1

1. Apakah Kegunaan Analisis DNA?

Pada bab ini, kita akan membahas tanda dari darah dan cairan tubuh lainnya khususnya “pola

analisis serologi dan darah”. Yaitu termasuk antigen sel darah merah dan sel darah putih dan

beberapa enzim lainnya. Protein-protein ini berbentuk polimorfik, protein ini mempunyai lebih

dari satu bentuk dan setiap orang mewarisi satu atau lebih protein. Ini memungkinkan untuk

pengelompokkan populasi berdasarkan frekuensi kemunculan setiap penanda tertentu. Walaupun

jenis analisis serologis dapat sangat berguna, tetapi masih menimbulkan beberapa masalah.

Diantaranya ketidakstabilan dari protein ini dan keterbatasan kemampuan untuk membedakan

antar populasi manusia. Penemuan DNA, struktur dan bagaimana ia membawa informasi genetik

memiliki efek mendalam pada pemahaman kita tentang pengembangan tanaman dan hewan dan

bagaimana beberapa penyakit disebabkan dan kemungkinan disembuhkan. Selain itu, penemuan

ini telah menyebabkan revolusi dalam ilmu forensik. Sekarang ini, profil DNA berhasil

memungkinkan untuk mengaitkan sampel DNA ke orang tertentu dengan tingkat kepastian yang

tinggi, memberikan sesuatu yang baru dalam bidang penegakan hukum dan ilmu forensik,

identifikas yang kuat dengan melengkapi sidik jari dan metode lain untuk identifikasi. Dalam bab

ini kita akan membahas perkembangan dari metode memetakan DNA dan bagaimana hal ini

membantu mencocokkan atau membandingkan darah, air mani dan cairan tubuh dan jaringan

tubuh lainnya yang disebabkan oleh aktifitas kriminal. Pengaplikasian database DNA untuk bukti

TKP juga akan disajikan. Perlu dicatat bahwa pendeskripsian dalam metode memetakan DNA dan

genetik adalah sangat dasar. Pembahasan tentang pengecualian dari aturan dan asumsi yang

dibuat tentang memetakan DNA, mutasi genetik, dan banyak masalah ilmiah yang pasti muncul

dengan sesuatu yang rumit seperti memperkuat dan menganalisa DNA diluar lingkup buku ini.

Pada akhir bab ini akan diberikan penjelasan yang lebih rinci tentang topik yang dibahas dalam

bab ini.

2. Apakah DNA Itu?

Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah molekul yang ditemukan hampir disemua sel. Kecuali

pada sel darah merah, karena tidak memiliki inti. DNA adalah salah satu tipe khusus dari molekul

2

yang dikenal sebagai polimer, molekul terdiri dari unit pengkopi sederhana, yang disebut

monomer. DNA terletak di dua bagian dalam sel: pada nukleus dan mitokondria. Keduanya dapat

digunakan untuk memetakan DNA; namun DNA mitokondria mempunyai bentuk dan panjang

yang berbeda. Tidak seperti DNA nuklues, DNA mitokondria hanya diturunkan dari ibu. DNA

mitokondria digunakan untuk memetakan dalam keadaan yang berbeda dari DNA nuklues. DNA

mitokondria akan dibahas kemudian dalam bab ini.

3. Apakah Yang Dimaksud Dengan DNA Nukleus?

DNA nukleus didapatkan dalam bentuk geometris yang disebut double helix. Helix adalah objek

berbentuk spiral. DNA tampak seperti dua heliks yang membungkus satu sama lain. Menilik

tangga berbentuk spiral, terdiri dari dua kutub yang dirangkai secara bersamaan dengan

serangkaian anak tangga. Sekarang menilik tangga di kedua ujungnya dan memutarnya sampai

lebih mirip tangga berbentuk spiral, seperti inilah yang tampak pada molekul DNA (lihat gambar

1)

.

