Laporan DNA

download Laporan DNA

of 24

  • date post

    14-Sep-2015
  • Category

    Documents

  • view

    274
  • download

    3

Embed Size (px)

description

vjhhm

Transcript of Laporan DNA

BAB I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Rekayasa genetika merupakan salah satu ilmu terapan dalam merekayasa materi genetik untuk kepentingan manusia. Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Rekayasa genetika sudah digunakan dalam berbagai bidang kehidupan yaitu bidang kedokteran dan farmasi, ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-masing. Rekayasa genetika sendiri merupakan teknikn untuk memodifikasi DNA (sebagai substansi kimiawi dalam kromosom yang bertanggung jawab atas pewarisan sifat) untuk menghasilkan produk-produk baru yang memiliki kombinas sifat yang diinginkan (Chang, 2009).

Mempelajari DNA bukanlah hal yang mudah karena DNA itu terlalu kecil (tidak mungkin bisa dilihat dengan mata telanjang) dan konsep-konsep mengenai DNA cukup abstrak. Kerja laboratorium berikut ini memungkinkan anda untuk bekerja dengan DNA secara kongrit dengan mengisolasi DNA total dengan menggunakan peralatan dasar dan juga metode yang sama dengan yang digunakan para Ilmuwan (Campbell, 2002).

Pengenalan isolasi DNA sangatlah penting, mengingat bioteknologi pada akhir-akhir ini sangat maju. Terlebih untuk bidang biologi molekuler. Beberapa bakteri telah berhasil diintroduksi ke dalam tanaman padi, kapas, dan kedelai. Pentingnya bioteknologi untuk perkembangan keanekaragaman hayati dimasa mendatang memerlukan sebuah keterampilan dan pemikiran. Melalui isolasi DNA tersebut paling tidak akan menjadi pembelajaran bagi mahasiswa mengenai cara pengumpulan DNA.

Elektroforesis merupakan teknik pemisahan suatu molekul dalam suatu campuran di bawah pengaruh medan listrik. Molekul terlarut dalam medan listrik bergerak atau migrasi dengan kecepatan yang ditentukan aleh rasio muatan dan massa. Sebagai contoh, jika dua molekul mempunyai massa dan bentuk yang sama, molekul dengan muatan lebih besar akan bergerak lebih cepat ke elektroda. Elektroforesis melalui gel agarose atau poliakrilamid merupakan metode standar untuk pemisahan, identifikasi, dan pemurnian fragmen DNA (Sudjadi, 2008).

Hal tersebut sangat berkaitan dengan praktikum kali ini dimana berkaitan dengan isolasi DNA kromosom dan plasmid dimana untuk mengetahui berat molekulnya serta untuk membedakan keduanya.1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana cara mengisolasi DNA kromosom dan plasmid ?

1.2.2 Bagaimana cara menentukan berat molekul DNA kromosom dan plasmid1.2.3 Bagaimana cara membedakan antara DNA kromosom dan plasmid ?1.3 Tujuan

1.3.1 Melatih kemampuan mahasiswa untuk mengisolasi DNA kromosom dan plasmid.1.3.2 Memahami dan mengetahui berat molekul DNA kromosom dan plasmid1.3.3 Membedakan DNA kromosom dan plasmid1.4 Manfaat

Manfaat praktikum analisis kali ini adalah kita dapat mengisolasi DNA kromosom serta plasmid dari suatu bakteri sehingga kita dapat mengetahui teknik dasar yang dipakai untuk rekayasa genetika.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA2.1 DNASemua makhluk hidup memiliki materi genetik untuk mempertahankan kelangsungan struktur, sifat, fungsi dan aktivitas-aktivitas kimia dalam selnya. DNA merupakan salah satu jenis asam nukleat yang berperan sebagai materi genetic yang menurunkan sifat tertentu dari satu generasi ke generasi turunannya. Materi ini mengarahkan pembentukan protein dan RNA tertentu yang penting dalam sel makhluk hidup. DNA juga mengatur pertumbuhan dan pembelahan sel, termasuk informasi untuk diferensiasi sel sehingga terbentuk tumbuhan, hewan, manusia dan mikroorganisme lainnya. Begitu pentingnya DNA ini sehingga disebut sebagai molekul utama kehidupan (Wirahadikusumah, 1985).

DNA (Deoxyribose Nucleid Acid) adalah master molekul yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organism (Jamilah, 2005).

DNA merupakan suatu materi genetik yang terbentuk dari dua kelompok basa yang berbeda yang mengandung nitrogen, yaitu purin dan pirimidin. Dua purin yang paling banyak terdapat dalam DNA adalah adenin dan guanin, dan pirimidin yang umum adalah sitosin dan timin. Purin dan pirimidin berisi beberapa ikatan ganda yang berhubungan. Molekul molekul yang berisi ikatan demikian itu mempunyai potensi untuk hadir dalam sejumlah struktur kimia yang berbeda, karena atom hidrogennya mempunyai kebebasan tertentu. Misalnya saja satu atom hidrogen dapat berpindah dari suatu gugusan asam amino (-NH2), dengan meninggalkan gugusan asam amino (-NH) dan muatan negatif netto yang diserap oleh sistem cincin molekul yang berkonjugasi. Fluktuasi kimia semacam itu disebut pergeseran tautomer, dan struktur molekul berbeda yang dihasilkannya disebut tautomer (Goodenough, 1988).

