ISOLASI DNA KROMOSOMVega Lyndie Fatimah1147020045Kelompok 6Jurusan Biologi Fakultas Sains Dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung

ABSTRAKPada dasarnya, sel mengandung dua asam nukleat yaitu DNA dan RNA. DNA terletak pada kromosom, dijumpai di nukleus, mitokondria dan kloroplas. DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah asam nukleotida, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. DNA bisa mengalami denaturasi dan renaturasi. Untuk mendapatkan DNA murni dari suatu sel dalam jaringan tubuh makhluk hidup dapat dilakukan suatu teknik isolasi DNA. DNAadalah memisahkan DNA kromosom atau DNA genom dari komponen-komponen sel lain. DNA dapat di pisahkan dari sel dengan cara mengahncurkan sel, ini dapat dilakukan secara fisika dengan memblendernya dan secara kimia dengan menambahkan detergen. Pada praktikum ini digunakan buah tomat dan buah papaya, serta 3 macam detergen untuk melihat keefektifan detergen dalam menghancurkan dinding sel. Hasilnya adalah buah papaya menghasilkan isolasi DNA yang lebih baik dari tomat.

Keyword:. Buah, Deterjen, DNA, Isolasi, Pepaya, Tomat.

1. PENDAHULUAN

DNA merupakan persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. Molekul DNA terdapat pada nukleus, mitokondria, plastida dan sentriol. Molekul DNA pada nucleus memiliki bentuk sebagai benang lurus dan tidak bercabang, sedangkan DNA yang terletak pada mitokondria dan plastida berbentuk lingkaran (Suryo, 2012). Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA). DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3 suatu mononukleotida dan posisi 5 pada mononukleotida lainnya (Harpet, 1980).DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah asam nukleotida, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. DNA berbentuk polimer panjang nukleotida, mengkode barisan residu asam amino dalam protein dengan menggunakan kode genetik, sebuah kode nukleotida triplet. DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas karena ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi. DNA bukanlah suatu molekul tunggal, nampaknya ia adalah sepasang molekul yang digandeng oleh ikatan hydrogen. DNA tersusun sebagai untai komplementer dengan ikatan hidrogen di antara mereka (Klug dan Cummings , 1994).Isolasi DNAadalah memisahkan DNA kromosom atau DNA genom dari komponen-komponen sel lain. Sumber DNA bisa dari tanaman, kultur mikroorganise, atau sel manusia. Tahap-tahap isolasi DNA diawali dengan perusakan dan atau pembuangan dinding sel (Karmana, 2009). Untuk mengeluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secara kimiawi (Salim,et.al. 2015). Secara mekanik dapat dilakukan dengan cara sonikasi, tekanan tinggi, beku-leleh atau secara kimia dengan memanfaatkan senyawa kimia seperti EDTA(ethyllenediamine tetraacetic), dan SDS (Sodium Dodecyl Sulfate). EDTA berfungsi sebagai perusak sel dengan cara mengikat ion magnesium (ion ini berfungsi untuk mempertahankan integritas sel maupun mempertahankan aktivitas enzim nuclease yang merusak asam nukleat). SDS merupakan sejenis deterjen yang berfungsi merusak membrane sel (Karmana, 2009).Pemurnian atau purifikasi DNA dapat dilakukan dengan mencampur larutan DNA tersebut dengan NaCl yang berfungsi memekatkan, memisahkan DNA dari larutan, dan mengendapkan DNA sewaktu dicampur dengan ethanol. Proses sentrifugasi dengan kecepatan tinggi akan mengendapkan tepung berwarna putih (DNA) dan menempel di dasar tabung ependorf (Jamilah, 2005).Jika isolasi DNA dilakukan dengan sampel buah, maka kadar air yang pada masing-masing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda pula. Buah dengan kadar air tinggi akan menghasilkan isolat yang berbeda jika dibandingkan dengan buah berkadar air rendah. Semakin tinggi kadar air maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit. Ada tiga langkah utama dalam ekstraksi DNA, yaitu perusakan dinding sel (lisis), pemisahan DNA dari bahan padat seperti selulosa dan protein, serta pemurnian DNA (Istanty, 2008).DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah master molekul (molekul utama) yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme. DNA ini tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen dan fosfat yang tergabung membentuk nukleotida. Molekul DNA ini terikat membentuk kromosom, dan ditemukan di nukleus, mitokondria dan kloroplas. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda (double helix), dimana basa nitrogen dan kedua benang polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat. DNA terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup dan disebut sebagai cetak biru kehidupan karena molekul ini berperan penting sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain (Yuwono, 2006).Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui cara yang benar untuk memisahkan (mengisolasi) DNA dari buah-buahan, dan untuk mengetahui keefektifan deterjen dan buah yang dipakai untuk melakukan percobaan isolasi DNA.

