BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

1.2 RUMUSAN MASALAH :

Adapun rumusan pada makalah ini adalah :

1. Bagaimana sejarah perkembangan elektroforesis gel?

2. Apa pengertian dari elektroforesis gel?

3. Bagaimana Prinsip dari elektroforesis gel ?

4. Apa saja Jenis – jenis dan cara kerja dari elektroforesis gel?

5.

1.3 TUJUAN

1. Dapat mengetahui sejarah perkembangan elektroforesis gel.

2. Dapat mengetahui pengertian dari elektroforesis gel.

3. Dapat mengetahui Prinsip dari elektroforesis gel .

4. Dapat mengetahui Jenis – jenis dan cara kerja dari elektroforesis.

BAB 11

ISI

1. SEJARAH

Elektroforesis dengan Kertas Saring

 

Pada tahun 1930 riport pertama tentang penggunaan sukrosa pada

elektroforesis gel.

Kisah teknik pemisahan DNA/RNA ini berawal dari sekelompok ilmuwan bio

kiniayang sedang meneliti mekanisme molekular DNA/RNAhidrolisis. Mereka meng

gunakan suatu peralatan yang dapat memisahkankomponen campuran reaksi hidrolisi

s tadi, salah satunya yaitu nukleotida siklikyang membawa pada kesimpulan bahwa hi

drolisis RNA terjadi melaluipembentukan intermediate posfat siklik. Peralatan itu mer

ekanamakan elektroforesis,yang dibuat dari kertas saring Whatman nomor 3,sebuah t

angki kecil dan berbagai larutan penyangga (buffer). Nukleotida yangsudah terhidroli

sis ditaruh di atas kertas saring, kemudian arus listrik dialirkanmelalui tahun 1952,Ma

rkham dan Smith mempublikasikanbahwa hidrolisis RNA terjadi melalui mekanisme 

pembentukan zat antara(intermediate) posfat siklik,

yang kemudian menghasilkan nukleosida 2-monoposfat dan 3-monoposfat. kedua uju

ng alat elektroforesis.

 

Arus listrik yang dialirkan ini ternyata dapat memisahkan campuran kompleks

reaksi tadi menjadi komponenkomponennya, ini akibat adanya perbedaan minorantar

a struktur molekul RNAyang belum terhidrolisis, zat antara (intermediate)dan hasil re

aksi (nukleosida 2-monoposfat dan nukleosida 3-monoposfat).

Yangmenyebabkan mobilitas alias pergerakan mereka pada kertas saring berbeda-

beda kecepatannya. Karena pada akhir proses elektroforesis komponen tersebutterpisa

h-pisah, mereka dapat mengisolasi dan mengidentifikasi setiap komponentersebut.

Elektroforesis Gel Kanji

 

Selanjutnya teknik elektroforesis dikembangkan untuk memisahkan biomo

lekulyang lebih besar. Tahun 1955Smithies mendemonstrasikan bahwa gel

yangterbuat dari larutan kanji dapat digunakan untuk memisahkan protein-protein

serum manusia. Caranya yaitu dengan menuangkan larutan kanji panas ke dalamc

etakan plastik, setelah dibiarkan mendingin kanji tersebut akan membentuk gel

yang padat namun rapuh.Gel kanji berperan sebagai fasa diam (stationary

phase) menggantikan kertas saring Whatman pada teknik terdahulu.

 

Ternyata elektroforesis gelyang diperkenalkan Smithies memicu para ilmu

wanuntuk menemukan bahan kimia lain yang dapat digunakan sebagai bahan gel

yang lebih baik, seperti agarosa dan polimer akrilamida.Dan penemuanelektrofore

sis gel kanji di awal karir Smithies membawanya menerima hadiahnobel bidang k

edokteran tahun 2007.

 

Polyacrilamide Gel Electrophoresis (PAGE)

 

Teknik elektroforesis gel makin berkembang dan disempurnakan, hingga 1

2tahun kemudian,1959 ditemukan gel poliakrilamida (PAGE= Polyacrilamide Gel

Electrophoresis)yang terbentuk melalui proses polimerisasi akrilamida dan bis-

akrilamida.PAGE ini sanggup memisahkan campuran DNA/RNA atau proteinden

gan ukuran lebih besar.

