Laporan Elektroforesis Fix

Embed Size (px)

DESCRIPTION

elektro

Citation preview

Pertanyaan1. Ada berapa pita yang terbentuk ? Jelaskan !

Pita yang terbentuk pada sampel ada 1 yaitu 3,3 cm. Sedangkan pita marker yang terbentuk mulai dari 1-7 adalah 1,5 cm, 2,1 cm, 2,7 cm, 2,9 cm, 3,2 cm, 3,4 cm, dan 4 cm. Panjang pita yang terbentuk tergantung dari kecepatan migrasi protein pada sampe, dimana protein-protein pemisah berdasarkan berat molekulnya. Protein dengan berat molekul yang lebih kecil akan bergerak lebih cepat dibandingkan protein dengan berat molekul yang lebih besar.

2. Apakah kepekatan warna pita berkaitan dengan konsentrasi protein ?

Iya, larutan pewarna dapat berikatan dengan asam amino, sehingga konsentrasi protein dapat dilihat dari kepekatan warna pada pita oleh karena itu semakin pekat warna pada pita maka konsentrasi protein semakin tinggi, dan sebaliknya apabila warna pita tidak pekat, maka konsentrasi protein rendah (Ripani, 2010).

3. Bagaimana cara mengidentifikasi jenis protein yang membentuk pita pada gel elektroforesis?

Menggunakan marker protein, yaitu dengan melihat bentuk molekul pada marker dan mencocokannya dengan sampel serta literatur. Marker merupakan senyawa yang terdapat dalam bahan alam dan dideteksi untuk keperluan khusus , yang merupakan campuran molekul dengan ukuran berbeda-beda dapat digunakan untuk menentukan ukuran molekul dalam pita sampel dengan meng-elektroforesis marker tersebut pada lajur di gel yang paralel dengan sampel. Pita-pita pada lajur marka tersebut dapat dibandingkan dengan pita sampel untuk menentukan ukurannya. Jarak pita dari sumur gel berbanding terbalik terhadap logaritma ukuran molekul (Ripani,2010).

4. Apakah fungsi penambahan merkaptoetanol pada persiapan sampel ?

Pengikatan protein dengan SDS akan menyebabkan dua hal. Yang pertama yaitu terputusnya ikatan disulfida yang menentukan protein folding dengan kata lain struktur sekunder protein rusak. Yang kedua yaitu akan menyebabkan bagian luar molekul protein terselubungi oleh muatan negatif dari SDS sehingga molekul protein akan terseparasi semata-mata berdasarkan berat molekulnya saja bukan berdasarkan besar dan jenis muatannya karena semua molekul protein sekarang bermuatan negatif. Disosiasi ini terjadi dengan bantuan pemanasan dan penambahan disulfide reducing agent seperti -merkaptoetanol atau 1,4-dithiothretol (Fatchiyah, 2012).

5. Apakah fungsi pemanasan sampel protein ?

Fungsi pemanasan sampel protein adalah untuk mempercepat proses denaturasi protein pada sampel atau bertujuan untuk mengoptimalkan pendenaturasian protein pada sampel (Anam,2009).

6. Mengapa pH sangat berpengaruh pada metode elektroforesis protein ?

pH sangat berpengaruh pada metode elektroforesis protein karena pH mempengaruhi titik isoelektrik pada protein sehingga mempengaruhi tingkat dan arah pergerakan protein. apabila pH larutan berada di atas pI akan mempengaruhi waktu perpindahan protein dan pH larutan berada di atas pI protein akan bermuatan negatif. Sementara itu, apabila pH larutan berada di bawah pI maka protein akan bermuatan positif (Anam,2009).

7. Reagen apa yang berfungsi untuk mempolimerisasi gel ?

Untuk polimerisasi gel, digunakan beberapa reagen yang fungsinya saling berhubungan satu sama lain yaitu akrilamida, APS, dan TEMED. Akrilamid dapat membentuk rantai polimer panjang yang dikenal sebagai poliakrilamida, yang juga karsinogenik. Polimer ini dipakai dalam pengental karena ia akan membentuk gel bila tercampur air. Dalam laboratorium biokimia poliakrilamida dipakai sebagai fase diam dalam elektroforesis gel (PAGE atau SDS-PAGE) (Fatchiyah, 2012). 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. Akrilamid ini dikatalisator oleh TEMED sehingga dapat digunakan dalam pemisahan protein. Sedangkan peran APS adalah sebagai inisiator yang mengaktifkan akrelamid supaya bereaksi dengan akrelamid lainnya

8. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi pergerakan protein dalam gel elektroforesis ?