II. METODEAlat-alat yang digunakan dalam praktikum ini diantaranya beaker glass, pisau, pengaduk, kertas saring, lumpang alu, spatula, tabung reaksi dan rak tabung. Sedangakan bahan-bahan yang digunakan diantaranya buah tomat dan papaya, rinso cair, sabun colek (krim), aquades, garam dapur dan etanol 96%. Langkah kerja dalam praktikum ini yaitu pertama-tama dibuat larutan sabun colek (krim), sabun cair (rinso ) ke dalam 60 mL aquades, diaduk pelan selama 15 menit. Diambil 100 gram daging buah ditambah 100 mL aquades dimasukkan ke lumpang alu,sampai halus . Lalu campurkan 4 mL masing-masing larutan sabun krim dan sabun cair dicampurkan dengan masing-masing 4 mL jus buah. Ditambahkan 1 spatula garam dapur kemudian diaduk selama 10 menit sampai diperoleh campuran yang homogen. Disaring campuran yang dihasilkan sebanyak dua kali. Kamudian hasil penyaringan tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 mL etanol 96% dingin. Setelah itu diamati proses timbulnya DNA, meliputi waktu yang diperlukan, warna, serta banyak sedikitnya DNA yang terbentuk.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN3.1 Tabel perlakuan awalNoPerlakuanWarna awalPenyaringan 1Penyaringan 2+ 4ml EtanolWarna Akhir

1Tomat + rinso cairOrange pucatBening BeningBeningBening

2Tomat + sbun krimSusu jagung (cram)Putih susu pucatHijau seulas beningbening

3pepaya + rinso cairOrang kontrasBening Bening3 fasa- Fasa atas: bening - Fasa tengah Gelembung -- Fasa bawah : bening3 fasa- Fasa atas: bening - Fasa tengah Gelembung -- Fasa bawah : bening

4pepaya + sabun krimOrange kontrasOrange seulasHijau seulas-Fasa atas: putih keruh berserabut-Fasa bawah :bening-Fasa atas: putih keruh berserabut-Fasa bawah :bening

3.2 Tabel Hasil AkhirNOPerlakuanHasil Pengamatan

WarnaBentukWaktuJumlah fasaGambar

1.Tomat + sabun krimTidak berwarna(bening)cair28 detik-

2.Tomat + rinso cairTidak berwarna(bening)cair4,5 detik-

3.Papaya+ rinso cair- Fasa atas: bening - Fasa tengah Gelembung -- Fasa bawah : bening Cairgelembung5 detik 3 fasa

