-nukleotida yang membentuk rantai panjang yang disebut polinukleotida. Antara rantai polinukleotida satu dengan yang lainnya berhubungan pada bagian bassa nitrogen. Hubungan antara basa nitrogen rantai polinukleotida satu dengan yang lainnya. DNA terdiri atas dua utas benangpolinukleotidayang saling berpilin membentuk heliks ganda (double helix).Struktur DNA yang paling umum terdapat dialam struktur ini disebut sebagai struktur untai-putar kanan (right-handed helix). DNA berfungsi untuk menyimpan informasi genetic pada suatu organisme. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaiannukleotida.Setiap nukleotida tersusun atas: Gugusan gula deoksiribosa, Gugusan fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula, Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula.

Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk tulang punggung yang sangat panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa nitrogen. Fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.21.2 Model Struktur dan Bentuk DNA Dua rantrai polinukleotida yang berpilin (dobel helix) induk tangga terdiri atas gula deoxyribose dan gugus phosfat, anak tangga terdiri dari bassa nitrogen. Bentuk DNA adalah rantai double heliks berpilin ke kanan. Dalam DNA terdapat struktur-struktur di atas. Namun, jika diambil 1 lempeng yang mengandung ikatan fosfat, gula dan basa nitrogen, maka lempeng tersebut disebut nukleotida. Jika plat itu hanya basa nitrogen dan gula saja maka disebut nukleosida. Maka, DNA adalah polimer dari nukleotida.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.Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu Purin, terdiri dari basa nitrogen adenine dan guanin. Pirimidin, terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin . pada RNA, timin diganti dengan urasil.

Deoxyribosenucleic AcidBasa Purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen. Adenine selalu berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen sedangkan cytosine berpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen3.2. Metode DNA

2.1 DNA Finger printing DNA dapat digunakan untuk menentukan hubungan keluarga atau untuk membantu mengidentifikasi pelaku kejahatan1. Mencerna DNA dengan endonuklease restriksi.2. melakukan elektroforesis gel agarosa pada fragmen DNA dari berbagai mencerna3. (perform agarose gel electrophoresis on the DNA fragments from different digests)4. DNA difraksinasi berdasarkan ukuran (terlihat di bawah sinar UV jika gel direndam dalam fragmen etidium bromide)5. Transfer (blot) gel untuk menyaring nitroselulosa menggunakan teknik southern blot6. Fragmen DNA terikat untuk saringan dalam posisi identik dengan selang pada gel7. (Fragmen DNA terikat untuk saringan dalam posisi identik dengan selang pada gel)8. Berhibridisasi Filter dengan probe berlabel radioaktif9. (Hybridize filter with radioactively labeled probe)10. Paparan filter untuk X-ray film. autoradiograf dihasilkan menunjukkan fragmen DNA hibridisasi11. (Expose filter to X-ray film. resulting autoradiograph shows hybridized Dna fragments)Setiap individu memiliki DNA fingerprint atau microsatelite yang berbeda sehingga dapat digunakan untuk kasus-kasus forensik. Secara struktur DNA setiap individu memang sama namun urutan dari pasangan basanya berbeda. DNA yang biasa digunakan adalah dari mitokondria dan DNA inti sel. Inti sel tersebut dapat diambil dari berbagai sumber seperti inti sel pada epiel dalam bibir, kepala spermatozoa pada sperma, atau akar rambut. Keakuratan dari DNA finger printing ini sendiri hampir mencapai 100% sehingga lebih maju dibandingkan dengan pemeriksaan biometri lainnya dan sering digunakan dalam kasus forensik. Adapun beberapa langkah dalam melakukan finger printing antara lain dengan mengumpulkan sampel untuk diteliti misal pada sperma, rambut, kuku yang akan digunakan untuk tes DNA nantinya. Selanjutnya DNA tersebut akan dipotong menggunakan enzim restriksi endonuklease yang selanjutnya akan dipisahkan oleh gel elektoforesis atau gel aragosa. Setelah mengalami elektroforesis DNA akan mengalami denturasi dan menjadi rantai tunggal. Kemudian rantai DNA ini akan dipindahkan ke membran nitroselulosa.Selanjutnya adalah melakukan hibridisasi menggunakan empat sampai lima probe yang berbeda. Probe-probe tersebut akan melekat pada microsatellite atau fragmen DNA yang berada di membran nitroselulosa. Selanjutnya adalah dengan mendeteksi hasil hibridisasinya.2.2 PCR (Polymerase Chain Reaction) Denaturasi. Tahap pertama pada sistem amplifikasi PCR adalah denaturasi DNA sampel dengan dengan menaikkan suhu dalam tabung reaksi sampai 95oC. Tabung reaksi ini berisi DNA target, dua primer oligonukleotida dalam jumlah berlebihan , polymerase Taq yang tahan panas, keempat deoksiribonukleotida dan buffer yang mengandung Mg. Penempelan Primer. Suhu campuran diturunkan antara 37oC 60oC. Pada tahap ini, primer menempel pada sikuen komplementernya pada DNA target. Polimerasi. Pada tahap ini suhu dinaikkan sampai 72oC, yang merupakan suhu optimum polimerase Taq. Sintesis DNA diinisiasi pada ujung 3-hidroksil pada setiap primer.4PCR (Polymerase Chain Reaction) merupakan teknik yang digunakan untuk memperbanyak DNA dari sampel yang jumlahnya sedikit menjadi jutaan kopi dengan menggunakan enzim polimerase yang tahan terhadap panas.Teknik ini membutuhkan 2 buah primer yaitu untai DNA yang pendek yang komplemen terhadap untai DNA pasangannya dan terpisah oleh beberapa ratus pasang basa. Dalam prosesnya primer akan diinkubasikan dengan DNA targetnya yang akan diperbanyak dan mensintesis untai komplementer dengan enzim polimerase. Primer, sampel DNA dan enzim polimerase akan dimasukan ke dalam mesin PCR dimana akan dilakukan pemanasan sampai suhu 95oC agar untai DNA terpisah, kemudian diturunkan suhunya menjadi 37oC agar kedua primer dapat bergabung dengan untai DNA, lalu dinaikan lagi suhunya hingga 72oC agar terjadi replikasi. Siklus ini dapat dilakukan berulang kali sehingga bisa didapatkan jumlah yang banyak. Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi berbagai macam penyakit yang disebabkan bakteri, virus dan jamur selain itu aplikasinya dapat diterapkan dalam proses uji DNA seperti fingerprinting.

