ISOLASI DNA BUAH DENGAN DETERJENA. TUJUAN
Tujuan dari praktikum ini yaitu agar mahasiswa dapat mengisolasi
DNA buah dengan menggunakan cara yang mudah.
B. TINJAUAN PUSTAKA
DNA (deoksiribonucleic acid atau asam deoksiribonukleat)
merupakan bahan genetik yang sangat penting dalam pewarisan sifat.
DNA membawa informasi genetik dari suatu organisme ke organisme
keturunannya. DNA tersusun atas susunan kimia makromolekul yang
kompleks berupa rangkaian nukleotida. Nukleotida adalah gabungan
antara gugus fosfat, gula pentosa atau dikenal dengan nama
deoksiribosa dan basa nitrogen (Abdurrahman, 2008). Ekstraksi
merupakan satu kaidah dasar yang harus dipenuhi dalam studi
molekuler, terutama dalam penandaan sidik jari DNA. Cetyl Trimethyl
Ammonium Bromide (CTAB) merupakan metode yang umum digunakan dalam
ekstraksi DNA tanaman yang banyak mengandung polisakarida dan
senyawa polifenol. Ada tiga langkah utama dalam ekstraksi DNA,
yaitu perusakan dinding sel (lisis), pemisahan DNA dari bahan padat
seperti selulosa dan protein, serta pemurnian DNA (Syafaruddin,
2011).
Sebuah sel memiliki DNA yang merupakan materi genetik dan
bersifat herediter pada seluruh sistem kehidupan. Genom adalah set
lengkap materi genetik (DNA) yang dimiliki suatu organisme dan
terorganisasi menjadi kromosom. DNA dapat diisolasi, baik dari sel
hewan, manusia, maupun pada tumbuhan. Isolasi DNA memiliki beberapa
tahapan, yaitu: (1)Isolasi sel; (2)Lisis dinding dan membran sel;
(3)Ekstraksi dalam larutan; (4)Purifikasi; dan (5)Presipitasi.
Prinsip-prinsip dalam melakukan isolasi DNA ada 2, yaitu
sentrifugasi dan presipitasi. Prinsip utama sentrifugasi adalah
memisahkan substansi berdasarkan berat jenis molekul dengan cara
memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat
akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan
terletak di atas. Teknik sentrifugasi tersebut dilakukan di dalam
sebuah mesin yang bernama mesin sentrifugasi dengan kecepatan yang
bervariasi, contohnya 2500 rpm (rotation per minute) atau 3000 rpm
(Fatih, 2009).Salah satu senyawa utama yang dipakai dalam deterjen
adalah senyawa dodesil benzene sulfonat dalam bentuk natrium
dodesil benzene sulfonat (NaDBS). Senyawa ini mempunyai kemampuan
untuk menghasilkan buih. Senyawa utama yang lainnya adalah natrium
tripolifosfat (STTP) yang mempunyai kemampuan sebagai pembersih
kotoran. Kedua senyawa ini sulit terurai secara alamiah dalam air,
sehingga kedua senyawa ini dapat mencemari lingkungan perairan.
Salah satu dampak yang terjadi adalah timbulnya buih di permukaan
perairan sehingga dapat mengganggu pelarutan oksigen dalam air dan
dapat mengurangi keindahan (estitika). Oleh karena itu diperlukan
teknik yang tepat dan efektif dalam pengolahan limbah deterjen
(Suastuti, 2010).Detergen adalah salah satu produk komersial yang
digunakan untuk menghilangkan kotoran pada pencucian pakaian. Dalam
detergen mengandung bahan yang mempunyai sifat aktif permukaan
(surfaktan). Surfaktan ini digunakan untuk proses pembahasan dan
pengikat kotoran, sehingga sifat dari detergen dapat berbeda
tergantung jenis surfaktannya . Detergen yang dijual bebas di
pasaran biasanya mengandung 20 40 % surfaktan, sedangkan sisanya
adalah bahan kimia yang biasanya disebut dengan additivies atau
detergen builders yang berfungsi untuk meningkatkan daya bersih
detergen. Bila surfaktan berada dalam air, maka sifat dan struktur
molekul surfaktan dapat dibedakan menjadi dua macam gugus yaitu
gugus hidrofilik dan gugus hidrofobik. Gugus hidrofobik adalah
suatu hidrokarbon yang berisi 8 sampai 18 atom karbon di dalam
suatu rantai yang sedikit bercabang atau lurus.Sedangkan gugus
hidrofilik merupakan gugus yang berfungsi sebagai bahan pembasah.
Bila surfaktan yang telah mengikat zat pengotor (dirt) terkumpul ,
maka bagian yang bersifat non polar akan mengikatkotoran tersebut
dan akan membentuk kelompok (50 150 molekul) yang disebut micelle.