Faktor faktor yang mempengaruhi pergereakan protein dalam gel elektroforesis adalah: Suhu : memepengaruhi denaturasi protein , dimana protein dengan struktur primer akan lebih cepat pergerakannya Ukuran dan berat molekul: semakin besar ukuran molekul semakin lambat pergerakan molekul. Dibandingkan dengan ukuran molekul yang lebih kecil. Bentuk molekul tersier atau sekunder akan lebih lambat daripasa bentuk primer. pH : mempengaruhi titik isoelektrik protein sehingga mempengaruhi tingkat dan arah pergerakan protein. Voltase: semakin tinggi voltase maka semakin cepat pergerakan protein, dan sebaliknya, semakin rendah voltasenya maka pergerakan protein semakin lambat. Konsentrasi enzim: konsentrasi enzim bertambah dengan bertambahnya kecepatan reaksi pada konsentrasi substrat tertentu. Konsentrasi substrat : umumnya konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi, akan tetapi pada batas tertentu tidak mengalami peningkatan reaksi meskipun konsentrasi substrat diperbesar. Inhibitor : adanya zat inhibitor ini akan menghalangi sisi aktif enzim untuk bergabung dengan substrat enzim, sehingga reaksi terganggu (Anam,2009).

4. Hasil dan Pembahasan

Pembuatan Gel

Dalam praktikum kali ini Hal yang pertama dilakukan adalah pembuatan gel. Pada pembuatan gel ini dilakukan 2kali, yaitu pembuatan gel Separating (gel yang berada dibawah) dan gel Stacking (gel yang berada diatas). Pada pembuatan gel separating , pertama-tama yang dilakukan adalah menyiapkan alat dan bahan dahulu setelah itu dilakukan persiapan bahan APS dengan pertama-tama menimbang ammonium perisulfat yang diletakkan dalam alumunium foil (APS 10%) sebanyak 0.1 gram menggunakan timbangan analitik, sebelum digunakan timbangan dikalibrasi terlebih dahulu agar didapatkan hasil yang sesuai. Setelah ditimbang, APS dimasukan kedalam mikrotube kemudian ditambahkan akuades sebanyak 1mL dengan menggunakan pipet ukur dan bulb. Setelah itu digojok hingga APS tercampur jadi satu dengan akuades, tujuan digojok agar homogen. Setelah menyiapkan APS kemudian ambil 1700l larutan APS yang ada di dalam mikrotube kedalam gelas beaker yang berukuran 100mL, lalu ambil akrilamid sebanyak 2000l dimasukkan kedalam gelas beaker yang berukuran 100mL, lalu ditambahkan 1300l LGB dengan menggunakan mikropipet (untuk mengambil bahan cair atau larutan secara tepat dan pas ukuran mL yang dibutuhkan). Setelah itu dikocok dengan memutar-mutarkan beaker glass, tujuannya adalah agar larutan homogen. Setelah itu ditambahkan dengan APS 10% sebanyak 400l dan ditambahkan TEMED sebayak 350l secara bersamaan dengan menggunakan mikropipet kedalam gelas beaker ukuran 100 ml. Penambahan APS 10% dan TEMED ke dalam gelas beaker ini dilakukan secara bersama-sama, karena apabila dilakukan satu persatu / tidak dilakukan secara bersamaan maka akan terbentuk gel lebih cepat atau terlebih dahulu. Setelah ditambahkan APS 10% dan TEMED gelas beaker dikocok selama 20 detik agar larutan homogen, dan gel separating pun sudah jadi dan siap untuk dimasukkan kedalam laca loading. Untuk memasukkan gel separating dalam kaca loading dilakukan dengan mengambil secara cepat larutan gel separating menggunakan mikropipet kemudian dimasukkan kedalam kaca loading yang telah disiapkan, memasukkannya dilakukan dari bagian ujung kaca loading dan dibiarkan selama 15 menit dalam suhu ruang agar gel terpolimerisasi. setelah itu gel separating diberi akuades diatas permukaan yang bertujuan untuk meratakan gel separating. Setelah itu akudes dihilangkan dengan menyerapnya dengan tissue. . Fungsi dari bahan-bahan yang digunakan antara lain Amonium Perisulfat (APS) sebagai inisiator yang mengaktifkan akrilamid agar bereaksi dengan muatan akrilamid lainnya sehingga membentuk rantai polimer yang panjang. TEMED, berfungsi sebagai katalisator reaksi polimerisasi akrilamid menjadi gel poliakrilamid sehingga dapat digunakan dalam pemisahan protein. Akrilamid, berfungsi sebagai mencegah terjadinya difusi karena timbulnya panas dari arus listrik yang digunakan. LGB dan UGB berfungsi sebagai memberikan muatan negatif pada protein karena mengandung SDS. Yang selanjutnya adalah membuat stacking gel prosedurnya sama dengan pembuatan separating gel, hanya beda pada separating gel menggunakan LGB tapi dalam stacking gel menggunakan UGB sebanyak 625 l.Hasil dari pembuatan gel separating ini adalah setelah mengalami proses pencampuran seperti tahapan diatas menjadi larutan kental hampir membentuk gel, dengan memasukkan larutan kental tersebut kedalam kaca loading dan didiamkan selama 15 menit akhirnya terbentuk gel berwarna putih bening yang padat dalam kaca loading. Akan tetapi pada percobaan kami, pembuatan gel separating ini dilakukan pengulangan karena pada pembuatan gel yang pertama terjadi kesalahan kurang rapatnya kaca loading sehingga menyebabkan kebocoran yang mengharuskan untuk mengulang untuk kedua kalinya.Literatur:

Menurut literatur wujud dari separating gel juga padat setelah dimasukkan dalam kaca Larutan gel yang telah dibuat dimasukkan dalam plate untuk mencetak gel, lalu pemberian aquades diatas separating gel yang setengah padat bertujuan untuk membuat permukaan separating gel datar. Setelah padat aquades diserap agar dapat dilakukan proses selanjutnya yaitu penambahan stacking gel diatas separating gel Separating gel ini berfungsi untuk memisahkan atau menseparasi protein berdasarkan berat molekulnya, bahan yang digunakan dalam praktikum yaitu akrilamid 30% sebagai bahan untuk membentuk pori-pori dalam gel agar protein dapat terpisah berdasarkan ukurannya (Sudarmanto,2008).

(Pembentukan Gel Poliakrilamid melalui Inisiasi TEMED dan Ammonium Persulfat)

(Skema Mekanisme Separasi Protein Berdasarkan Berat Molekul dengan SDS PAGE) (Fatchiyah, 2012).

Persiapan Sampel Setelah mempersiapkan separating dan stacking gel, dilanjutkan dengan pembuatan sampel. Langkah pembuatan sampel ini diawali dengan mempersiapkan pepsin yang telah terbungkus oleh aluminium foil dengan konsentasi yang berbeda-beda (0,005;0.0075;0.01;0.0125;0.015), larutan buffer, mikropipet, dan mikrotube. Pepsin yang terbungkus oleh aluminium foil dibuka, lalu ambil larutan buffer sebanyak 500 l menggunakan mikropipet. Lalu alirkan larutan buffer pada masing-masing pepsin dengan konsentrasi yang berbeda-beda menuju mikrotube. Pembilasan langsung dengan sampel buffer pada aliminium foil bertujuan untuk mencegah adanya kehilangan berat sampel meskipun hanya sedikit karena dapat mempengaruhi hasil. Sedangkan penambahan sampel buffer itu sendiri bertujuan untuk mereduksi protein dalam sampel pepsin. Masing-masing mikrotube yang telah berisi sampel dengan sampel buffer ditempatkan pada gabus agar mikrotube dapat mengambang ketika ditempatkan dalam permukaan air. Setelah mikrotube terpasang dengan baik dalam gabus, dimasukkan kedalam air dan dipanaskan diatas kompor listrik dengan suhu 90 C selama 5 menit. Pemanasan sampel ini bertujuan untuk denaturasi protein yang memilki struktur sekunder atau tersier menjadi struktur primer agar lebih mudah unuk dianalisis dengan metode SDS-PAGE ini. Setelah pemanasan selesai dikakukan, dilakukan pendinginan pada sampel sebelum siap untuk digunakan. Sampel yang telah siap untuk digunakan dimasukkan pada sumuran yang ada pada gel. Analisis hasil Dari persiapan sampel yang dilakukan didapatkan hasil sampel yang baik dan sesuai dengan yang dinginkan karena telah melakukan preparasinya sesuai dengan prosedur yang telah didapatkan. Sampel yang dibuatpun telah memiliki konsentrasi yang sesuai dengan yang diinginkan.

