BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
DNA merupakan molekul
yang sangat panjang, terdiri dari ribuan deoksiribonukleotida (ada empat
jenis), yang bergabung dalam suatu urutan yang bersifat khas bagi setiap
organisme. Molekul ini biasanya berbentuk untaian ganda. Kromosom sel prokariot
merupakan suatu molekul besar DNA yang berkaitan erat-erat menjadi suatu daerah
inti atau nukleoid.
Sel eukariot mengandung
sejumlah molekul DNA, yang masing-masing pada umumnya berukuran jauh lebih
besar dari satu molekul DNA didalam prokaryota. Molekul DNA didalam eukaryota
bergabung dengan protein dan dikelompokkan menjadi serabut kromatin di dalam
nukleus, yang dikelilingi oleh system membran ganda yang bersifat kompleks. DNA
berfungsi untuk menyimpan informasi genetik secara lengkap yang diperlukan
untuk mencirikan struktur semua protein dan RNA tiap-tiap spesies organisme,
untuk membuat program pada saat yang tepat dan menempatkan biosintesis sel dan
komponen jaringan secara teratur, untuk menentukan aktivitas organisme sepanjang
siklus hidupnya, dan untuk menentukan kekhususan organisme tertentu.
Sel prokaryotik
mengandung jauh lebih banyak DNA dibandingkan dengan DNA virus. Contohnya, satu
sel E. Coli mengandung hampir 200 kali lebih banyak DNA dibandingkan dengan
partikel bakteriofage ?. Percobaan genetik dan juga mikroskopik langsung tengah
memperlihatkan bahwa DNA didalam sel E. Coli merupakan molekul tunggal yang
amat besar. Molekul ini berbentuk lingkaran untaian ganda yang tertutup secara
kovalen, dengan berat molekul kira-kira 2600 juta. DNA-nya mengandung empat
juta pasangan basa dengan panjang keseluruhan kira-kira 1400 ?M = 1,4 mm, atau
sampai 700 kali panjang sel E. Coli (2 ?M). Molekul DNA harus betul-betul
berlipat erat-erat, karena molekul ini keseluruhannya terdapat didaerah inti
sel-sel E. Coli. DNA sel bakteri tampaknya melekat pada satu atau lebih titik
(daerah) pada permukaan sebelah dalam membran sel.
Untuk dapat mengetahui
bagaimana sifat genetik induk dapat diwariskan kepada generasi berikutnya, maka
dilaksanakan praktikum genetika. Percobaan genetika molekuler telah banyak
dilakukan pada berbagai perguruan tinggi di Indonesia umumnya di jawa, seperti
isolasi DNA, transformasi gen, clonin gen. percobaan tersebut ditunjang oleh
alat yang memadai dan mahal. Dalam praktikum genetika mengenai isolasi DNA,
kami mencoba mengekstraksi DNA dari jaringan pada salah satu organ tumbuhan,
yaitu daun karena keterbatasan alat.
B. Tujuan
Adapun tujuan dari
praktikum ini adalah untuk mengetahui metode sederhana dalam mengisolasi
DNA/mengekstraksi DNA dari jaringan tumbuhan.
C. Manfaat
Dengan
adanya pelaksanaan kegiatan praktikum ini, praktikan dapat secara langsubg
mengisolasi/mengekstraksi DNA dari jaringan tumbuhan. Hingga ditemukan hasil
isolasi DNA meskipun yang ditemukan hanya sercara kasat mata dan tidak terlihat
struktur penyusunnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Asam
Deoksiribonukleat atau disingkat AND merupakan persenyawaan kimia yang paling
penting pada makhluk hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya
atau dari makhluk dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi
berikutnya. AND sangat menarik perhatian para Biologiwan modern dalam abad ini,
seperti halnya ahli kimia serta fisika tertarik pada atom. Oleh karena AND
sangat erat hubungannya dengan hampir semua aktivitas biologi, maka banyak
sekali penyelidikan telah dilakukan, bahkan kini masih terus berjalan untuk
mengetahui lebih bayak lagi tentang ADN. AND menempati tempat utama dalam
sitologi (ilmu hal sel), genetika, biologi molekul, mikrobiologi, biologi
perkembangan, biokimia dan evolusi (Jusuf, 2001).
Struktur DNA pertama kali dijelaskan oleh James Watson dan
Francis Crick. Mereka memperoleh model DNA dari hasil foto difraksi sinar X
yang dibuat oleh Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins. Watson dan Crick
menyimpulkan bahwa struktur DNA merupakan rantai ganda (double helix). Untai
ganda tersusun dari dua rantai polinukelotida yang terpilin. Kedua rantai
memiliki susunan antiparalel, yaitu satu rantai berorientasi dari ujung 5’ ke
3’sedangkan yang lain berorientasi ujung 3’ ke 5’. Ujung 5’ merupakan ujung
yang berakhir dengan gugus 5-fosfat dan ujung 3’ berakhir dengan gugus OH.
