ISOLASI DNA

Laporan Praktikum

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Jurusan Biologi

September 2010

A. Judul :

Isolasi DNA

B. Tujuan :

Tujuan dari praktikum kali ini adalah mengetahiu pengaruh jenis buah dan

jenis detergen terhadap kualitas DNA yang dihasilkan dalam proses isolasi.

C. Pendahuluan :

DNA merupakan suatu materi genetik yang terbentuk dari dua kelompok basa

yang berbeda yang mengandung nitrogen, yaitu purin dan pirimdin. 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 struktur molekul berbeda yang dihasilkannya disebut tautomer

( Goodenough 1988 ).

DNA adala polimer bukleotida biasa : bila dua nukleotida digabungkan,

molekul resultannya disebut dinukleotida ; bila tiga menjadi trinukleotida ; bila

beberapa membentuk polinukleotida. Hanya satu gugusan fosfat dari setiap trifosfat

pelopor termasuk dalam polimer. Gugusan fosfat ini, yang terikat pada 5 ’- karbon

gula pentosa pada satu nukleotida, juga terikata secara kimiawi pada 3’- karbon gula

nukleotida kedua, sehingga suatu deret 5’-3’ pautan fosfat mengikat nukleotida

nukleotida itu menjadi satu sejauh panjangnya polimer. 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 asam

nukleat ( Goodenough 1988 ).

D. Kajian Pustaka

DNA ( Deoxyribose Nucleid Acid ) adalah master molekul yang mengkode

semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme

( jamilah, 2005 ). DNA tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deeoksiribosa,

basa nitrogen, mitokondria, dan kloroplas. DNA yang menyusun kromosom ini

merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda, dimana basa nitrogen dan

kedua benag polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui

ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain

dihubungkan dengan ikatan fosfat.

Proses isolasi DNA diawali dengan proses ekstraksi DNA. Hal ini bertujuan

untuk memisahkan DNA dengan partikel lain ytang tidak diinginkan. Proses ini harus

dilakukan dengan hati hati, sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada DNA.

Untuk mengluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan deinding sel,

membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secra kimiawi.

Jika dengan cara mekanik bisa dilakukan dengan memblender atau menggerus

dengan menggunakan mortar dan pistil.

Penambahan detergen dalam isolasi DNA dapat dilakukan karena detergen

dapat menyebabkan rusaknya membran sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi

hidrofobik detregen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa

lipid protein kompleks ( Machfud, 2006 ). Macam macam detergan yang digunakan

jega berpengeruh pada hasil dari isolasi DNA dengan kualitas baik karena kandungan

pada masing masing detergen berbeda.

Garam garam memegang peran penting yang lain untuk menghilangkan

proteindan karbohidart karena garam dapat menyebabkan kedua terpresipitasi dan

bersama sama dengan detergen, keduanya berfungsi seperti halnya lysing buffer

( Dollard, 1994 ). Pemekatan dengan etanol pada lapisan atas sampel sehingga terjadi

presipitasi DNA pada perbatasan kedua larutan.

E. Alat dan Bahan

1. Alat

- Blender

- Saringan

- Kertas saring

- Kain saring

- Beaker glass

- Sendok

- Spatula

- Tabung reaksi

- Pipet tetes

- Sendok plastik kecil

2. Bahan

- Buah ( pepaya, nanas, melon, pear )

- Detergen ( rinso, attack, bukrim, sunlight )

- Alkohol absolut 95 %

- Aquades

- Garam dapur

F. Metode Kerja

Memblender 20 gr buah dan 20 ml aquades selama 1 menit ( semua buah diblender

satu persatu : buah pepaya, nanas, melon, pear )

Menyaring dengan saringan, lalu menyaring kembali dengan kertas saring

Meletakkan hasil saringan pada beaker glass

Mengambil detergen, dan memasukkannya kedalam beaker glass ( semua detergen

dimasukkan ke dalam beaker glass satu per satu : rinso, attack, bukrim, sunlightt )

Menambahkan 1 sendok detrgen, 2 spatula NaCl, 56 ml aquades

Mengaduk detrgen diatas dan jangan sampai berbuih

Memasukkan 15 ml saringan buah ( alikot ) kedalam tabung reaksi

Menambahkan 1ml campuran detergen, lalu meneteskan 6 ml etanol 70% yang dingin

melalui dinding tabung reaksi

Mencatat waktu awal terbentuknya benang benang DNA dan membandingkan

ketebalan lapisan DNA yang terbentuk pada masing masing jenis buah

Mengulangi tiap jenis buah dan detergen masing-masing 2 kali.