2.3 STR (Short Tandem Repeats )STR merupakan polimorfisme DNA yang terjadi karena adanya 2 atau lebihnukleotida yang berulang.Pola pengulangannya adalah terdiri dari 2-10 bp dan terjadipada daerah intron dari DNA.Dengan menganalisa loci dari STR dan menghitungberapa banyak perulangan dari sekuen STR yang terjadi di setiap locus, maka dapat terbaca profil genetik yang unik dari setiap individu. Analisa dengan STR memerlukan teknik PCR dan elektroforesis gel agarosa. Dengan PCR daerah polimorfik dari DNAdiamplifikasi dan kemudian fragmen STR dipisahkan dengan elektroforesis agarosa sehingga jumlah perulangan yang terjadi dapat dihitung dengan membandingkan perbedaan ukuran dengan alelic ladder.Analisa dengan STR ini tidak dapat dilakukan apabila 2 individu merupakan kembar monozigot.

Gambar1.3 Teknik STR

3. Cara DNA Fingerprinting Bekerja 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 fusiinti 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.Fingerprint adalah gurat-gurat yang terdapat di kulit ujung jari. Fungsinya adalah untuk memberi gaya gesek lebih besar agar jari dapat memegang benda-benda lebih erat. Sidik jari dapat digunakan sebagai sarana pengamanan dalam melakukan akses ke komputer karena sidik jari mempunyai ciri yang unik, setiap manusia memilikinya, dan selalu ada perbedaan antara yang satu dengan yang lain.Perkembangan jaman menuntut analisis yang lebih analitik untuk mendapatkan hasil yang memiliki validitas lebih tinggi untuk kepentingan penyelidikan. Sehingga dikembangkan DNA Fingerprinting, yang pertama kali diadopsi pada 1984 oleh Alec Jeffreys dari Oxford University (Mongelli, 2004). Penemuan Jeffrey ini dapat memberikan metode baru yang dapat mengungkap karakteristik dari masing-masing orang, dengan penanda gennya karena dalam setiap tubuh manusia, binatang, serta tanaman, dan mikroorganisme, terdapat sebuah struktur DNA yang unik.Analisa DNA fingerprinting adalah teknik analisis untuk mengidentifikasi suatu individu berdasarkan pada fragmen DNA-nya. Keuntungan dari analisis fingerprinting ini, dapat mengetahui kekerabatan, karakterisasi, dan penanda suatu spesies baik hewan maupun tumbuhan (Turanggaseta, 2009). DNA fingerprinting setiap individu berbeda-beda sehingga dapat digunakan sebagai bukti forensik pada kasus kejahatan. Tes DNA ini bisa digunakan DNA yang terdapat pada inti sel atau DNA mitokondria. Namun DNA inti yang sering digunakaan karena DNA mitokondria sering mengalami mutasi (Christina, 2009).Sebuah sidik jari DNA, adalah pola DNA yang memiliki urutan yang unik sedemikian rupa sehingga dapat dibedakan dari pola DNA individu-individu lainnya. DNA fingerprinting juga disebut ketikan DNA. Sidik jari DNA pertama kali digunakan untuk identifikasi sampel setelah ahli genetika Alec Jeffreys J. dari Universitas Leicester di Inggris menemukan bahwa ada pola materi genetik yang unik untuk setiap individu. Dia menyebut urutan