 

Meskipun aplikasi elektroforesis makin berkembang luas, namun ternyata 

teknikini masih menyerah jika digunakan untuk memisahkan DNA dengan ukuran 

yangsuper besar, misalnya DNA kromosom. Campuran DNA kromosom tidak da

patdipisahkan meskipun ukuran mereka berbeda-beda.

 

Pulse-Field Gel Electrophoresis (PFGE)

 

Pertengahan 1980an,Schwartz dan Cantor membeberkan ide cerdasnya unt

ukmemisahkan campuran DNA berukuran super besar menggunakan teknik yang

dinamakan Pulse-fieldGradientGelElectrophoresis(PFGE),yang menggunakanpuls

apulsa pendek medan listrik tegak lurus yang arahnya bergantiganti. TeknikPFGE 

kini digunakan secara luas oleh para ahli biologi dalam studi genotypingberskala 

masif, juga analisaepidemiologi molekular pada patogen.

 

Keempat teknik di atas merupakan pintu masuk bagi penelitianpenelitian l

ainnyadalam bidang biologi molekular yang kini berkembang sangat pesat. Sulitdi

bayangkan sebuah laboratorium biologi molekular dapat menghasilkan sesuatutan

pa teknik elektroforesis. Tanpa elektroforesis,DNA/RNAyang sedang kitateliti ak

an bercampur dengan kontaminan yang tidak kita inginkan, sulit pulamembayang

kan cara mengetahui ukuran DNA/RNA/proteinyang lebih praktisselain dengan el

ektroforesis, bahkan teknik DNAsequencingmodern sekalipunsangat bergantung p

ada teknik elektroforesis ini. Terima kasih kepada Markhamdan Smithyang telah 

mencoba meneteskan RNA hidrolisat pada selembar kertassaring dan memisahka

nnya dengan arus listrik.

 

2. PENGERTIAN

Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu

medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada

muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk

separasi makromolekul (seperti protein dan asam nukleat). Posisi molekul yang

terseparasi pada gel dapat dideteksi dengan pewarnaan atau autoradiografi, ataupun

dilakukan kuantifikasi dengan densitometer. Elektroforesis untuk makromolekul

memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya difusi karena timbulnya

panas dari arus listrik yang digunakan. Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan matriks

penyangga yang banyak dipakai untuk separasi protein dan asam nukleat. Elektroforesis

yang dibahas di bawah ini menggunakan matriks berupa gel poliakrilamida (PAGE =

poly-acrilamida gel electrophoresis) untuk separasi sampel protein. Banyak molekul

biologi bermuatan listrik yang besarnya tergantung pada pH dan komposisi medium

dimana molekul biologi tersebut terlarut. Bila berada dalam suatu medan listrik, molekul

biologi yang bermuatan positif akan bermigrasi ke elektroda negatif dan sebaliknya.

Prinsip inilah yang dipakai dalam elektroforesis untuk memisahkan molekul-molekul

berdasarkan muatannya. Didalam elektroforesis tak-penyahaslian (nondenaturing) atau

elektroforesis natif, protein dipisahkan dalam bentuk aslinya berdasarkan cas, saiz, dan

bentuk molekul tersebut. Satu lagi bentuk elektroforesis yang selalu digunakan bagi

pemisahan protein ialah elektroforesis penyahaslian. Elektroforesis gel poliakrilamid

(PAGE) dengan suatu detergen anion, sodium dodesil sulfat (SDS) digunakan untuk

memisahkan subunit protein mengikut saiz. Protein dilarutkan didalam suatu larutan

penimbal yang mengandungi SDS dan agen penurun, merkaptoetanol atau ditiotreitol,

untuk menceraikan protein menjadi subunit dan menurunkan ikatan disulfat (Rajah 1).

Protein bergabung dengan SDS lalu bercas negartif, dan dipisahkan hanya berdasarkan

saiz.