Gambar 1. DNA double helix

Kedua kutub tangga adalah identik pada semua mahluk hidup. Kedua kutub tangga ini terdiri dari

molekul gula (deoksiribosa) dan fosfat. Untaian dari masing-masing molekul gula adalah salah

satu dari empat basa atau nukleotida: adenine (A), guanine (G), sitosin (C), dan tiamin (T). Ketika

basa adenin dan basa tiamin mendekat, kedua basa ini membentuk sebuah ikatan satu sama lain.

Demikian juga ketika sitosin dan guanin mendekati satu sama lain keduanya akan terikat. Baik T

3

maupun A dapat dihubungkan dengan G atau C. Lalu molekul DNA yang terdiri dari gula, fosfat

tulang belakang dihubungkan dengan pasangan basa terkait dan pasangan itu harus antar A-T, T-

A,G-C atau C-G. Urutan pasangan ini adalah prinsip genetik dan turunan. Urutan pasangan basa

yang berisi semacam cetak biru atau kode genetic yang menentukan banyak karakteristik

seseorang. Analoginya seperti menjadi nomor telepon anda. Setiap orang memiliki nomor telepon

yang terdiri dari 10 digit, tetapi untuk mendapat telepon anda bordering, seseorang harus menekan

digit nomor dalam urutan yang benar.

4. Berapa pasang kromosom yang menyusun struktur DNA?

Dalam inti nucleus, DNA disusun menjadi 46 struktur yang disebut kromosom. Kromosom yang

disusun dalam 23 pasang. Salah satu anggota pasangan kromosom berasal dari sel sperma ayah

dan anggota pasangan yang lain berasal dari sel telur ibu. Sperma laki-laki mengandung 23

kromosom dan sel telur perempuan juga mengandung 23 kromosom. Saat sel sperma dan sel telur

bersatu, 23 kromosom dari sel sperma dan sel telur menjadi berpasangan, membentuk 46

kromosom yang ditemukan pada setiap sel bernukleus pada keturunannya. Salah satu dari 23

pasang kromosom menentukan jenis kelamin individu. Pada perempuan, kedua kromosomnya

adalah tipe X. Pada laki-laki, salah satu kromosomnya adalah X dan yang lainnya adalah Y.

Sebuah gambar sel manusia ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Sel manusia

5. Apakah yang Dimaksud dengan Gen dan Kode Genetik?

Dalam untai panjang DNA ada bagian yang disebut dengan gen. Perintah dari dasar pasangan gen

mempersiapkan memberikan instruksi-instruksi kimia untuk memproduksi protein tertentu.

4

Petunjuk genetika ini akan disalin ke sama ribonukleat (RNA), yang mengirimkan informasi ini

ke tempat produksi protein dalam sel. Masing-masing kode gen untuk protein karakteristik

tertentu. Semua karakteristik manusia (dan termasuk hewan lainnya) didefinisikan dan dikontrol

oleh gen. Kadang salah satu gen menentukan sifat, seperti dalam kasus tipe golongan darah ABO.

Dalam beberapa karakteristik lainnya seperti warna rambut atau warna mata, beberapa gen

menentukan karateristik sifat tersebut.Pada satu waktu diperkirakan sampai 100.000 gen dalam

tubuh manusia. Sejak Human Genome Project telah selesai, telah menentukan bahwa hanya ada

sekitar 30.000 kode protein pada gen. Project ini juga menampilkan, bahwa 30.000+ gen mampu

memproduksi antara 100.000 dan 1.000.000 protein. Project genom manusia telah menjadi upaya

global untuk memetakan seluruh genom manusia. Tujuan akhir dari proyek in adala untuk

menemukan semua gen pada semua kromosom dan menentukan fungsi mereka.