Micelle ini terbentuk sebagai akibat dari peningkatan antara gugus
hidrofobiknya berada pada bagian luar atau permukaan micelle
(Santi, 2009). C. ALAT DAN BAHAN1. AlatAlat yang digunakan pada
percobaan ini yaitu : Pipet tetes
Lumpang dan alu
Gelas kimia
Gelas ukur
Batang pengaduk Corong
Sentrifugas Tabung sentrifius
2. BahanBahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu : Bawang
merah Sabun cair
Etanol dingin
Akuades
Kertas saringD. CARA KERJA
Bawang merah Dikupas kulitnya
Digerus menggunakan lumpang dan alu hingga halus Ditambahkan
larutan sabun 10 ml Diaduk perlahan (jangan sampai berbusa)
Disaring
Filtrat Bawang merah Ditetesi etanol dingin hingga terbentuk
endapan berupa benang-benang putih Dimasukkan kedalam tabung
eppendorf Disentrifius di dalam mesin sentrifugas dengan kecepatan
7000 rpm selama 5 menit
Dibuang medium airnya. Dilarutkan menggunakan akuades
Hasil Pengamatan = ?E. HASIL PRAKTIKUMNo.PerlakuanHasil
1.
2.
3.
4.Pembuatan larutan sabun :5 ml sabun cair + 5 ml akuades
Ektraksi DNA :10 gram sampel buah + 10 ml larutan sabun, diaduk,
disaring.
Presipitasi DNA :
Filtrat buah + etanol dingin, disentrifius 7000 rpm selama 5
menit.
Endapan + air secukupnya10 ml larutan sabunFiltrat bawang
merah
Terbentk endapan putihEkstrak DNA
F. PEMBAHASANDNA adalah asam nukleat yang mengandung materi
genetik dan berfungsi untuk mengatur perkembangan biologis seluruh
bentuk kehidupan secara seluler. DNA terdapat pada nukleus,
mitokondria dan kloroplas. DNA memiliki struktur pilinan utas ganda
yang antiparalel dengan komponen-komponennya, yaitu gula pentosa
(deoksiribosa), gugus fosfat, dan pasangan basa. Pasangan basa pada
DNA terdiri atas dua macam, yaitu basa purin dan pirimidin. Basa
purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G) yang memiliki struktur
cincin-ganda, sedangkan basa pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan
timin (T) yang memiliki struktur cincin-tunggalIsolasi DNA adalah
suatu cara/metode untuk memisahkan DNA dari sel, baik dari inti,
mitokondria maupun kloroplas. Isolasi DNA pada dasarnya dapat
dilakukan dengan menggunakan berbagai macam sumber DNA yang dapat
diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Prinsip-prinsip dalam
melakukan isolasi DNA ada 2, yaitu sentrifugasi dan presipitasi.
Prinsip utama sentrifugasi adalah memisahkan substansi berdasarkan
berat jenis molekul dengan cara memberikan gaya sentrifugal
sehingga substansi yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan
substansi yang lebih ringan akan terletak di atas.
Pada percobaan ini, akan dilakukan isolasi DNA buah dengan
menggunakan deterjen. Prinsip percobaan ini adalah untuk mengetahui
teknik isolasi DNA sampel bawang merah dengan cara yang mudah. Pada
proses isolasi DNA bawang merah, yang pertama harus dilakukan
adalah melisiskan sel atau perusakan sel bertujuan untuk
mengeluarkan isi sel. Pemecahan sel dilakukan dengan penggerusan
sampel bawang merah hingga halus. Proses penggerusan dengan
menggunakan lumpang dan alu agak memakan waktu yang lama karena
struktur bawang merah yang tidak mudah di gerus hingga halus.
Penggerusan menghasilkan tekstur sampel bawang merah yang kurang
halus sehingga tidak ditimbang dan langsung ditambahkan dengan
Proses selanjutnya adalah ekstraksi DNA. Bawang merah yang telah
digerus kemudian diambil semuanya karena diasumsikan bahwa berat
sampel bawang merah hasil gerusan kira-kira kurang lebih 10 gram.