SDS – PAGE merpakan suatu elektroforesis yangmenggunakan polyacrylamide sebagai

bahan pemisah. SDS-PAGE banyak digunakan dalam praktikum biologi molekuler,

genetik, biokimia, dan biomedik. SDS-PAGE biasanya digunakan untuk memisahkan

protein berdasarkan sifat electrophoretic mobility (pemisahan komponen atau molekul

bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasi dan berat molekulnya (BM) dalam

sebuah medan listrik). Protein yang dipisahkan dengan SDS-PAGE dapat dikarakterisasi

berdasarkan berat molekulnya dengan satuan Kilo Dalton (kDa). Satu dalton sama dengan

satu hidrogen molekul.

SDS-PAGE merupakan teknik purifikasi skala kecil yang menghasilkan pemisahan suatu

protein berdasarkan berat molekulnya dalam band (pita) spesifik yang tampak pada

gel polyacrylamide. Teknik purifikasi dalam skala besar kita dapatkan degnan

menggunakan chromatography.

Gel acrylamide alam SDS-PAGE diletakkan diantara dua plat kaca. Ada dua macam gel

yang digunakan, yaitu main atai separating gel dan stacking gel. Main gel merupakan gel

yang komposisinya paling banyak dan terletak dibagian bawah alat. Main gel berfungsi

untuk memisahkan protein berdasarkan berat molekulnya. Stacking gel terletak pada

bagian atas, digunakan untuk mencetak sumuran (sekat pemisah untuk penempatan

sempel). Protein tertarik ke bagian bawah oleh arus listrik. Protein yang memiliki berat

molekul paling kecil bergerak cepat sehingga tertarik sampai bagian bawah gel,

sedangkan protein yang memiliki berat molekul paling besar akan berada pada bagian

atas dari gel. Protein marker digunakan sebagai standart untuk menentukan berat molekul

dari sampel.

Elektroforesis gel merupakan suatu teknik analisis penting dan sangat sering dipakai

dalam bidang biokimia dan biologi molekular. Secara prinsip, teknik ini mirip dengan

kromatografi: memisahkan campuran bahan-bahan berdasarkan perbedaan sifatnya.

Dalam elektroforesis gel, pemisahan dilakukan terhadap campuran bahan dengan muatan

listrik yang berbeda-beda (menggunakan prinsip dalam elektroforesis

Gel yang digunakan biasanya merupakan polimer bertautan silang (crosslinked) yang

porositasnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk memisahkan protein atau asam

nukleat berukuran kecil (DNA, RNA, atau oligonukleotida), gel yang digunakan biasanya

merupakan gel poliakrilamida, dibuat dengan konsentrasi berbeda-beda antara akrilamida

dan zat yang memungkinkan pertautan silang (cross-linker), menghasilkan jaringan

poliakrilamida dengan ukuran rongga berbeda-beda. Untuk memisahkan asam nukleat

yang lebih besar (lebih besar dari beberapa ratus basa), gel yang digunakan adalah

agarosa (dari ekstrak rumput laut) yang sudah dimurnikan.

3. PRINSIP ELEKTROFORESIS GEL

Elektroforesis ditakrifkan sebagai migrasi molekul bercas didalam satu larutan

melalui suatu medan elektrik. Jenis elektroforesis yang paling lazim digunakan untuk

protein ialah elektroforesis zonan (zonal electrophoresis) di mana protein dipisahkan dari

satu campuran yang kompleks kepada jalur (band) melalui migrasi didalam larutan

penimbal berair melalui satu matrik polimer dipanggil gel. Gel poliakrilamid merupakan

matrik yang paling lazim didalam elektroforesis protein, walaupun matrik lain seperti

kanji dan agaros juga digunakan. Matrik gel boleh dibentuk sama ada didalam tiub kaca

atau keping (slab) diantara dua kepingan kaca.