4. Papaya + sabun krim-Fasa atas: putih keruh berserabut-Fasa bawah :bening CairSerabut

6,6 detik2 fasa

Pembahasan Isolasi DNA merupakan tahap terpenting dalam analisis biologi molekuler. Teknik-teknik isolasi DNA yang telah dikembangkan sangat mahal dan memerplukan waktu yang lama. DNA dapat diisolasi dari berbagai sel atau jaringan baik hewan, tumbuhan maupun manusia. Isolasi DNA merupakan teknik awal dalam pemanfaatan DNA untuk berbagai tujuan. Sebenarnya telah ada metode standar dalam mengisolasi DNA. Isolasi DNA dari sel maupun jaringan eukariotik, misalnya dari jaringan tumbuhan maupun hewan dilakukan melalui tahap penghancuran sel (lisis), penghilangan RNA dan protein serta pemurnian DNA. isolasi DNA ini membutuhkan alat-alat canggih dan bahan-bahan yang cukup mahal, misalnya EDTA ( Etilendiamin tetra asetat ) yang berfungsi sebagai merusak sel dengan cara mengikat ion Magnesium yang berfungsi mempertahankan integritas sel, SDS ( Sodium dodesil sulfat ) yang dapat melarutkan membrane sel, mendenaturasi protein, enzim proteinase K yang mendegradasi protein, RNAse mendegradasi RNA serta NaCl dan chloroform untuk memurnikan DNA. Modifikasi teknik isolasi DNA telah dilakukan pada beberapa laboratorium, misalnya pada takaran bahan-bahan yang digunakan atau penguraian/ penggantian jenis bahan yang digunakan sesuai denga sel/ jaringan sumber DNA. Teknik/ metode isolasi DNA yang sangat sederhana adalah metode Kitchen Preparation. Metode isolasi ini memanfaatkan bahan-bahan yang biasanya digunakan ibu rumah tangga yaitu sabun cuci (cair, bubuk atau krim) untuk menggantikan bahan utama yang berfungsi untuk melisis sel, ekstrak buah nanas sebagai sumber enzim protease serta garam dapur. Isolasi DNA metode Kitchen Preparation menggunakan detergen sebagai alternative pengganti EDTA dan SDS, garam dapur sebagai pengganti NaCl analitik dan jus nanas sebagai pengganti enzim protease. Sedangkan bahan yang akan dilihat DNA nya adalah strowberi, hal ini dikarenakan strowberi mudah dihancurkan. Selain itu, strowberi matang menghasilkan enzim pectinase dan selulase yang membantu memecah dinding sel. Strowberi yang umum dibudidayakan adalah octoploid dengan delapan set genom.setiap jenis kromosom yang juga dikatakan bahwa strowberi memiliki DNA yang berlimpah. Praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui cara yang benar untuk memisahkan (mengisolasi) DNA dari buah-buahan, dan untuk mengetahui keefektifan deterjen dan buah yang dipakai untuk melakukan percobaan isolasi DNA. kami menggunakan sampel dari buah buahan, yaitu buah tomat dan buah papaya. Diambil sampel dari dua buah ini karena keduanya memiliki kadar air yang berbeda secara signifikan. Tomat memiliki air yang jauh lebih banyak dari pada papaya, sehingga akan dihasilkan hasil yang berbeda. Semakin rendah kadar air dalam buah maka semakin tinggi hasilpresipitasi DNA, dan sebaliknya jika buah yang memiliki kadar air tinggi makan nantinya akan menghasilkan presipitasi DNA yang rendah.Sebelum diisolasi, DNA dalam sampel harus dipisahkan dulu dari dalam sel, disini digunakanlumpang alu yang berfungsi untuk menghancurkan sel sel dari buah dan menghomogenkannya. Sampel kemudian dicampurkan dengan 4 ml sampel detergen, yaitu detergen cair dan krim. Fungsi dari penambahan detergen sendiri adalah untuk mengeluarkan DNA dari sel, dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik secara kimiawi. Penggunaan sampel disini adalah untuk mengetahui detergen mana yang paling efektif dalam mengeluarkan DNA dari dalam sel.Selain detergen, ditambahkan pula garam dapur (NaCl) kedalam sampel. Fungssinya adalah untuk menetralkan gula posfat pada DNA. Ini akan menyebabkan protein dan karbohidrat terpresipitasi kedalam larutan yang akan disaring. Selain itu, garam dapur ini juga berfungsi untuk menjaga Ph dalam sampel agar tetap konstan dan membuat DNA menjadi leibih pekat. Ini karena garam mengandung ion Na+ yang mampu berikatan dengan posfat, sehingga DNA menjadi berkumpul.Penyaringan dalam cara kerja berfungsi untuk menyaring filtrate yang lebih cair, sedangkan yang lebih padatnya dibuang. Karena filtrate yang lebih cair ini mengandung sel yang organel organelnya telah pecah. Terakhir sampel ditambahkan dengan etanol 96% yang dingin untuk mempercepat pertifikasi DNA.Hasil isolasi ini adalah DNA yang kami lakukan pada jenis buah yang berbeda dan penambahan sabun yang berbeda pula dengan perlakuan yang sama, pertama kami melakukan percobaan pada jus buah tomat yang dicampurkan dengan 4 ml sabun cair dan deterjen cair yang sudah diencerkan pada masing masing tabung. Tabung yang berisi jus tomt + sabun krim menghasilkan warna bening atau tidak berwarna. Begitu pula hasil pada jus tomat dan rinso cair menghasilkan hail yang sama jadi hasilnya negative. Sedangkan pada jus buah papaya yang ditambahkan dengan sabun krim terdapat dua fasa , fasa atas berupa serabut serabut putih yang kental mengmbang didalam larutan sampel, sedangkan fasa bawah berwarna bening keruh hal ini menunjukan hasil fositif terdapat DNA. Yang terakhir pada papaya dengan campuran sabun krim hasilnya terdapat 3 fasa , fasa atas berwarna bening, fasa tengah gelembung gelembung udara bening, fasa bawah bening, Gelembung udara ini akan menyebabkan DNA naik keatas dan gelembung yang baik merupakan gelembung yang berada ditengah tengah laruta, maka hasilnya fositif.Dari kedua percobaan ini dapat diketahui jumlah yang terbanyak membentuk DNA adalah papaya yang diberi deterjen cair dan krim, dengan waktu yang digunakan untuk membentuknya pun tidak lama pada rinso cair hanya 5 detik dan pada krim hanya 6,6 detik . Deterjen yang paling efektif dalam isolasi DNA buah papaya ini adalah rinso cair dan sabun krim meskipun membentuk DNA dalam jumlah yang sedikit.IV. KESIMPULANIsolasi DNA ini merupakan teknik pemisahan DNA dari sel yang dapat dilakukan dengan cara merusak dinding sel dan membran inti. Dari kedua macam detergen yang digunakan, yang paling cocok dalam proses isolasi DNA adalah detergen cair dan krim karena DNA yang terbentuk lebih cepat. Timbulnya DNA di tandai dengan munculnya benang-benang halus yang membentuk cincin berwarna putih dn gelembung gelembung ditengah larutan.DNA dapat di isolasi dari buah dengan penambahan detergen garam, dan etanol. Detergen yang paling efektif digunakan dalam isolasi DNA adalah Rinso .