Sampel tersebut kemudian ditambahkan dengan 10 ml larutan sabun
cair. Penggunaan larutan sabun ini bertujuan untuk merusak membran
sel bawang merah secara kimia. Membran sel pada setiap organisme
akan mengalami kerusakan oleh pengaruh senyawa-senyawa kimia. Dalam
proses isolasi DNA, sabun berfungsi menggantikan senyawa-senyawa
kimia tersebut. Sabun mengandung senyawa kimia yang dapat
menyebabkan hilangnya molekul lipid pada membran sel sehingga
struktur membran akan rusak dan melisiskan isi sel. Larutan
campuran tersebut kemudian diaduk. Proses pengadukan harus
dilakukan perlahan-lahan. Hal ini karena sabun cair tersebut mudah
berbusa dan nantinya akan mempengaruhi DNA pada sampel bawang
merah. Larutan sabun yang digunakan kadarnya 1 : 1 dengan akuades
sebagai pelarutnya. Kadar sabun cair tidak boleh lebih dari
banyaknya air karena jika berlebih maka akan merusak sel dengan DNA
dari sampel bawang merah tersebut. Proses selanjutnya adalah
penyaringan dengan menggunakan kertas saring. Filtrat hasil
penyaringan diambil untuk proses selanjutnya. Setelah penyaringan,
tahap selanjutnya adalah presipitasi DNA. Secara teori, prinsip
presipitasi yang pertama adalah menurunkan kelarutan asam nukleat
dalam air. Prinsip yang kedua, penambahan senyawa gugus alkohol.
Alkohol dapat bercampur dengan air, namun kurang polar dibandingkan
dengan air. Molekul alkohol tidak dapat berinteraksi dengan gugus
polar dari asam nukleat sehingga alkohol adalah pelarut yang lemah
bagi asam nukleat. Prinsip ketiga yaitu penggunaan alkohol dingin
akan menurunkan aktivitas molekul air sehingga memudahkan
presipitasi DNA. Pada percobaan ini, digunakan etanol dingin.
Etanol dingin ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam filtrat
buah hingga terbentuk endapan seperti kristal-kristal putih.
Penggunaan etanol akan menarik asam nukleat dan membentuk endapan.
Etanol yang digunakan harus dalam keadaan dingin. Hal ini bertujuan
untuk menyempurnakan proses presipitasi DNA.Filtrat buah yang telah
ditambahkan dengan etanol dingin kemudian disentrifius menggunakan
sentrifugas. Filtrat tersebut disimpan dalam suatu tabung yang
disebut tagung sentrifius dan disimpan di dalam sentrifugas.
Filtrat disentrifius dengan kecepatan 7000 rpm selama 5 menit.
Hasil dari sentrifugasi adalah terdapatnya endapan DNA yang berada
pada dinding tabung terpisah dengan mediumnya. Medium tersebut
dibuang sedangkan endapannya kemudian dilarutkan dengan air. Dari
proses tersebut, diperoleh ekstrak DNA bawang merah. Langkah
akhirnya adalah ekstrak DNA tersebut disimpan didalam freezer
karena DNA sensitif terhadap suhu.Manfaat mempelajari isolasi DNA
dalam bidang farmasi yaitu diharapakan mampu menghasilkan berbagai
jenis obat dengan kualitas yang lebih baik sehingga memberikan
harapan dalam upaya penyembuhan sejumlah penyakit di masa
mendatang. Contohnya pembuatan insulin melalui proses rekayasa
genetika dimana salah satu proses pembuatannya dengan jalan isolasi
vektor dan DNA sumber gen.
G. KESIMPULANDari percobaan yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan bahwa isolasi DNA pada dasarnya dapat dilakukan dengan
cara yang mudah yaitu dengan cara penggerusan untuk merusak dinding
sel dan juga dapat dilakukan dengan menggunakan bahan kimia berupa
sabun cair. DNA dapat diisolasikan dari sumber DNA berupa bawang
merah dengan penambahan larutan sabun cair dan etanol dingin untuk
membantu proses presipitasi DNA.DAFTAR PUSTAKAFaatih, Mukhlissul,
2009, Isolasi dan Digesti DNA Kromosom, Jurnal Penelitian Sains dan
Teknologi Vol. 10 No. 1, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Langga I. F., Restu M. dan Kuswinanti T., 2012, Optimalisasi
Suhu dan Lama Inkubasi dalam Ekstraksi DNA TAnaman Bitti (Vitex
cofassus Reinw) serta Analisis Keragaman Genetik dengan Teknik
RAPD-PCR, Jurnal Sains dan Teknologi Vol. 12 No. 3, Universitas
HAsanuddin.
Santi, Sintha Soraya, 2009, Penurunan Konsentrasi Surfactan pada
Limbah Detergen dengan Proses Photokatalitik Sinar UV, Jurnal
Teknik Kimia Vol. 4 No. 1.Suastuti D.A., 2010, Efektivitas
Penurunan Kadar Dodesil Benzen Sulfonat (DBS) dari Limbah Deterjen
yang Diolah dengan Lumpur Aktif, Jurnal Kimia, Universitas
Udayana.