Protein boleh bercas positif atau negatif, bergantung kepada pH larutan dan pI

nya. Suatu protein bercas negatif sekiranya pH larutan diatas pI nya, manakala suatu

protein itu bercas positif sekiranya pH larutan dibawah pI nya. Banyaknya cas dan voltan

yang diberikan akan menentukan berapa jauhnya suatu protein itu akan bergerak didalam

suatu medan elektrik. Semakin tinggi voltan dan semakin besar cas yang terdapat pada

protein, maka semakin besarlah pergerakan didalam medan elektrik. Saiz dan bentuk

molekul yang menentukan jejari Stokes suatu protein, juga menentukan jarak pergerakan

didalam matrik gel tersebut. Pergerakan protein perlahan apabila pergeseran molekul

meningkat akibat dari mertambahnya jejari Stokes; dengan demikian, protein yang lebig

kecil bergerak lebih pantas didalam matrik gel. Bagitu juga, pengurangan dalam saiz

liang (pore) matrik gel akan memperlahankan pergerakan.

Didalam elektroforesis tak-penyahaslian (nondenaturing) atau elektroforesis

natif, protein dipisahkan dalam bentuk aslinya berdasarkan cas, saiz, dan bentuk molekul

tersebut. Satu lagi bentuk elektroforesis yang selalu digunakan bagi pemisahan

protein ialah elektroforesis penyahaslian. Elektroforesis gel poliakrilamid (PAGE)

dengan suatu detergen anion, sodium dodesil sulfat (SDS) digunakan untuk memisahkan

subunit protein mengikut saiz. Protein dilarutkan didalam suatu larutan penimbal yang

mengandungi SDS dan agen penurun, merkaptoetanol atau ditiotreitol, untuk

menceraikan protein menjadi subunit dan menurunkan ikatan disulfat (Rajah 1). Protein

bergabung dengan SDS lalu bercas negartif, dan dipisahkan hanya berdasarkan saiz.

4. JENIS – JENIS ELEKTROFORESIS DAN CARA KERJA

1. Elektroforesis Kertas

Kisah teknik pemisahan DNA/RNA ini berawal dari sekelompok ilmuwan

biokimia di awal tahun 1950-an yang sedang meneliti mekanisme molekular

DNA/RNA hidrolisis. Saat itu, tepatnya tahun

1952, Markham danSmith mempublikasikan bahwa hidrolisis RNA terjadi melalui

mekanisme pembentukan zat antara (intermediate) posfat siklik, yang kemudian

menghasilkan nukleosida 2′-monoposfat dan 3′-monoposfat. Ternyata mereka

menggunakan suatu peralatan yang dapat memisahkan komponen campuran reaksi

hidrolisis tadi, salah satunya yaitu nukleotida ‘siklik’ yang membawa pada

kesimpulan bahwa hidrolisis RNA terjadi melalui pembentukan intermediate posfat

siklik. Peralatan itu dinamakan ‘elektroforesis‘, yang dibuat dari kertas

saring Whatman nomor 3, sebuah tangki kecil dan berbagai larutan penyangga

(buffer). Nukleotida yang sudah terhidrolisis ditaruh di atas kertas saring, kemudian

arus listrik dialirkan melalui kedua ujung alat elektroforesis.

Arus listrik yang dialirkan ini ternyata dapat memisahkan campuran kompleks

reaksi tadi menjadi komponen-komponennya, ini akibat adanya perbedaan minor

antara struktur molekul RNA yang belum terhidrolisis, zat antara (intermediate) dan

hasil reaksi (nukleosida 2′-monoposfat dan nukleosida 3′-monoposfat) yang

menyebabkan mobilitas alias pergerakan mereka pada kertas saring berbeda-beda

kecepatannya. Karena pada akhir proses elektroforesis komponen tersebut terpisah-

pisah, sehingga dapat mengisolasi dan mengidentifikasi setiap komponen tersebut.

Gambar Elektroforesis Kertas

Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas

sebagai fase diam dan partikel yang terlarut sebagai fase gerak, terutama ion-ion

kompleks. Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang

system pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas tergantung pada muatan atau

valensi zat terlarut, luas penampang, tegangan yang digunakan, konsentrasi

elektrolit, kekuatan ion, pH, viskositas, dan adsorbsivitas zat terlarut.