6. Apakah Yang Dimaksud Dengan Variasi Gen (Alel)?

Gen yang menentukan karateristik seseorang yang ditemukan pada lokasi tertentu pada

kromosom. Setiap individu memiliki dua salinan dari setiap gen. Satu salinan berasal dari ayah

orang tersebut dan setengahnya lagi berasal dari ibu. Beberapa sifat ditentukan oleh salah satu gen

pada satu kromosom. Lainnya, seperti warna mata, ditentukan oleh beberapa gen di beberapa

lokasi. Pengamatan sederhana pada mata seseorang menunjukkan bahwa ada variasi yang sangat

besar dalam gen ini. Beberaoa orang memiliki mata coklat, yang lain memiliki mata biru atau

hijai dan banyak oramg yang memiliki warna mata yang menengah antar dua atau lebih. Sebagai

contoh dasar yaitu tipe golongan darah ABO. Ada empat jenis golongan darah: A, B, O, dan AB.

Setiap orang memiliki salah satu jenis golongan darah dan salah satu gen menentukan tipe mana

yang akan diturukan dari kedua orangtua. Jika seseorang mewarisi bentuk gen yang sama dari ibu

dan ayah, maka orang tersebut dikatakan homozigot.

Misalnya, jika seseoramg mewarisi tipe A dari gen ABO dari ibu dan ayah, maka orang itu

dikatakan homozigot AA. Disisi lain, jika orang tersebut menerima bentuk yang berbeda dari gen

yang sama (A dan B), maka dikatakan heterozigot, ia memiliki bentuk yang berbeda dari gen

untuk tipe golongan darah ABO. Jika pada suatu lokus tertentu (lokasi) dikromosom dapat

5

memiliki lebih dari satu bentuk DNA (polimorfisme), kemudian masing-masing disebut alel. Lagi

pula, beberapa alel adalah dominan sedangkan lainnya resesif. Jika seseorang menerima alel

dominan dari salah satu orang tua dan menerima alel resesif dari yang lain, yang dominan

biasanya akan menang dan orang itu akan menunjukkan karakteristik yang dominan tersebut. Jika

ada sejumlah besar alel tersebut, maka potensi yang ada untuk banyak variasi diantara manusia

pada lokasi gen tersebut. Situasi ini memberikan dasar untuk profil DNA dimana variasi alel pada

beberapa lokus dikombinasikan untuk memberikan evaluasi statistik yang kemungkinan suatu alel

set tertentu dalam suatu populasi tertentu.

Apa yang dimaksud dengan “ bentuk yang berbeda dari alel itu?” pengamatan karakteristik

diungkapkan oleh gen yang disebut fenotip. Pengamatan dilakukan pada jenis golongan darah

seseorang yaitu fenotipnya. Dengan alel yang membentuk gen yang merupakan genotype orang.

Misalnya, orang dengan genotip “AB” (mewarisi gen A dari satu orang tua dan gen B dari yang

lain) akan memiliki fenotipe AB. Dalam analisis DNA, lokasi (lokus) yang polymorpik yang

sengaja dipilih. Lokus ini menunjukkan variasi antar anggota populasi. Variasi terdapat pada

lokus, akan terjadi banyak diskriminasi. Misalnya, dalam sistem darah ABO, golongan darah A

sekitar 42% dari populasi, tipe O sekitar 43%, tipe B sekitar 10% dan jenis AB disekitar 5%.

Demikiaqn, lokus golongan darah ABO tidak menunjukkan beberapa variasi tetapi dengan

sendirinya tidak terlalu diskriminatif, karena bahkan bentiknya paling langka masih akan meliputi

5% dari individu sebgai sumber sampe darah.

Ada dua jenis keragaman alel. Jenis pertama disebut urutan polimorfisme. Contoh yang

ditampilkan disini. Jenis ini polomorfisme urutan disebut polimorfisme nukleotida tunggal (SNP):

C T C G A T T A A G G C T C G G T T A A G G

: : : : : : : : : : : dan : : : : : : : : : : :

C A G C T A A T T C C G A G C C A A T T C C

↑ ↑

6

Dua urutan DNA beruntai ganda yang persis sama kecuali pada lokasi yang ditunjukkan oleh

tanda panah.