Kedua rantai dihubungkan dengan ikatan hidrogen yang memghubungkan kedua basa
nitrogen (Anonima, 2010)
Semua makhluk hidup kecuali beberapa virus memiliki ADN. Di
dalam sel, bagian terbesar dari ADN terdapat di dalam nucleus, terutama dalam
kromosom. Molekul ADN juga ditemukan di dalam mitokondria, plastid dan
sentriol. Pada paramecium, Tetrahymena,
Amoeba proteus, amphibian dan paku-pakuan, molekul ADN terdapat dalam dasar
sitoplasma (Hartati, 2008).
Molekul ADN dari sel-sel dengan nucleus sejati mempunyai
bwntuk sebagai benag lurus dan tak bercabang, sedangkan pada sel-sel tanpa
nucleus sejati, mitokondria danplastida molekul ADN berbentuk lingkaran. Ukuran
molekul ADN berbeda-beda dari satu spesies ke spesies lainnya. Pada
mitokondria, molekul ADN mempunyai ukuran 5 u, pada virus lebih panjang, sedang
molekul ADN tunggal pada sel bakteri berukuran 1,4 mm. dalam sel-sel yang berinti
sejati, beberapa orang peneliti menemukan molekul ADN dari berbagai ukuran,
yaitu 50-60 u (Solari, 1965), 500 u (Cairus, 1966) dan 1,6 – 1,8 mm (Huberman
dan riggs, 1966) (Suryo, 2001).
Sel prokaryotik mengandung jauh lebih banyak DNA dibandingkan
dengan DNA virus. Contohnya, satu sel E. Coli mengandung hampir 200 kali lebih
banyak DNA dibandingkan dengan partikel bakteriofage. Percobaan genetik dan
juga mikroskopik langsung tengah memperlihatkan bahwa DNA didalam sel E. Coli
merupakan molekul tunggal yang amat besar. Molekul ini berbentuk lingkaran
untaian ganda yang tertutup secara kovalen, dengan berat molekul kira-kira 2600
juta. DNA-nya mengandung empat juta pasangan basa dengan panjang keseluruhan
kira-kira 1400 ?M = 1,4 mm, atau sampai 700 kali panjang sel E. Coli (2 ?M).
Molekul DNA harus betul-betul berlipat erat-erat, karena molekul ini
keseluruhannya terdapat didaerah inti sel-sel E. Coli. DNA sel bakteri
tampaknya melekat pada satu atau lebih titik (daerah) pada permukaan sebelah
dalam membran sel. Eukaryota mengandung DNA lebih banyak dibandingkan dengan
prokaryota. Sebuah sel jamur lender, salah satu eukaryota tingkat rendah,
mengandung sampai 10 kali DNA sel E. Coli. Sel lalat buah (Drosophila) yang
biasanya digunakan dalam penelitian genetika mengandung DNA 25 kali lebih
banyak dibandingkan dengan DNA sel E. Coli. Setiap molekul sel eukaryota
mengandung satu molekul DNA dupleks berukuran besar, yang dapat mencapai 4-100
kali ukuran DNA sel E. Coli. Sebagai contoh, panjang DNA salah satu kromosom
terkecil pada manusia kira-kira 30 nM, hampir 15 kali lebih panjang dari DNA E.
Coli. Ukuran molekul DNA didalam 46 kromosom manusia pada sel manusia tidak
sama tetapi bervariasi pada kisaran 1-24 kali. DNA eukaryota berbentuk linier,
tidak melingkar. Masing-masing kromosom dalam eukaryota membawa serangkain gen
yang bersifat unik. Semua gen pada tiap sel menyusun genom (Anonimb, 2010).
ADN merupakan
susunan kimia makromolekular yang kompleks, yang terdiri dari tiga macam
molekul yaitu, gulam pentosa yang dikenal sebagai deoksiribosa, asam pospat,
basa nitrogen yang dapat dibedakan atas dua tipe dasar yaitu pirimidin, basa
ini dibedakanb lagi atas sitosin (S) dan timin (T). Purin basa ini dibedakan
lagi atas adenine (A) dan guanine (G). pirimidin (sitosin dan timin) dan purin
(adenine dan guanine) membentuk rangkaian deoksiribosa. Atom C 1’ dari gula
deoksiribosa akan berhubungan dengan atom nitrogen pada posisi 1 dari pirimidin
atau pada posisi 9 dari purin. Molekul denikian ini disebut nukleosida atau
deoksiribonukleosida dan mereka ini dapat berlaku sebagai precursor elementer
untuk sintesa ADN. Akan tetapi sebelum suatu nukleosida dapat menjadi bagian
dari suatu molekul ADN, ia hatus bergabung dengan gugus pospat untuk membentuk
suatu nukleotida atau deoksiribonukleotida (Gardner, 1991).
