Analisis Proses dan Hasil Ekstraksi DNA

ANALISIS PROSES DAN HASIL EKSTRAKSI DNA

(Laporan Praktikum Bioteknologi Pertanian)

Oleh

Kelompok 3

Annisa Rachmawati    1214121029

Aulia Rochmah           1214121033

Damar Indah R. C.     1214121045

Dea Lanidya               1214121048 

JURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2014 

I.       PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang 

DNA adalah suatu molekul primer yang keberadaannya selalu terkait dengan RNA dan protein. Sedangkan dalam menganalisis DNA yang diperlukan adalah DNA dalam bentuk murni. Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan suatu bahan dari campurannya dengan menggunakan pelarut yang berbeda dan tidak saling tercampur. Cara yang paling sederhana adalah dengan ekstraksi bertahap, yaitu cukup dengan hanya menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak saling campur dengan pelarut semula. Kemudian dikocok sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi zat yang akan diekstraksi dan dicapai suatu lapisan kemudian didiamkan dan dipisahkan (Milligan, 1992).

Ekstraksi untuk mendapatkan DNA berkualitas tingi merupakan satu kaidah dasar yang harus dipenuhi dalam analisis molekuler. Masalah-masalah dalam ekstraksi DNA masih merupakan hal penting yang perlu diatasi. Berbagai teknik analisis dalam pemulian tanaman dan biologi molekuler yang berdasarkan pada hibridisasi molekuler atau Polymerase Chain Reaction (PCR) membutuhkan DNA dalam jumlah yang cukup dan kualitas yang baik (Williams, 2009).

Dalam mengekstraksi DNA yang dilakukan pada praktikum ini diambil dari jenis sumber sel yang berasal dari bayam, hati ayam, strawberry, brokoli dan kacang hijau. Dimana dari kelima jenis bahan tersebut akan di ektraksi untuk dilihat manakah dari kelima bahan tersebut yang memiliki pengaruh paling besar pada jumlah DNA yang di ekstraksi.  

Oleh karena itu, dilakukanlah praktikum ini untuk mengetahui cara pembuatan ekstraksi DNA, dan bahan manakah yang memiliki kandungan ekstraksi dna antara sel tumbuhan dan sel hewan dengan ditambahkannya larutan diterjen dan larutan garam sebagai penyeimbang dari pengekstraksian.

1.2 Tujuan

Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah sebagai berikut:

1.    Mahasiswa diharapkan dapat mempelajari analisis proses ekstraksi DNA secara baik dan benar.

2.    Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui manakah bahan yang mempunyai kandungan ekstraksi DNA paling besar.

II. METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan dalam melakukan percobaan ini adalah blender, cangkir, sendok, saringan, gelas ukur, tabung reaksi, pipet, batang kayu, dan kertas.

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam melakukan percobaan ini adalah kacang polong, air, zat pelunak daging, garam, deterjen, dan alkohol.

1.2    Cara Kerja

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan ekstraksi DNA adalah sebagai berikut:

1.        Dimasukkan bahan ke dalam blender :

       a. Dimasukan 84 gram (100 ml atau 1/2 cangkir) dari kacang polong hijau    atau jenis bahan lainnya seperti (bayam, hati ayam, strawberry, dan brokoli).

       b. Dimasukan 200 ml (1 cangkir) air bersih.

       c. Dimasukan sedikit garam (1 gram atau 1/8 sendok teh).

2.        Di blender semua bahan tersebut dengan kecepatan tinggi selama 15 detik.

3.        Di saring bahan yang telah di blender dengan menggunakan saringan dan dituangkan kedalam gelas ukur. Hal ini dilakukan agar larutan hasil dari bahan yang telah di blender tidak terampur dengan polong yang tidak ikut terblender.

4.        Ditambahkan 30 ml (2 sendok makan) deterjen, lalu di aduk secara perlahan hingga tercampur. Lalu di diamkan selama 5 - 10 menit.

5.        Diisi tabung reaksi dengan larutan yang telah tercampur sebanyak 1/3 bagian dari tabung reaksi tersebut.

6.        Dibasahi batang kayu (stik) dengan mencelupkannya ke dalam cairan atau larutan dari kacang polong, kemudian dicelupkan tongkat basah tersebut ke dalam zat pelunak daging.

7.        Dicampurkan pelunak daging tersebut dengan larutan dari kacang polong.

8.        Dimiringkan tabung reaksi yang telah berisi larutan secara perlahan-lahan, kemudian tambahkan alkohol dengan jumlah yang sama disisi tabung sehingga alkohol berada pada atas permukaan larutan tersebut.

9.        Dari hasil pencampuran tersebut, akan terlihat benang DNA di atas permukaan larutan, tepatnya pada perbatasan antara larutan kacang polong dan alkohol.

10.    Digunakan batang kayu (stik) untuk memindahkan cairan kacang polong secara perlahan-lahan ke dalam larutan alkohol sehingga DNA akan mengendap dan didiamkan selama 30 menit.

11.    Disimpan hasil ekstraksi DNA tersebut tanpa batas dan dalam wadah yang tertutup dengan alkohol dan dikeringkan di atas kertas dengan menggunakan batang kayu atau pipet (penetes mata) untuk mentransfer DNA.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Pengamatan

Tabel kandungan ekstrak DNA (ml) dari 4 macam bahan

Bahan	Ulangan			Rata-rata
	1	2	3
Bayam	37,4	38,8	37,9	38,03
Hati ayam	50	49,6	48,5	49,36
Straberi	23,8	21,9	22,0	22,56
Brokoli	25,8	26,7	24,9	25,8
Kacang hijau	41,8	42,9	40,8	41,83

3.2 Pembahasan

Pada praktikum kali ini yang dibahas adalah mengenai analisis proses dan hasil ekstraksi DNA. Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui bagaimana cara menganalisis proses ekstraksi DNA, dan untuk mengetahui bahan apakah yang memiliki pengaruh paling besar pada jumlah DNA yang diekstrak dari 5 bahan yang disediakan.