DNA berulang minisatellites. Dua kegunaan utama untuk informasi yang diberikan oleh analisis DNA fingerprinting adalah untuk identifikasi individu dan untuk penentuan ayah.DNA fingerprinting didasarkan pada DNA yang dianalisis dari daerah dalam genom yang terpisah yang disebut intron gen. Intron adalah daerah dalam suatu gen yang bukan bagian dari protein gen pengkode. Mereka keluar disambung selama pemrosesan dari messenger RNA, yang merupakan molekul antara yang memungkinkan DNA untuk mengkodekan protein. Hal ini berbeda dengan analisis DNA dalam penentuan mutasi yang menyebabkan penyakit, dimana sebagian besar mutasi melibatkan daerah dalam gen yang kode untuk protein yang disebut ekson.DNA fingerprinting biasanya melibatkan intron karena ekson jauh lebih dilestarikan dan karenanya, memiliki variabilitas yang lebih kecil dalam urutannya. DNA fingerprinting pada awalnya digunakan untuk mengidentifikasi penyakit genetik dengan menghubungkan gen penyakit dalam sebuah keluarga yang didasarkan pada penanda dan kemungkinan mereka akan berada dalam jarak dekat, tetapi juga menjadi digunakan untuk investigasi kriminal dan ilmu forensik.

4. Manfaat DNA Fingerprinting4.1 DNA Fingerprint di bidang kesehatanSuatu program penelitian kelainan genetik yang diturunkan dapat dilakukan pada janin yang belum dilahirkan maupun bayi yang baru dilahirkan, telah dikembangan pada berbagai rumah sakit didunia. Kelainan tersebut meliputi kejadian cystik fibrosis, haemophilia, Huntingtons disease, famili alzhemers, sickle cell anemia, thalasemia dan lain-lainnya.Pendeteksian kelainan tersebut lebih awal akan memudahkan dokter atau ahli medis untuk melakukan pengobatan padak ana yang menderita kelainan tersebut. Suatu program pengobatan kelainan genetik menggunakan DNA fingerprint sebagai informasi untuk orang tuanya mengenai resiko dari kelainan tersebut pada anaknya. Pada program lain informasi pada orang tuanya mengenai DNA fingerprint pada bayi yang masih dalam kandungan mengalami kelainan genetik dan tindakan apa yang akan dilakukan.4.2 DNA Fingerprint di bidang criminalUntuk 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.PenutupKesimpulanKesimpulannya adalah DNA fingerprinting memang salah satu cara yang tepat untuk mengetahui bapak dari seorang bayi tersebut karena DNA fingerprinting adalah teknik untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan pada profil DNAnya dan Tingkat keakuratan pada Finger printing hampir mencapai 100%.

Daftar Pustaka1. Brookes martin. Genetika. Jakarta: Erlangga; 2005. hal 122. Suryo. Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press; 1997.3. Kristanto E. Untoro E. Atmadja D.S. The use Of Y-STR DNA Analysis InPersonal Indentification. Pertemuan ilmiah Tahunan PDFI. Yogyakarta 2006.4. Kimia Dasar: Konsep-konsep inti Jilid 2 edisi 3 Raymond Chang Jakarta Erlangga 20045. Yuwono T. Biologi Molekuler. Jakarta: erlangga; 2005.h. 12.

1