Jenis lain variasi dalam DNA disebut polimorfisme panjang. mempertimbangkanvariasi berikut

dalam bagian dari alamat Gettysburg lincoln's:

Nilai empat dan tujuh tahun lalu

Nilai empat dan dan tujuh tahun lalu

Nilai empat dan dan dan tujuh tahun lalu

Nilai empat dan dan dan dan tujuh tahun lalu

Frasa ini semua sama kecuali untuk "dan", yang mengulangi nomor yang berbeda dalam

berbagai frase. Sekarang mempertimbangkan polomorfisme panjang yang terjadi di ulang

bersama-sama pendek (STR) tanda TH01 (TCAT). Dasar ini empat urutan berulang sangat

polimorfik. Dalam contoh berikut, urutan mengulangi dua kali:

T C A T ― T C A T

: : : : : : : :

A G T A ― A G T A

Contoh berikut ini menunjukkan urutan yang sama berulang empat kali:

T C A T ― T C A T ― T C A T ― T C A T

: : : : : : : : : : : : : : : :

A G T A ― A G T A ― A G T A ― A G T A

Penanda TH01 sebenarnya memiliki antara 3 dan 14 ulangan dalam genom manusia

Karena mengulangi benar di samping satu sama lain, tanpa pasangan basa intervensi, ini disebut

sebagai ulangan tandem. Ketika variasi dalam jumlah pengulangan terjadi dari satu orang ke yang

berikutnya, maka lokus ini digambarkan memiliki sejumlah variable number of tandem repeats

(VNTR). Tipe DNA seseorang adalah deskripsi dari jenis alel disemua lokasi yang dianalisis pada

genom.

7. Populasi genetika adalah?

7

Frekuensi dengan penanda genetik tertentu yang terjadi pada suatu populasi

8. Keunggulan PCR dibandingkan RFLP?

Kekuatan diskriminasi lebih tinggi,hasil yang diperoleh lebih cepat,material biologis yang

digunakan lebih kurang

9. Minisatellites adalah?

Fragmen panjang DNA yang diekstrak dari bahan biologis dan kemudian diputuskan menjadi

fragmen kecil dengan menggunakan enzinm restriksi

10. Sebutkan tahap proses PCR ?

1) Denaturasi

adalah proses penguraian materi genetik (DNA/RNA) dari bentuk heliksnya yang

dipisahkan dengan suhu 90-96oC.

2) Annealing (pelekatan) atau hibridisasi

adalah suatu proses penempelan primer ke DNA template yang sekarang hanya dalam

satu untai.

3) Ekstensi (perpanjangan)

adalah suatu proses pemanjangan rantai DNA baru yang dimulai dari  primer.

11. Keuntungan metode PCR, sampel yang digunakan adalah ?

Keuntungan PCR adalah kemampuannya untuk memperbanyak DNA jutaan sampai

milyaran kali memungkinkan dianalisisnya sampel forensic yang jumlahnya amat minim.

Seperti kuku (cakaran korabn pada pelaku), bercak mania atau darah yang minim, putung

rokok dsb.

12. Syarat yang harus dipertimbangkan dalam melakukan DNA typing dengan metode

PCR adalah ?

1) Lokus yang dipilih harus lokus yang sangat polimorfis

8

2) Proses typing dengan PCR harus mencakup pendeteksian setiap alela yang ada tanpa

melalui proses yang sangat komplek

3) Data populasi genetik harus sudah diketahui tentang distribusi alela dan frekuensi

mutasi

13. Sebutkan keuntungan analisis DNA dengan menggunakan Short Tandem Repeat

(STR) ?

STR adalah bagian-bagian DNA yang terdiri atas tiga hingga tujuh urutan basa berulang.

Setiap STR berulang berkali-kali, namun jumlah perulangan berbeda antarindividu. Itu

sebabnya STR bisa digunakan untuk membedakan dua orang. Kemudian keunggulan

analisis STR adalah kecepatan mendapat hasilnya, proses keseluruhan dapat

disedehanakan, jumlah yang menangani sampel sedikit sehingga kecil kemungkinan

terjadinya kesalahan.