DNA merupakan suatu unit terkecil dari makhluk hidup yang merupakan pembawa sifat keturunan. Analisa DNA banyak digunakan untuk karakterisasi sifat genetik pada level molekuler yang secara langsung dapat mencerminkan sifat genotipe yang dimiliki oleh organisme tertentu. Analisis DNA ini terdiri dari tiga tahap yaitu ekstraksi DNA, PCR, dan  elektroforesis. Namun yang dilakukan dalam praktikum kali ini adalah proses ekstraksi DNA.

Proses ekstraksi DNA bertujuan untuk memisahkan DNA dengan partikel lain yang tidak diinginkan. Proses ini harus dilakukan dengan hati-hati, sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada DNA. Untuk mengeluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secara kimiawi. Cara mekanik bisa dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dengan pemberian yang dapat merusak membran sel dan membran inti, salah satunya adalah deterjen.

Penambahan deterjen dalam  isolasi DNA dapat dilakukan karena deterjen dapat menyebabkan rusaknya mebran sel yang nantinya akan membantu dalam  isolasi DNA, kemudian melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik deterjen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa ”lipid protein-deterjen kompleks”. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan deterjen, sehingga dapat membentuk suatu  ikatan kimia (Machmud, 2001).

Dalam proses ekstraksi DNA juga digunakan air asin (garam), di mana air asin (yang mengandung garam) ini dapat membantu endapan DNA (memadatkan dan tampak) ketika alkohol ditambahkan ke dalam proses ekstraksi DNA. Kemudian air dingin juga dapat membantu untuk menjaga keutuhan DNA selama proses ekstraksi, karena air dingin ini dapat memperlambat reaksi enzim, dan dapat melindungi DNA dari enzim yang akan menghancurkan DNA. Penggunaan alkohol dingin juga akan meningkatkan hasil DNA Anda. Alkohol dingin membantu endapan DNA (memadatkan dan muncul/terlihat) lebih cepat.

Dalam praktikum kali ini, telah dilakukan analisis proses ekstraksi DNA terhadap 5 macam bagian tanaman dan hewan yang telah disiapkan, yaitu dari bagian hati ayam, strawbery, bayam, brokoli, dan kacang hijau. Untuk mengekstraksi DNA dari tanaman itu lebih sulit karena adanya dinding sel dari tanaman, maka dari itu untuk mempermudah ekstraksinya dengan menambahkan selulase yang nantinya akan berfungsi untuk mendegradasi selulase yang membentuk dinding sel.

Kemudian untuk ekstraksi DNA hewan yang menyebabkan kesulitan adalah karena darah hewan itu sendiri. Darah mengandung berbagai senyawa seperti protein, lipid, sel darah putih, sel darah merah, trombosit, dan plasma, yang dapat mengkontaminasi sampel DNA. Kontaminan utama DNA hewan diekstraksi dari sampel darah heme, komponen non-protein hemoglobin.

Perbedaan antara DNA hewan dan tanaman berada di urutan pangkal heliks. Senyawa yang ditemukan dalam sel-sel tumbuhan tidak  ada dalam sel-sel hewan. DNA hewan seringkali lebih besar daripada DNA hewan. Perbedaan-perbedaan ini mempengaruhi metode ekstraksi, sebagai dampak pada hasil dan kemurnian DNA.

Setelah dilakukan analisis ekstraksi DNA, maka kita dapat mengetahui hasil dari ekstraksi DNA yang menjukkan kandungan DNA pada masing-masing bahan tersebut. Adapun hasil ekstraksi DNA yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa, kandungan ekstrak DNA dari bahan yang ada dengan 3 ulangan yaitu pada bayam mengandung ekstrak DNA sebanyak 38,03 ml, kemudian pada hati ayam memiliki kandungan DNA sebanyak 49,36 ml, selanjutnya pada strawberry memiliki kandungan DNA sebanyak 22,56 ml, lalu pada brokoli memiliki kandungan DNA sebanyak 25,8 ml, dan pada kacang hijau memiliki kandungan DNA sebanyak 41,83 ml.

Kemudian dapat disimpulkan bahwa hasil ekstraksi DNA dari organ hewan yang berupa hati ayam memiliki nilai kandungan DNA yang lebih banyak dibandingkan dengan kandungan DNA yang dimiliki oleh tanaman. Hal tersebut menunjukkan bahwa kandungan DNA pada hewan lebih besar daripada DNA pada tanaman karena sel hewan lebih kompleks daripada sel tanaman. Dalam hal ini banyaknya kandungan DNA suatu jasad berkorelasi positif dengan kompleksitas jasad tersebut.

IV. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut:

1.    Kandungan DNA yang dimiliki oleh sel hewan lebih banyak jika dibandingkan dengan yang dimiliki oleh sel tanaman.

2.    Semakin kompleks sel DNA suatu makhluk hidup maka semakin banyak kandungan DNA yang dimiliki oleh makhluk hidup tersebut.

  

DAFTAR  PUSTAKA

Machmud, Muhammmad. 2001. Teknik Penyimpanan dan Pemeliharaan Mikroba. Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan. Bogor

Miligan, B.G. 192. Plant DNA Isolation. In: A.R. Hoelzel (Ed). Molecular Genetic Analysis of Populations. A Practical Aproach. Oxford University Pres. New York.

Williams, dkk. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Res. 18: 6531-6535.