G. DATA HASIL PENGAMATAN, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

Tabel Data Hasil Pengamatan

Buah Detergen Waktu Banyak DNA

Pepaya

Rinso

Attack

Bukrim

Sunlight

15 detik

17 detik

3 detik

4 detik

20 detik

26 detik

7 detik

8 detik

Nanas

Rinso

Attack

Bukrim

Sunlight

8,26 detik

7,33 detik

5,31 detik

6,24 detik

45 detik

30,57 detik

13,27 detik

34 detik

Melon

Rinso

Attack

Bukrim

Sunlight

7,91 detik

6,49 detik

6,15 detik

9,13 detik

8,05 detik

9,04 detik

3,40 menit

3,37 menit

Tomat

Rinso

Attack

Bukrim

Sunlight

11 detik

15 detik

6 detik

13 detik

17 detik

38 detik

27 detik

19 detik

Keterangan :

+ : tipis

++ : sedang

+++ : agak tebal

++++ : tebal

Analisis Data

Praktikum kali ini yaitu isolasi DNA bertujuan untuk mengetahui pengaruh

macam buah dan jenis detergen terhadap kualitas DNA yang dihasilkan dalam proses

isolasi. Buah yang digunakan dalam proses isolasi DNA kali ini adalah buah pepaya,

nanas, melon, damn pear. Sebelumnya buah buah ini di blender terlebih dahulu

selama satu menit agar nantinya bisa didapatkan alikot. Setelah buah diblender

menyiapkan detergen yang telah ditambai dengan 2 spatula NaCl, aquades 56 ml, dan

mengaduknya, namun dalam mengaduk diusahakan jangan sampai berbuih.

Kemudian menuangkan 15 ml alikot kedalam tabung reaksi yang selanjutnya ditetesi

etanol 70 % dingin melalui dinding tabung reaksi.

Setalah proses isolasi DNA dilakuakn, kami mendapatkan data bahwa pada

penggunaan buah pepaya sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil diisolasi paling

tebal dengan kualifikasi +++ ( agak tebal ) ditemukan pada tabung reaksi yang berisi

larutan sabun rinso dan attack, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling

tipis didapatkan oleh tabung reaksi yang berisi larutan sabun cair sunlight dengan

kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk setiap ulangan artinya pada

semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya pada larutan

sabun bukrim ini kualifikasinya ulangan pertama dan kedua sama yaitu ++ ( sedang ).

Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detergen untuk membentuk DNA itu paling

cepat didapatkan oleg larutan sabun attack dengan waktu untuk ulangan pertama 3

detik dan ulangan yang keduan 4 detik. Sedangkan waktu yang paling lama yang

dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini dittempati oleh larutan sabun

bukrim, untuk ulangan pertama 20 detik dan ulangan yang kedua 26 detik. Untuk

detergen yang lain memiliki waktu yang berada ditengah tengah larutan sabun attack

dan bukrim. Pada larutan sabun rinso waktu yang dibutuhkan untuk membentuk DNA

ini, untuk ulangan pertama selama 15 detik, dan untuk ulangan kedua selama 17

detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun sunlight untuk

membentuk DNA pada ulangan pertama selama 7 detik dan ulangan ke dua selama 8

detik.

Proses isolasi yang kedua ini menggunakan buah nanas, dimana didapatkan

data bahwa pada penggunaan buah nanas sebagai suber DNA, DNA yang berhasil

diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi

yang berisi larutan sabun attack, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling

tipis didapatkan oleh tabung reaksi yang berisi larutan sabun cair sunlight dengan

kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan

artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya

pada larutan sabun bukarim dan rinso yang mempunyai kualifikasi untuk ulangan

pertamadan kedua sama yaitu bukrim ++ ( sedang ) dan rinso +++ ( agak ). Kemudian

untuk waktu yang dibutuhkan detergen untuk membentuk DNA itu paling cepat

didapatkan oleh larutan sabun attack dengan waktu untuk ulangan pertama yaitu 5,31

detik dan untuk ulangan yang kedua yaitu 6,24 detik. Sedangkan waktu yang paling

lama yang dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini ditempatioleh larutan

sabun bukrim, untuk ulangan pertama 45 detik dan ulangan yang kedua 30,57 detik.