2. Elektroforesis Gel Kanji

Selanjutnya teknik elektroforesis dikembangkan untuk memisahkan

biomolekul yang lebih besar. Tahun 1955Smithies mendemonstrasikan bahwa gel

yang terbuat dari larutan kanji dapat digunakan untuk memisahkan protein-protein

serum manusia. Caranya yaitu dengan menuangkan larutan kanji panas ke dalam

cetakan plastik, setelah dibiarkan mendingin kanji tersebut akan membentuk gel yang

padat namun rapuh. Gel kanji berperan sebagai fasa diam (stationary phase)

menggantikan kertas saring Whatman pada teknik terdahulu. Ternyata elektroforesis

gel yang diperkenalkan Smithies memicu para ilmuwan untuk menemukan bahan

kimia lain yang dapat digunakan sebagai bahan gel yang lebih baik, seperti agarosa

dan polimer akrilamida.  Dan penemuan elektroforesis gel kanji di awal karir

Smithies membawanya menerima hadiah nobel bidang kedokteran tahun 2007.

               

Gambar Elektroforesis Gel Kanji                   Gambar Elektroforesis Gel

Teknik elektroforesis gel makin berkembang dan disempurnakan, hingga

12 tahun kemudian ditemukan gel poliakrilamida (PAGE = Polyacrilamide Gel

Electrophoresis) yang terbentuk melalui proses polimerisasiakrilamida dan bis-

akrilamida. PAGE ini sanggup memisahkan campuran DNA/RNA atau protein

dengan ukuran lebih besar. Meskipun aplikasi elektroforesis makin berkembang

luas, namun ternyata teknik ini masih menyerah jika digunakan untuk

memisahkan DNA dengan ukuran yang super besar, misalnya DNA kromosom.

Campuran DNA kromosom tidak dapat dipisahkan meskipun ukuran mereka

berbeda-beda.

Gambar 1. Prosedur Kerja Elektroforesis Gel

Gambar 2. Metode Gel Elektroforesis Protein (Molekular station, 2008).

Adapun prosedur kerja dalam melakukan elektroforesis DNA menggunakan

teknik elektroforesis gel agarosa sebagai berikut :

Bahan dan Alat :

1. DNA marker, misalnya DNA λ yang dipotong dengan HindIII

2. Sampel DNA, misalnya :

3. DNA kromosom bakteri,

4. DNA plasmid hasil isolasi (uncut)

5. DNA plasmid hasil restriksi (cut)

6. Agarosa

7. Larutan buffer TAE 50x (242 g tris-base; 57,1 g asam asetat glacial; 100 ml EDTA 0,5

M pH 8; dilarutkan dalam akuades hingga 1000 ml)

8. Akuades

9. Gelas Ukur 1000 ml

10. Labu Erlenmeyer 50 ml

11. Tabung mikrosentrifuga

12. Sarung tangan

13. Seperangkat mikropipet beserta tipnya (Bio-Rad dan Axygen Scientific)

14. Kertas parafilm

15. seperangkat alat elektroforesis

16. Loading dye 6x (0,25% bromophenol blue; 0,25% xylene cyalol; 15% ficoll tipe 4000;

EDTA 120 mM)

17. larutan Etidium Bromid (EtBr)

18. UV transluminator

19. Kaca mata UV

20. kamera digital

Cara Kerja :

1. Buat 250 ml larutan buffer TAE 1x dengan cara mencamnpurkan 5 ml TAE 50x ke

dalam 245 ml akuades.

2. Buat gel agarosa 1% dengan cara menimbang agarosa 0,2 g untuk dilarutkan ke dalam

bufer TAE 1x hingga volume 20 ml. Larutan agarosa dididihkan hingga larut

sempurna.

3. Siapkan baki gel agarosa, lekatkan selotip di tiap ujung baki gel agarosa (pastikan

bahwa selotip melekat kuat dan tidak ada lubang pada masing-masing ujung baki)

4. Pasang sisir elektroforesis di salah satu ujung baki gel agarosa dengan posisi hampir

menyentuh dasar baki

5. Periksalah suhu larutan agarosa dengan cara menempelkan erlenmeyer ke tangan, jika

suhunya sudah turun hingga sekitar 50-60 0C, tambahkan 1 µl etidium bromid

(PERINGATAN KERAS!!, gunakan sarung tangan karena bersifat karsinogenik).