DAFTAR PUSTAKAAlatar, A.A. 2012. Simple and rapid protocol for the isolation of PCR-amplifiable DNA from medicinal plants. Genetics and Molecular Research. 11 (1): 348-354.Albert, B. 1994. Biologi Sel Molekuler Edisi Kedua. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka UtamaCampbell, N.A. 2007. Biologi Edisi kelima jilid 3. Jakarta: Erlangga.Harpet. 1980. Concepts of genetics. Englewood : Prentice Hall.Jamilah. 2005. Pengaruh Berbagai Macam Detergen, Penambahan Enzim, dan Ekstrak Nanas (Ananas comusus (L) Merr) Terhadap Hasil Isolasi DNA Berbagai Macam Buah Sebagai Topik Praktikum Matakuliah Genetika. Skripsi. Malang: Universitas Negeri Malang.Istanti.1999. Biologi Sel.. Malang: Jurusan Biologi FMIPA UM.Karmana, O. 2009. Isolasi DNA kromosom Bakter dengan penambahan bermacam macam deterjen . Jurnal Natur Indonesia. 9 (2): 109 116.Klug, W. S. dan M. R. Cummings. 1994. Concepts of genetics. Englewood : Prentice Hall.Roenneberg, T., & Merrow, M. 2011. Seasonality in DNA Bacteria .Journal of Biological Rhythms. 16 (4): 403-414.Salim, Agus., Ucu Julita., Opik Taupiqurrohman. 2015. Penuntun Praktikum Biologi Sel Dan Molekuler. Bandung : Jurusan Biologi Fakultas Sains Dan Teknologi. Susanto, AH. 2012. Bahan Ajar Biologi Molekuler. Purwokerto : Unsoed Press. Suryo. 2012. Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gajah Mada University PressYuwono, Tribowo. 2006. Bioteknologi Pertanian. Yogyakarta Gajah Mada University Press. Yogyakarta.