Untuk detergen yang lain memiliki waktu yang berada ditengah tengah larutan attack

dan larutan sabun bukrim. Pada larutan sabun rinso waktu yang dibutuhkan untuik

membentuk DNA ini untuk ulangan pertama selama 8,26 detik, dan untuk ulangan

yang kedua selama 7,33 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun

sunlight untuk membentuk DNA pada ulangan pertama sela 13,27 detik dan ulangan

kedua selama 34 detik.

Proses isolasi yang ketiga ini menggunakan buah melon, dimana didapatkan

data bahwa pada penggunaan buah melon sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil

diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi

yang berisi larutan sabun attack, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling

tipis didapatkan oleh tabung reaksi yang berisi larutan sabun cair sunlight dengan

kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan

artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya

pada larutan sabun bukrim dan rinso yang mempunyai kualifikasi untuk ulangan

pertama dan kedua sama yaitu bukrim ++ ( sedeang ) dan rinso +++ ( agak tebal ).

Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detregen untuk membentuk DNA itu paling

cepat didapatkan oleh larutan sabun rinso dengan waktu : untuk ulangan pertama

yaitu selama 7,91 detik dan untuk ulangan yang kedua yaitu 6,49 detik. Sedangkan

waktu yang paling lama yang dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini

ditempati oleh larutan sabun cair senlight, untuk ulangan pertama 3,40 menit dan

ulangan yang kedua 3,37 menit. Untuk detergen yang lain memiliki waktu yang

berada ditengah tengah larutan sabun sunlight dan rinso. Pada larutan sabun attack

waktu yang dibutuhkan untuk membentuk DNA ini untuk ulangan pertma selama

6,15 detik, dan untuk ulangan yang kedua selama 9,13 detik. Sedangkan waktu yang

dibutuhkan pada larutan sabun bukrim untuk membentuk DNA pada ulangan pertama

selama 8,05 detik dan ulangan yang kdua selama 9,04 detik.

Proses isolasi yang keempat ini menggunakan buah pear, dimana didapatkan

data bahwa pada penggunaan buah pear sebagai sumber DNA, DNA yang berhasil

diisolasi paling tebal dengan kualifikasi ++++ ( tebal ) ditemukan pada tabung reaksi

yang berisi larutan sabun rinso, sedangkan isolasi DNA yang kualifikasinya paling

tipis didapatkan oleh tabung reaksi yang berisi larutan sabun cair sunlight dengan

kualifikasi + ( tipis ). Perolehan kualifikasi ini sama untuk semua ulangan ulangan

artinya pada semua ulangan perolehan DNA yang dapat diisolasi ini sama, misalnya

pada larutan sabun bukrim dan attack yang mempunyai kualifikasi untuk ulangan

pertama dan kedua sama yaitu bukrim +++ ( agak tebal ) dan rinso ++ ( sedang ).

Kemudian untuk waktu yang dibutuhkan detregen untuk membentuk DNA itu paling

cepat didapatkan oleh larutan sabun attack dengan waktu : untuk ulangan pertama

yaitu selama 6 detik dan untuk ulangan yang kedua yaitu 13 detik. Sedangkan waktu

yang paling lama yang dibutuhkan detergen untuk menghasilkan DNA ini ditempati

oleh larutan sabun bukrim, untuk ulangan pertama 17 detik dan ulangan yang kedua

38 detik. Untuk detergen yang lain memiliki waktu yang berada ditengah tengah

larutan sabun bukrim dan attack. Pada larutan sabun rinso waktu yang dibutuhkan

untuk membentuk DNA ini untuk ulangan pertma selama 11 detik, dan untuk ulangan

yang kedua selama 15 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan pada larutan sabun

cair sunlight untuk membentuk DNA pada ulangan pertama selama 27 detik dan

ulangan yang kdua selama 19 detik.

Pembhasan

Pada dasarnya isolasi DNA dapat dilakukan dengan menggunakan

berbagai macam sumber DNA yang dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan.

Cara yang digunakan untuk merusak membran membran inti untuk mengambil DNA

tersebut sangat beraneka ragam, misalnyadengan pemblenderan atau penggerusan

dengan mortal dan pistil. Selain perusakan dengan cara fisik membran inti dapat

dirusak dengan cara menggunakan senyawa senyawa kimia.