Pewarnaan ProteinSetelah dilakukan pemisahan protein dengan elektroforesis, dilanjutkan dengan pewrnaan gel. Pewarnaan gel ini bertujuan untuk membantu dalam pengamatan band protein. Pertama-tama menyiapkan alat dan bahan terlebih dahulu, kemudian dihentikan listrik pada elektroforesis, diambil kaca loading dari tank, lalu gel diambil secara perlahan agar tidak sobek sehingga hasil yang didapatkan nanti maksimal dan diletakkan kedalam sebuah wadah. Setelah itu dituangkan larutan pewarna bromophenol blue hingga gel terendam, larutan pewarna ini dibuat dengan mencampurkan 0.125 gram croomasic brilliant blue, 22.7 ml methanol, 4.6 ml asam asetat glasial, dan aquabides hingga volume total 50 ml. Setelah dituangkan larutan pewarna diletakkan diatas shaker selama 15menit, dilakukan shaker pada gel ini bertujuan agar warnanya meresap kedalam gel . Kemudian, larutan pewarna dibuang hingga hanya tersisa gel dalam wadah. Selanjutnya, dimasukkan larutan penghilang warna, yang berfungsi untuk menghilangkan warna dari larutan pewarna Bromophenol Blue. Larutan penghilang warna dibentuk dari metanol sebanyak 14 ml, asam asetat glasial 14 ml, dan ditambahkan aquades hingga volume total 200 ml. Setelah dilakukan penambahan larutan penghilang warna, wadah berisi gel diletakkan pada shaker kembali selama 10 menit yang bertujuan untuk memaksimalkan dalam penghilangan warna. Selanjutnya, larutan penghilang warna dibuang dan gel dibilas menggunakan aquades. Kemudian, larutan pembilas dituang pada gel dan diberi beberapa potong kertas saring kecil untuk membantu mengikat sisa-sisa pewarnaan dari Bromophenol Blue tadi kemudian didiamkan selama 10-15 menit. Terakhir, larutan pembilas yang lama diganti dengan yang baru hingga terlihat pita-pita protein pada gel, gel pun jadi dan dapat diamati hasilnya.Pada pewarnaan protein pada gel ini menggunakan larutan pewarna bromophenol blue, serta melakukan pembilasan dengan larutan penghilang warna dan larutan pembilas didapatkan warna dari sampel. Dapat dilihat hasil yang didapatkan terbentuk 7 pita yang terbentuk sebagai hasil separasi elektroforesis oleh matriks penyangga gel poliakrilamid dibawah pengaruh tegangan listrik, dimana protein protein pemisah berdasarkan berat molekulnya. Protein dengan berat molekul yang lebih kecil akan bergerak lebih cepat dibandingkan protein dengan berat molekul yang lebih besarLiteratur:Dalam satu sampel protein bisa lebih dari satu bahkan puluhan band dalam gel poliakrilamida. Dalam kondisi tidak diwarnai, protein tersebut tidak terlihat karena memang protein dalam sampel tidak berwarna. Setelah diwarna dengan staining solution yang mengandung Coomassie brilliant blue R-250, protein yang tidak berwarna tersebut menjadi berwarna biru karena mengikat Coomassie blue. Dalam kondisi ini kita bisa mengetahui keberadaan dan mengukur mobilitas protein untuk kemudian ditentukan berat molekulnya (Fatchiyah, 2012).