DNA tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen, dan phospat. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda, 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. Ikatan-ikatan fosfat itu sangat kuat dan dikenal sebagai ikatan ikatan ester kovalen, atau ikatan fosfodiester. Residu fosfat ( PO4-) sepanjang rantai ini bersifat asam, sehingga diberi nama asamnukleat (Goodenough. 1988).

DNA berfungsi untuk menyimpan informasi genetik secara lengkap yang diperlukan untuk mencirikan struktur semua protein dan RNA tiap-tiap spesies organisme, untuk membuat program pada saat yang tepat dan menempatkan biosintesis sel dan jaringan secara teratur, untuk menentukan aktivitas organisme sepanjang siklus hidupnya, dan untuk menentukan kekhususan organisme tertentu. DNA alami terdiri dari dua rantai anti parallel dalam suatu rangkaian heliks ganda. Basa A-T dan G-T yang saling komplementer tersusun berpasangan melalui ikatan hydrogen pada heliks (Lehninger, 1982).

DNA akan mengalami denaturasi dan renaturasi. Jika suatu larutan yang mengandung DNA dipanaskan atau diberi alkali kuat, maka hubungan hydrogen menjadi labil dan putus. Dua pita spiral dari molekul DNA itu membuka. Proses ini disebut denaturasi DNA. Jika larutan tersebut kemudian didinginkan kembali atau dinetralisis secara perlahan-lahan maka terbentuklah pasangan-pasangan basa itu kembali. Peristiwa ini dinamakan renaturasi. Molekul DNA juga dapat mengalami replikasi. Ada tiga cara replikasi molekul DNA, yaitu secara:1. Semi konservatif yaitu dua pita spiral dari `double helix` memisahkan diri. Tiap pita tunggal dari 'doublehelix' parental ini berlaku sebagai pencetak (model) untuk pembentuk pita pasangan yang baru.

2. Konservatif Double helix parental tetap utuh, tetapi keseluruhannya dapat mencetak double helix baru.

3. Dispersif Kedua buah pita dari double helix arental terputus-putus. Segmen-segmen DNA parental dan segmen-segmen DNA yang dibentuk baru saling bersambungan dan menghasilkan dua double helix baru (Jack, 1995).

Plasmid adalah molekul DNA sirkuler berukuran relatif kecil di luar kromosom yang terdapat di dalam sel prokariot, khususnya bakteri dan sel eukariotik tingkat rendah. DNA plasmid berukuran lebih kecil dari DNA kromosom dan dapat bereplikasi sendiri. Plasmid biasanya digunakan dalam teknologi DNA rekombinan menggunakan E. coli sebagai host, sehingga dalam rekayasa genetika plasmid sering digunakan sebagai vektor untuk membawa gen-gen tertentu yang diinginkan ke dalam suatu sel inang. Gen-gen tersebut selanjutnya akan mengekspresikan produk komersial tertentu seperti insulin, interferon, dan berbagai enzim (Alatar, 2012).

Penggunaan plasmid dalam DNA rekombinan dilakukan karena plasmid memiliki tiga region yang berperan penting untuk DNA kloning, yaitu replication origin, marker yang memungkinkan adanya seleksi (biasanya gen resisten antibiotik) dan region yang mampu disisipi oleh fragmen DNA dari luar. Plasmid merupakan salah satu vektor pembawa molekul DNA di dalam proses rekayasa DNA melalui teknologi DNA rekombinan. Plasmid banyak sekali digunakan dalam pengklonan DNA, karena relatif mudah dalam penanganannya. Plasmid adalah molekul DNA utas ganda sirkuler (tidak berujung) yang berukuran kecil yang terdapat di dalam sitoplasma dan dapat melakukan replikasi secara autonom (Suharsono dan Widyastuti, 2006). Beberapa hal penting yang dapat menyebabkan plasmid dapat digunakan sebagai wahana (vektor) kloning, antara lain adalah :

a). plasmid mempunyai ukuran molekul yang kecil sehingga DNA nya lebih mudah diisolasi dan dimanipulasi

b). DNA nya berbentuk sirkuler sehingga DNA akan lebih stabil selama diisolasi secara kimia

c). mempunyai titik ori (origin of replication) sehingga dapat memperbanyak diri (bereplikasi) di dalam sel inang secara otonomi

d). mempunyai jumlah kopi yang banyak (multiple copy) sehingga terdapat di dalam sel dalam jumlah banyak dan membuat DNA lebih mudah diamplifikasi

e). mempunyai penanda seleksi, yakni gen ketahanan terhadap antibiotik tertentu sehingga lebih memudahkan dalam mendeteksi plasmid yang membawa gen tertentu (Brock, et al., 1994).

Secara garis besar isolasi plasmid terdiri dari tiga tahapan kegiatan, yaitu tahap kultivasi dan harvesting, tahap lisis dan tahap pemurnian DNA plasmid. Kultivasi yaitu memberikam kesempatan bagi bakteri untuk memperbanyak diri sehingga pada saat pemanenan didapatkan plasmid dalam jumlah yang banyak. Lisis (pemecahan dinding sel), membran sel bakteri tersusun atas membran luar dan membran dalam, membran luar terdiri atas lipopolisakarida, protein, fosfolipid, lipoprotein, dan peptidoglikan sedangkan membran dalam tersusun atas membran fosfolipid bilayer yang juga terintegrasi protein di dalamnya (Saunders and Parkers, 1999).

Secara kimia lisis dinding sel dapat d