Dengan melihat tabel hasil pengamatan dan juga analisis data dapat diketrahui

bahwa jenis detergen itu mempengaruhi hasil dari isolasi DNA. Dari detergen yang

telah digunakan ada yang berpengaruh sangat baik dalam pembentukan isolasi DNA

dan ada pula yang memberikan pengaruh kurang baik terhadap iaolasi DNA. Pada

pengamatan kali ini macam detergen yang digunakan sebanyak 4 macam detergen

yaitu rinso, attack, bukrim, dan sunlight. Pada beberapa perlakuan dan juga ulangan

yang dilakukan, larutan detergen attack sering menghasilkan DNA dengan ketebalan

paling tinggi sedangkan larutan dengan sabun cair sunlight memiliki hasil isolasi

DNA yang paling tipis.

Untuk waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan isolasi DNA ini bervariasi

dari setiap detergen. Untuk wakttu yang dibutuhkan untuk menghasilkan isolasi DNA

paling lama ini diperoleh oleh larutan sabun bukrim dan untuk larutan sabun yang

paling cepat menghasilkan isolasi DNA adalah pada larutan sabun attack. Untuk

sumber DNA yang menghasilkan isolasi DNA paling tebal itu diperoleh oleh buah

nanas. Untuk sumber DNA yang membutuhkan waktu pailing cepat tuk menghasilkan

proses isolasi DNA ini dimiliki oleh buah pepaya, sedangkan waktu yang dibutuhkan

untuk membentuk isolasi DNA paling lama ini di tempati oleh sumber DNA buah

melon.

Pada teori yang kami peroleh dijelaskan bahwa semakin banyak kandungan

air pada buah maka sel yang terlarut dalam ekstrak akan semakin sedikit. Hal ini

terbukti bahwa pada perlakuan buah melon mempunyai kadar iar yang lebih banyak

bila dibandingkan dengan buah yang lain. Pada salah satu sumber menyatakan bahwa

dalam proses pembuatan sumber DNA untuk isolasi DNA hendaknya jangan terlalu

encer karena semakin encer sumber DNA , DNA yang terpresipitasi akan semakin

sedikit.

Dalam proses isolasi DNA detergen berfungsi menggantikan senyawa

senyawa kimia. Detergen mengandung sodium dodesil sulfat ( SDA ) yang dapat

menyebabkan hilangnya molekullipid pada membran sel sehingga struktur membran

akan rusak dan melisiskan isi sel ( kamilah,2005 ). Pada saat penghancuran jaringa

jaringan sampel pada awal proses isolasi DNA, terjadi pelepasan senyawa polifenol

dan polisakarida ( Zubaidah, : 38 ). Pada saat penambahan etanol, larutan akan

tampak terbalik untuk beberapa saat, dan pada akhirnya ethanol akan berada di bagian

atas tabung, sementara filtrat berada dibagian dasar tabung karena ethanol memiliki

kerapatan yang lebih kecil dibandingkan air ( Jamilah 2005 ). Jika melihat dari jenis

buah yang digunakan sebagai sumber DNA, ternyata buah yang memiliki kadar air

rendah menghasilkan presipitasi DNA yang lebih baik jika dibandingkan dengan

sumber DNA yang dari buah yang memiliki kadar air yang tinggi.

Namunb pqada pengamatan iaolasi DNA kali ini kami rasa hasil yang

diperoleh kurang akurat. Misaslnya saja dalam penentuan kadar kepekatan hasil

isolasi DNA yang kami nilai. Dalam penentuan kepekatan kadar isolasi DNA ini

dilakuakn oleh 4 kelompok besar. Sehingga adalam penentuan kepekatan antara

kelompok satu dengan kelompok yang lain itu bisa berbeda. Misalnya pada buah

pepaya, dalam penentuan kepekatan bisa saja kelompok kami mengatakan bahwa

pada buah ini sangat pekat namun kelompok lain mengatakan kepekatanm buah ini

sedikit seperti itu.

G.Diskusi

. Apakah yang dimaksud dengan isolasi DNA ?

. Apakah fungsi dari penambahan garam ?

. Apakah fungsi dari penembahan detergen ?

. Apakah fungsi dari penambahan alkohol

. Mengapa larutan tidak boleh berbuih ketika diaduk dengan penambahan

detergen ?

. Mengapa alkohol yang ditambahkan dalam keadaan dingin ?