Data Hasil Praktikum (DHP)

Protein MarkerBM (Kda)Panjang PitaLog BMRf

12251,52,3520,288

21502,12,1760,403

31002,720,461

4752,91,8750,557

5503,21,6980,615

6353,41,5440,653

72541,3970,769

Gambar Gel SDS PAGE

Perhitungan Data Hasil Praktikum (DHP)

Panjang Separating Gel = 5.2 cmRumus (RF) = Perhitungan RF1. RF = 2. RF = 3. RF = 4. RF = 5. RF = 6. RF = 7. RF =

Panjang pita sampel = 3.3 cmRF =

Y= -2.081 x + 2.976= -2.081 (0.634) + 2.976= 1.656

Y= log BM= antilog 1.656= 45.2 kDA

Kurva standar

RfLog BM

0.2882.352

0.4032.176

0.4612

0.5571.875

0.6151.698

0.6531.544

0.7691.397

PembahasanDari data hasil praktikum, dapat dilihat bahwa ada 7 protein marker yang digunakan. Protein marker digunakan sebagai standart untuk menentukan berat molekul dari sampel. Pada protein marker 1 didapat berat molekulnya sebesar 225 kDA, pada protein marker ke 2 didapatkan berat molekulnya sebesar 150 kDA, lalu pada protein marker yang ke-3 dihasilkan berat molekul sebanyak 100 kDA pada protein marker yang ke-4 berat molekulnya sebesar 75 kDA, sedangkan pada protein marker yang ke-5 didapat berat molekulnya sebesar 50 kDA, pada protein marker yang ke-6 berat molekulnya sebesar 35 kDA dan yang terakhir pada protein marker yang ke-7 dihasilkan berat molekul sebesar 25 kDA. Pergerakan dari protein di dalam gel mengikuti persamaan Rf = 1 / BM (berat molekul) dimana Rf adalah mobility. Intrepetasi dari SDS-PAGE dapat dibaca dengan membuat persamaan regresi linier dari pita marker sebagai standart acuan setelah mendapatkan persamaan regresi linier dari marker. Kita dapat menghitung berat molekul dari sampel dengan cara memasukkan pada persamaan tersebut. Persamaan regresi linier dari marker : y = -2.081 x + 2.976. Y menunjukkan panjang jarak dari bagian atas gel sampai pita protein yang akan diukur. Sedangkan x menunjukkan Rf. Dengan panjang pita sampel 3,3 cm maka dapat kita hitung Rfnya dengan cara :

Dan didapatkan hasil Rfnya sebesar 0,634. Lalu nilai Rf yang didapat ini dimasukkan ke persamaan y = -2.081 x + 2.976 sehingga diperoleh nilainya sebesar 1.656. Karena y = log BM, maka untuk mencari berat molekulnya kita harus menganti log y dan didapatkan antilog y sebesar 45.2 kDA. Lalu dari kurva hubungan antara berat molekul dan nilai rf dapat kita simpulkan bahwa semakin besar nilai rfnya maka akan semakin kecil log berat molekulnya.Literatur:Pada saat elektroforesis berlangsung, protein akan bergerak dari elektroda negatif menuju elektroda positif sampai pada jarak tertentu pada gel poliakrilamid tergantung pada berat molekulnya. Semakin rendah berat molekulnya maka semakin jauh pula protein bergerak dengan kata lain mobilitisnya tinggi. Sebaliknya, protein dengan berat molekul lebih besar akan bergerak pada jarak yang lebih pendek dengan kata lain mobilitisnya rendah. Berbagai jenis protein pada suatu sampel akan terseparasi (terpisah-pisah) pada gel poliakrilamida tergantung pada mobilitasnya. Protein dengan mobilitas tinggi akan berhenti bergerak pada bagian yang lebih bawah gel, sedangkan protein dengan mobilitas rendah cenderung berhenti bergerak pada bagian atas gel. Dengan demikian, pada jalur pergerakan protein akan didapatkan jajaran protein (disebut sebagai band atau pita protein) yang sudah terseparasi berdasarkan berat molekulnya (Fatchiyah, 2012).