6. Larutan agarosa dihomogenkan sebentar, kemudian tuangkan larutan ke dalam baki

gel agarosa, biarkan hingga larutan berubah menjadi gel yang padat.

7. ambil sisir dengan hati-hati, lepaskan selotip dari ujung-ujung baki.

8. masukkan baki yang telah berisi gel agarosa ke dalam tangki elektroforesis yang telah

diisi dengan larutan bufer TAE 1x (pastikan bahwa gel terendam seluruhnya dalam

TAE).

9. siapkan sekitar 5 cm kertas parafilm di dekat tangki elektroforesis.

10. masukkan 10 µl sampel DNA dan 2 µl loading dye 6x ke dalam sumuran gel agarosa

dengan cara mencampurkan kedua bahan tersebut terlebih dahulu secara merata pada

kertas parafilm menggunakan mikropipet.

11. buatlah catatan mengenai nomor sumuran dan jenis sampel DNA yang dimasukkan.

12. hubungkan kabel dari sumber arus ke tangki elektroforesis (pastikan bahwa kabel yang

tersambung ke kutub negatif berada di dekat sumuran; jika tidak demikian, ubahlah

posisi baki/gel ke arah sebaliknya).

13. nyalakan sumber arus, aturlah volatase dan waktu running hingga diperoleh angka 70

V dan 45 menit dengan cara menekan tombol yang sesuai pada sumber arus.

14. jalankan elektroforesis (lakukan running) dengan cara menekan tombol run pada

sumber arus.

15. elektroforesis akan berhenti apabila waktu yang ditetapkan sudah habis, yang ditandai

oleh adanya bunyi alarm. Matikan sumber arus dan angkatlah baki dari tangki

elektroforesis.

16. keluarkan gel dan letakkan di atas UV transluminator (letakkan selubung kaca hitam di

atas UV transluminator).

17. nyalakan UV transluminator, amati pita-pita DNA yang tervisualisasi.

Hasil :

Pita-pita DNA hasil elektroforesis dengan nomor sumuran dan jenis sampelnya.

Perkirakan ukuran masing-masing fragmen/pita dengan membandingkannya dengan

posisi migrasi pada DNA marker. Metode ini didasarkan pada pergerakan molekul

bermuatan dalam media penyangga matriks stabil, di bawah pengaruh  medan listrik.

Media yang umum digunakan adalah sel agarosa atau poliakrilamid. Elektroforesis gel

agarosa digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang berukuran lebih besar dari 100

pb dan dijalankan secara horizontal, sedangkan elektroforesis poliakrilamid dapat

memisahkan 1 pb dan dijalankan secara vertical. Elektroforesis poliakrilamid biasanya

digunakan untuk menentukan DNA (sekuensing).

Larutan yang bermuatan negatif dimasukkan ke dalam sumur-sumur yang

terdapat pada gel agarosa dan diletakkan di kutub negatif, apabila dialiri arus  listrik

dengan menggunakan larutan buffer yang sesuai maka DNA akan bergerak  ke kutub

positif. Laju migrasi DNA dalam medan listrik berbanding terbalik dengan massa DNA.

Migrasi DNA terutama ditentukan oleh ukuran panjang  dan bentuk DNA. Fragmen DNA

yang berukuran kecil akan bermigrasi lebih cepat dibandingkan yang berukuran besar,

sehingga elektroforesis mampu memisahkan  fragmen DNA berdasarkan ukuran

panjangnya. Untuk visualisasi maka ditambahkan larutan etidium bromida yang akan

masuk diantara ikatan hydrogen pada DNA, sehingga pita fragmen DNA akan kelihatan

dibawah lammpu UV. Panjang amplikon bisa diperkirakan dengan membandingkannya

dengan pita DNA standar.

Karena pita-pita atau puncak-puncak protein terlalu rapat cenderung saling

tumpah-tindih, metode pemisahan satu dimensi, seperti elektroforesis gel poliakrilamida

SDS atau kromatografi, hanya mampu menguraikan protein dalam jumlah yang relatif 

kecil (umumnya kurang dari 50). Sehingga digunakan elektroforesis gel dua dimensi

yang menggabungkan dua prosedur pemisahan yang berbeda. metode ini dapat

menguraikan lebih dari 1000 macam protein melalui pemetaan dua dimensi.