. Apakah kecepatan pembentukan DNA pada masing masing buah dan

detergen berbeda ?

. Apa kesimpulan dari praktikum isolasi DNA ?

Jawaban :

. Isolasi DNA merupakan cara ataupun metode yang digunakan untuk

memisahkan DNA dari sel , baik dari inti, mitokondria, maupun kloroplas.

. Adapun fungsi dari penambahan garam yaitu untuk menghilangkan protein

dan karbohidrat. Karena pada garam ini memang dapat menyebabkan protein dan

karbohidrat terpresipitasi. Penambahan garam juga dpat digunakan untuk melarutkan

DAN, karena ion Na+ yang diakndung oleh garam mampu memblikir dengan kutub

negatif fosfat DNA. Dalam hal ini penambahan garam bisa dikatakan dapat

membantu dalam hal pemekatan DNA.

. Fungsi dari penambahan detergen yaitu untuk melisiskan barier sel secar

kimia sebagai pengganti senyawa kimia yang mampu merusak dinding dan membran

sel. Karena pada detergen mengandung sodium dodesil sulfat ( SDA ) yang dapat

menyebabkan hilangnya molekullipid pada membran sel sehingga struktur membran

akan rusak dan melisiskan isi sel.

. Fungsi dari penambahan alkohol yaiut untuk mengikat strand DNA yang

telah terkumpul. Strand strand DNA yang terikat oleh alkohol akan nampak sebagai

benang benang putih yang terapung diatas filtrat. Selain itu alkohol juga berfungsi

mempertifikasi DNA.

. Larutan sabun tidak boleh berbuih karena agar sel dapat mengalami lisis

yang disebabkan karena rusaknya dinding dan membran sel.

. Alkohol yang ditambahkan dalam keadaan dingin, karena pada alkohol

yang dingin dapat membentu mempercepat proses mempertifikasi DNA. Selain itu

jika alkohol yang dingin yang diberikan maka konsentrasi DNA yang akan terikat

oleh alkohol tersebut akan semakin pekat.

. Iya, kecepatan pembentukan DNA pada masing masing buah dan detergen

itu berbeda karena jenis detergen ada yang memberikan pengruh baik dalam proses

isolasi DNA dan ada jiga yang memberikan pengaruh kurang baik dalam proses

isolasi DNA. Pada buah juga demikian ada buah yang memberikan pengaruh baik

dalam proses isolasi DNA dan ada juga yang memberikan pengruh kurang baik dalam

proses isolasi DNA, mislanya pada buah yang memiliki kadar air rendah maka

nantinya akan menghasilkan presipitasi DNA yang lebih baik, dan sebaliknya jika

buah yang memiliki kadar air tinggi maka nantinya akan menghasilkan presipitasi

DNA yang kurang baik.

. Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah bahwa sumber DNA yang

digunakan itu berpengaruh terhadap hasil dari proses isolasi DNA, selain itu detergen

yang digunakan dalam proses isolasi DNA nantinya juga akan menghasilkan hasil

isolasi DNA yang berbeda.

H. Kesimpulan

. Jenis buah yang digunakan dalamproses isolasi DNA berpengaruh

terhadap hasil dari isolasi DNA itu sendiri

. Semakin rendah kadar air dalam buah maka semakin tinggi hasil

presipitasi DNA, dan sebaliknya jika buah yang memiliki kadar air tinggi maka

nantinya akan menghasilkan presipitasi DNA yang rendah

. Detergen berpengaruh terhadap hasil dari isolasi DNA

Daftar Pustaka

Jamilah. 2005. pengaruh berbagai macam detergen, penambahan enzim, dan

ekstrak nanas ( Ananas comunis )terhadap hasil isolasi DNA berbagai macam buah

sebagia topik praktikum mata kuliah genetika. Skripsi tidak diterbitkan. Malang :

Unoversitas Negeri Malang.

Zubaidah, siti. 2004. Identifikasi, variasi genetik, distribusi dan upaya

eliminasi bakteri penyebab CVPD ( Citrus Vein Phloem Degeneration ). Desertasi

tidakl diterbitkan. Malang : program pasca sarjana Universitas Brawijaya.

Goodenough, ursula. 1988. Genetics. Jakarta : erlangga.

Http : //www. Isolasi DNA. // wiki. Com

Http : //www. Genetics //. Com

Http : //www/ structur DNA. com