. (Estimasi Berat Molekul menggunakan SDS-PAGE)(Fatchiyah, 2012).

KesimpulanKesimpulan dari praktikum kali ini adalah didapatkan 7 pita yang terbentuk. Panjang pita masing- masing yang diukur dengan menggunakan penggaris yaitu 1,5 cm, 2,1 cm, 2,7 cm, 2,9 cm, 3,2 cm, 3,4 cm, dan 4 cm. Tiap pita terbentuk karena adanya perbedaan berat molekul sehingga protein berhenti di posisi masing- masing sesuai berat molekulnya dan apabila kita lihat grafik yang terbentuk dapat kita simpulkan bahwa semakin besar nilai rfnya maka akan semakin kecil log berat molekulnya.Prinsip elektroforesis SDS-Page adalah memisahkan protein berdasarkan berat molekul dengan menggunakan matrik penyangga akrilamid, protein terseparasi dalam medan listrik dan melanjutkan dengan pewarnaan, penghilangan warna, dan pembilasan gel. Pembacaan berat molekul dilakukan dengan melihat pita yang terbentuk oleh marker.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pergerakan protein dalam gel elektroforesis yaitu Ukuran dan bentuk molekul, Konsetrasi gel, pH, voltase, Suhu.

Daftar Pustaka Tambahan

Fatchiyah. 2012. Analisis Biologi Molekuler. Laboratorium Biomol: Malang

Ripani, M. 2010. Diagnostik Molekuler. Teknologi Laboratorium Kesehatan (TLK) di FakultasFarmasi Universitas Hasanuddin: Makassar

Sudarmanto, Arie. 2008. Protein. www.ariebs.staff.ugm.ac.id. Diakses tanggal 25 Mei 2014pukul 7.08Penilaian

KomponenNilai

Pre-test

Aktivitas

Hasil dan Pembahasan

B. Diagram Alir Elektroforesis1. Pembuatan separating gel 12%

Aquadest 1700 L

30% akrilamid 2000 LLGB 1300L

APS 10% 35 LDimasukkan ke beaker glass dan diaduk

TEMED 3,5 L

Diaduk hingga tercampur merata

dituang pada cetakan gel dengan mikropipet hingga tinggi tertentu (beri sisa tempat untuk stacking gel)

dibiarkan hingga 15-30 menit pada suhu ruang

dituang aquades dengan mikropipet pada permukaan gel

aquadest dibuang dengan menyerapkan tissue

Hasil

2. Persiapan sampel

Sampel 0,1 %

dilarutkan dalam sampel buffer

dipanaskan suhu 900 C selama 5 menit

Hasil3.

Aquadest 1475 LPembuatan stacking gel 3%

UGB 625L30% akrilamid 400 L

APS 10% 20 LDimasukkan ke beaker glass dan diaduk

TEMED 2 L

aduk hingga tercampur merata

dituang diatas gel pemisah

sisipkan gigi sisir pada stacking gel dalam perlahan jangan sampai terbentuk gelembung

biarkan hingga 15-30 menit pada suhu ruang

ambil sisir secara perlahan dari gel

pindahkan gel secara perlahan dalam tank elektroforesis

masukkan buffer tank ke dalam tank elektroforesis

Hasil

4. Pemisahan protein dengan elektroforesis

10 L sampel

dimasukkan dalam sumuran

pasang elektroda sesuai dengan warnanya

gel dijalankan pada tegangan 200 v selama 45 menit atau hingga sampel mencapai bagian dasar

Hasil

5. Pewarnaan gel

Hentikan listrik

pindahkan gel dari tank

pindahkan glass plate dari gel kedua sisi

tuangkan larutan pewarna pada gel dalam wadah

tutup dengan plastik dan letakkan diatas shaker selama 15-30 menit

pindahkan larutan pewarna dari sel

bilas gel dengan aquadest

tuangkan larutan pembilas

biarkan selama 10-15 menit diatas shaker

ganti larutan pembilas dengan yang baru hingga terlihat pada gel adalah pita protein

Hasil