3. Pulse-Field Gel Electrophoresis (PFGE)

Pertengahan 1980-an, Schwartz dan Cantor memberitahukan ide cerdasnya

untuk memisahkan campuran DNA berukuran super besar menggunakan teknik yang

dinamakan Pulse-field Gradient Gel Electrophoresis(PFGE), yang menggunakan

pulsa-pulsa pendek medan listrik tegak lurus yang arahnya berganti-ganti. Teknik

PFGE kini digunakan secara luas oleh para ahli biologi dalam

studi genotyping berskala masif, juga analisa epidemiologi molekular pada patogen.

Keempat teknik di atas merupakan pintu masuk bagi penelitian-penelitian

lainnya dalam bidang biologi molekular yang kini berkembang sangat pesat. Sulit

dibayangkan sebuah laboratorium biologi molekular dapat menghasilkan sesuatu

tanpa teknik elektroforesis. Tanpa elektroforesis, DNA/RNA yang sedang kita teliti

akan bercampur dengan kontaminan yang tidak kita inginkan, sulit pula

membayangkan cara mengetahui ukuran DNA/RNA/protein yang lebih praktis selain

dengan elektroforesis, bahkan teknik DNA sequencing modern sekalipun sangat

bergantung pada teknik elektroforesis ini.

Gambar Pulse-field Gradient Gel Electrophoresis (PFGE)

Elektroforesis digunakan untuk meneliti DNA dalam berbagai bidang, misalnya :

1. Di bidang kepolisian teknik ini digunakan nuntuk pemeriksaan DNA, setiap orang

memiliki karakteristik khusus, misalnya sidik jari. Sehingga membantu polisi dalam

mengungkap sebuah kasus.

2. Dalam kegiatan biologi molekuler, elektroforesis merupakan salah satu cara untuk

memvisualisasikan keberadaan DNA, plasmid, dan produk PCR.

3. Memudahkan identifikasi protein yang terdapat pada sebuah DNA.

KESIMPULAN

Pada tahun 1930 riport pertama tentang penggunaan sukrosa pada

elektroforesisgel.Selanjutnya teknik elektroforesis dikembangkan untuk memisahkan biom

olekulyang lebih besar. Tahun 1955Smithies mendemonstrasikan bahwa gel

yangterbuat dari larutan kanji dapat digunakan untuk memisahkan protein-protein

serum manusia.(dikenalkanya gel pati), Dan Pada tahun

1959 ditemukan gel poliakrilamida (PAGE= Polyacrilamide GelElectrophoresis)yang terbe

ntuk melalui proses polimerisasi akrilamida dan bis-akrilamida.

Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu

medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada

muatan, bentuk dan ukuran. SDS – PAGE merpakan suatu

elektroforesisyangmenggunakan polyacrylamide sebagai bahan pemisah. SDS-PAGE

banyak digunakan dalam praktikum biologi molekuler, genetik, biokimia, dan biomedik.

SDS-PAGE biasanya digunakan untuk memisahkan protein berdasarkan

sifat electrophoretic mobility (pemisahan komponen atau molekul bermuatan berdasarkan

perbedaan tingkat migrasi dan berat molekulnya (BM) dalam sebuah medan listrik).

Adapun prinsip dari elektroforesis gel yaitu Elektroforesis ditakrifkan sebagai

migrasi molekul bercas didalam satu larutan melalui suatu medan elektrik. Jenis

elektroforesis yang paling lazim digunakan untuk protein ialah elektroforesis zonan (zonal

electrophoresis) di mana protein dipisahkan dari satu campuran yang kompleks kepada

jalur (band) melalui migrasi didalam larutan penimbal berair melalui satu matrik polimer

dipanggil gel. 

Jenis – jenis dari elektroforesis yaitu Elektroforesis Kertas, elektroforesis gel kanji

dan Pulse-Field Gel Electrophoresis (PFGE).