14. Contoh untuk pemeriksaan STR ?

Dapat digunakan untuk menentukan apakah dua atau lebih laki-laki mempunyai

hubungan keluarga melalui ayah (secara paternal) hasil tes ini juga dapat digunakan untuk

konfirmasi hubungan biologis dari anak laki-laki angkat. Tes paternitas dapat dilakukan

pada terduga ayah dan anak.

15. Apa yang dimaksud dengan mitokondria ?

Mitokondria adalah struktur kecil yang terletak di dalam hampir semua sel hewan dan

tumbuhan (manusia sel darah merah menjadi salah satu pengecualian). Mereka berfungsi

sebagai mediator energi sel. Mereka mengambil energi yang dilepaskan oleh metabolisme

gula, lemak, dan protein, dan menyimpannya dalam molekul energik seperti ATP dimana

dapat digunakan untuk drive hampir semua proses sel. Setiap sel dalam manusia

mengandung ratusan atau ribuan mitochondria.

9

16. Sebutkan ciri-ciri dari mtDNA ?

a) mtDNA dalam bentuk melingkar, yang mengandung 16.569 pasang basa dan kode

untuk 37 gen.

b) Sel mengandung banyak mitokondria, dan masing-masing memiliki hingga 10 salinan

mtDNA. Dengan demikian, setiap sel mengandung ratusan atau ribuan salinan

mtDNA, sedangkan hanya ada dua salinan nuklir (genom) DNA.

c) mtDNA berisi daerah non-coding dari 1.100 pasangan basa yang, pada gilirannya,

mengandung dua daerah hipervariabel. Daerah ini menunjukkan tingkat mutasi yang

tinggi sehingga selama beberapa generasi, variasi urutan dapat terjadi pada situs

tersebut. Akibatnya wilayah ini bisa sangat berguna dalam membandingkan diketahui

dan mempertanyakan sampel DNA

d) Semua mtDNA laki-laki dan perempuan berasal dari ibu. Tidak ada mtDNA dari ayah.

Ini berarti bahwa, kecuali untuk mutasi disebutkan sebelumnya, setiap keturunan

wanita harus memiliki mtDNA sama. Hal ini membuat mtDNA sangat kuat untuk

melacak garis keluarganya kembali melalui sisi ibu.

e) mtDNA sering menunjukkan tingkat tinggi variasi antara orang-orang yang tidak

terkait, membuatnya menjadi alat yang ampuh dalam bidang forensik, namun karena

hanya ada dua daerah hipervariabel mtDNA, statistik populasi hampir tidak

membeda-bedakan dengan DNA nuklir.

f) Karena sejumlah besar salinan per sel, mtDNA dapat berguna dalam mengambil

sampel memiliki jumlah rendah DNA selular, atau dalam sel yang rusak atau sangat

tua.

17. Apa yang menjadi tujuan dari analisis forensik?

10

Tujuan dari semua analisis forensik adalah untuk mengasosiasikan sepotong bukti dengan

sebagai sedikit orang atau benda mungkin dan ideal untuk menjadi hanya ada satu sumber

yang mungkin.

18. Jelaskan yang dimaksud dengan Frekuensi alel populasi?

Frekuensi alel populasi adalah jumlah waktu yang muncul dibagi dengan jumlah alel pada

populasi tertentu. Misalnya, jika alel terjadi empat kali dalam populasi satu juta, maka

frekuensi populasi untuk alel yang akan menjadi 1 / 500.000 (ingat bahwa kromosom

manusia diploid ada dua salinan, satu dari orang tua masing-masing). Menentukan

frekuensi penduduk pada satu lokus biasanya cukup sederhana. Sejumlah besar orang

yang diuji, dan jumlah alel tiap kali muncul pada populasi yang ditentukan. Ini mungkin

memerlukan sejumlah besar orang di database untuk memiliki semua alel hadir pada

lokus, terutama jika ada yang sangat jarang. Menentukan frekuensi populasi untuk profil

seluruh DNA tidak begitu sederhana, terutama jika sebagian besar lokus sedang dianalisis

dan jumlah alel pada lokus yang diberikan adalah besar. Dalam kondisi ini, profil DNA

tertentu tidak pernah muncul dalam sebuah database bahkan jika jumlah orang yang diuji.