Menurut Jusuf (2001), Watson dan Crick pada tahun 1953
menyimpulkan bahwa DNA mempunyai strukturt heliks ganda dengan rincian sebagai
berikut:
1.
DNA disusun oleh dua rantai polinukleotida yang
basanya berpasangan dengan ikatan hidrogen dengan aturan perpasangan A-T dan
G-C. pasangan A-T diikat oleh dua ikatan hidrogen sedangkan G-C oleh dua
ikatan.
2.
Antara dua utusan membentuk pasangan anti
paralel yaitu antara kedua utusan terdapat arah yang berlawanan, ujung 5’P akan
berhadapan dengan ujung 3’OH.
3.
Antara dua pasangan basa terdapat jarak sebesar
3,4Ao.
4.
Pasangan dua utusan DNA membentuk suatu pilihan
di sekitar suatu sumbu dengan arah pilihan ke arah kanan atau searah dengan
putaran jarum jam.
Banyaknya ADN dari
sebuah sel juga berhubungan erat dengan sifat ploidi atau jumlah kromosom dari
sel itu. Molekul AND dari sel-sel dengan nucleus sejati mempunyai bentuk
sebagai benang lurus dan tidak bercabang sedangkan pada sel-sel tanpa nucleus
sejati, mitokondria atau plastid molekul AND berbentuk lingkaran. Ukuran
molekul AND berbeda-beda dari satu spesies ke spesies lainnya. Pada
mitokondria, molekul AND mempunyai ukuran 5u (Suryo, 2001).
Salah satu metode
untuk mengisolasi gen adalah dengan bekerja secara terbalik dari protein yang
dihasilkan pertama, paling tidak ada bagian dari protein yang telah dikenali,
artinya urutan asam amino yang menyusun rantai protein tersebut sudah cukup.
Selanjutnya, berdasarkan urutan asam amino yang telah diketahui dan memahami
proses sintesis protein, kita dapat memperkirakan urutan nukleotida dari
sebagaian copy mRNA protein tersebut. Berikutnya, perunut DNA utas tunggal
disusun memurut pasangan dari sekuen mDNA yang diperkirakan. Misalnya, kalau
bagian dari perkiraan sukeun DNA itu CUA GUA CGA, bagian yang dikenali oleh
perunut akan menjadi GAT CAT GCT, karena G berpasangan dengan C dan A
berpasangan dengan T. sebenarnya, karena detail susunan tertentu dari molekul
DNA, sekuen pasangannya seharusnya ditulis TCG TAC TAG, yang merupakan kebalikan
dari GAT CAT GCT. Meskipun begitu, disini kita menggunakan urutan yang secara
teknis tidak tepat, untuk menghindari kebingungan. Perunut DNA terbuat dari
radioaktif sehingga dapat terdeteksi ketika mengikat DNA kembaranya (Jusuf,
2001).
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari pengamatan tentang isolasi DNA dapat ditarik kesimpulan bahwa
dalam mengisolasi DNA dengan menggunakan metode dan bahan sederhana dapat
diamati secara kasat mata untaian benang halus, meskipun tanpa menggunakan alat
yang lebih memadai.
B. Saran
Sebaiknya pada
praktikum selanjutnya, praktikan memiliki pengetahuan dasar men genai isolasi
DNA dan lebih teliti dalam mengukur alat dan bahan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonima,2010.
Isolasi DNA. http://isolasidna.blogspot.com/.
Diakses tanggal 02 Mei 2010.
Anonimb,2010.
Isolasi DNA. http://isolasiDNA.blogspot.com/Genetik.
Diakses tanggal 02 Mei 2010.
Gardner,
E.J, dkk. 1991. Principles of genetics. John
Wiley and Sons, Inc. New York
Jusuf, 2001. Genetika I. Jakarta.
CV. INFOMEDIKA.
Hartati.
S.si, M.Si. 2009. Penuntun Praktikum Genetika. Makassar: Jurusan Biologi
FMIPA UNM.
FMIPA UNM.
Suryo,
2001. Genetika Strata I. Yogyakarta. UGM.
Komentar
Posting Komentar