Kemudian akan tidak akan mungkin untuk menentukan frekuensi profil dari populasi.

Untuk  mendapatkan frekuensi populasi dalam situasi seperti ini, estimasi yang dibuat.

Penduduk frekuensi genotipe terdiri dari beberapa lokus dapat dihitung dengan

mengambil produk dari populasi dari masing-masing frekuensi lokus individu.

19. Bagaimana proses kontaminasi dapat mempengaruhi hasil pcr?

Jika tidak berhati-hati dalam melakukan ekstraksi DNA, maka materi biologis dari

sumber luar maka kontaminasi itu dapat pula diamplifikasikan dan memenuhi DNA

sampel.

20. Apa sajakah yang dapat menyebabkan DNA dpt terdegradasi?

11

Cahaya ultraviolet yang kuat sekitar 260nm, kelembapan,kondisi, keasaman yang sangat

kuat,dan agen oksidasi seperti pemutih yang kuat dan hidrogen peroksida.

21. Apakah yang diwajibkan oleh hukum california pada tahun 2005?

Pada tahun 2005, hukum california mewajibkan pelebaran jenis pelanggaran dari orang

yang ditangkap atau dihukum harus menyediakan DNA

22. Berapakah data yang dmiliki oleh laboratorium Beginningof pada tahun 2005?

Pada tahun 2005 Beginningof, sebuah laboratorium khas telah memiliki 86 Backlog dari

152 kasus

23. Dari berbagai metode yang digunakan dalam melakukan analisa DNA tersebut

yang manakah yang paling banyak digunakan dan keuntungan apa yang diperoleh

dari penggunaan metode tersebut dibandingkan dengan metode lainnya?

Dari berbagai macam metode yang digunakan maka yang paling sering digunakan saat ini

oleh banyak laboratorium forensik adalah teknik STR mengingat bahwa teknik STR

merupakan teknik yang tingkat spesifitasnya sangat tinggi, tetapi karena keterbatasan

biaya maka PCR juga tidak kalah banyak digunakan mengingat biaya yang tidak begitu

mahal dan teknik yang lebih mudah.

24. Kapankah dilakukan pemeriksaan mtDNA dan cDNA?

Pada kasus kasus mencari asal usul seorang anak, mengenai ayah maupun ibunya, dimana

diketahui bahwa mtDNA hanya diturunkan dari sang ibu sedangkan cDNA diturunkan

baik dari ayah maupun dari ibu.

12

25. Apakah pemeriksaan DNA pada orang mati dapat dilakukan? Adakah waktu untuk

pemeriksaan DNA?

Pemeriksaan DNA pada orang yang mati masih dapat dilakukan selama sel dari tubuh

orang tersebut masih ada, sehingga tidak ada batas waktu tertentu untuk menggunakan

sampel tersebut.

26. Apakah kegunaan dari analisa DNA?

Analisa DNA melengkapi dan menyempurnakan berbagai pemeriksaan identifikasi

personal pada kasus mayat tidak dikenal, kasus pembunuhan, perkosaan serta berbagai

kasus ragu ayah (paternitas).

27. Bagaimana langkah dalam mengambil sampel?

Dilakukan isolasi, ektraksi DNA sel berinti, lalu memotongnya dengan enzim, lalu

dipisahkan satu sama lain berdasarkan berat molekul dengan gel agarose, dengan

menggunakan elektrofoeresis maka ditempatkan DNA pada sisi bermuatan negatif, maka

DNA yang juga bermuatan negatif akan ditolak ke sisi satunya sehingga fragmen yang

terpisah satu sama lain tersebut akan diserap di membran nitroselulosa dengan metode

southern blot. Lalu dibaca dengan mencocokan pita-pita DNA tersebut dengan pita DNA

lain sebagai pembanding dalam hal ini contohnya kasus paternitas yang akan dicocokan

dengan DNA ayah ataupun Ibu.