BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangAsam deoksiribonukleat (DNA) adalah bahan
kimia yang membentuk gen. DNA adalah suatu polimer yang terdiri
dari nukleotida yang secara bergilir, merupakan molekul yang
terdiri dari suatu cincin purin atau primidin [basa DNA adalah
adenine (A), timin (T), guanine (G), dan sitosin (C)], satu gula
deoksiribosa, dan fosfat. Unit unit nukleotida disatukan secara
kovalen menjadi rangkaian panjang yang membentuk untai ganda dengan
dua untaian disatukan oleh ikatan hindrogen antara basa-basa
spesifik-adenin di satu untai selalu terletak berhadapan dengan
timin di untai lain dan hal yang sama dengan guanine dan sitosin.
Struktur untai ganda menyebabkan DNA mampu bereplikasi dan
menyimpan kode genetic. DNA bereplikasi dengan cara terurai dan
membentuk dua untai baru sementara kode genetic dipertahankan oleh
pembentukan pasangan basa antara dua untai. Kode genetic terdiri
dari triplet basa yang di sebut kodon, masing-masing kodon
membentuk kode genetic masuknya pada satu asam amino spesifik ke
dalam molekul protein.1.2 TujuanTujuan dari pembuatan makalah
Biologi Molekuler yang berjudul DNA (Deoxyribo Nucleic Acid )
antara lain adalah sebagai berikut :1. Untuk menyelesaikan tugas
perkuliahan Biologi Molekuler2. Untuk mengetahui pengertian dan
struktur DNA3. Untuk mengetahui tahapan replikasi DNA dan isolasi
DNA4. Untuk mengetahui fungsi dari DNA
1.3 ManfaatManfaat dari pembuatan makalah ini antara lain dapat
mengetahui pengertian maupun struktur dari DNA , dapat mengetahui
tahapan replikasi dan isolasi DNA serta dapat mengetahui fungsi
dari DNA.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1 DNA (deoxyribonucleic acid)Asam ini adalah polimer yang
terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu
sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang.
Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C
nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada molekul deoksiribosa dengan
perantaraan gugus fosfat.Secara kimia DNA mengandung
karakteristik/sifat sebagai berikut :1. Memiliki gugus gula
deoksiribosa.2. Basa nitrogennya guanin (G), sitosin (C), timin (T)
dan adenin (A).3. Memiliki rantai heliks ganda anti paralel4.
Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan
berpasangan spesifik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan
dengan sitosin (GC), dan adenin berpasangan dengan timin (A - T),
sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumlah sitosin. Demikian
pula adenin dan timin.
Gambar 1.1DNA
2.2 Struktur DNAAda tiga struktur DNA yang dikenal selama ini.
Struktur-struktur DNA tersebut adalah sebagai berikut:1.Struktur
primer. DNA tersusun dari monomer-monomer nukleotida. Setiap
nukleotida terdiri dari satu basa nitrogen berupa senyawa purin
atau pirimidin, satu gula pentosa berupa 2-deoksi-D-ribosa dalam
bentuk furanosa, dan satu molekul fosfat. Penulisan urutan basa
dimulai dari kiri yaitu ujung 5 bebas (tidak terikat nukleotida
lain) menuju ujung dengan gugus 3 hidroksil bebas atau dengan arah
5 3.2. Struktur sekunderSalah satu sifat biokimia DNA yang
menentukan fungsinya sebagai pembawa informasi genetik adalah
komposisi basa penyusun. Pada tahun 1949-1953, Edwin Chargaff
menggunakan metode kromatografi untuk pemisahan dan analisis
kuantitatif keempat basa DNA, yang diisolasi dari berbagai
organisme. Kesimpulan yang diambil dari data yang terkumpul adalah
sebagai berikut :a. Komposisi basa DNA bervariasi antara spesies
yang satu dengan spesies yang lain.b. Sampel DNA yang diisolasi
dari berbagai jaringan pada spesies yang sama mempunyai komposisi
basa yang sama.c. Komposisi DNA pada suatu spesies tidak berubah
oleh perubahan usia, keadaan nutrisi maupun perubahan lingkungan.d.
Hampir semua DNA yang diteliti mempunyai jumlah residu adenine yang
sama dengan jumlah residu timin (A=T), dan jumlah residu guanin
yang sama dengan jumlah residu sitosin (G=C) maka A+G = C+T, yang
disebut aturan Charrgaff.e. DNA yang diekstraksi dari
spesies-spesies dengan hubungan kekerabatan yang dekat mempunyai
komposisi basa yang hamper sama.
Pada tahun 1953, James D. Watson dan Francis H.C. Crick berhasil
menguraikan struktur sekunder DNA yang berbentuk heliks ganda
melalui analisis pola difraksi sinar X dan membangun model
strukturnya. Heliks ganda tersebut tersusun dari dua untai
polinukleotida secara antiparalel (arah 5 3 saling berlawanan),
berputar ke kanan dan melingkari suatu sumbu. Unit gula fosfat
berada di luar molekul DNA dengan basa-basa komplementer yang
berpasangan di dalam molekul. Ikatan hidrogen di antara pasangan
basa memegangi kedua untai heliks ganda tersebut. Kedua untai
melingkar sedemikian rupa sehingga keduanya tidak dapat dipisahkan
kembali bila putaran masing-masing untai dibuka.
(a) (b)
Gambar 1.2 Struktur DNA Keterangan: a. Struktur primer DNAb.
Struktur sekunder DNA
Jarak di antara kedua untai hanya memungkinkan pemasangan basa
purin (lebih besar) dengan basa pirimidin (lebih kecil). Adenin
berpasangan dengan timin membentuk dua ikatan hidrogen sedangkan
guanin berpasangan dengan sitosin membentuk tiga ikatan hidrogen.
Dua ikatan glikosidik yang mengikat pasangan basa pada cincin gula,
tidak persis berhadapan. Akibatnya, jarak antara unit-unit gula
fosfat yang berhadapan sepanjang heliks ganda tidak sama dan
membentuk celah antara yang berbeda, yaitu celah mayor dan celah
minor.3. Struktur tersierKebanyakan DNA virus dan DNA mitokondria
merupakan molekul lingkar. Konformasi ini terjadi karena kedua
untai polinukleotida membentuk struktur tertutup yang tidak
berujung. Molekul DNA lingkar tertutup yang diisolasi dari bakteri,
virus dan mitokondria seringkali berbentuk superkoil, selain itu
DNA dapat berbentuk molekul linier dengan ujung-ujung rantai yang
bebas.
2.3 Sintesis DNASintesis DNA yang dimaksud adalah replikasi DNA
yaitu proses perbanyakan bahan genetic. Pengkopian rangkaian
molekul bahan genetik( DNA atau RNA) sehingga dihasilkan molekul
anakan yang sangat identik. Saat suatu sel membelah secara mitosis,
tiap-tiap sel hasil pembelahan mengandung DNA penuh dan identik
seperti induknya. Dengan demikian, DNA harus secara tepat
direplikasi sebelum pembelahan dimulai. Prokariota terus-menerus
melakukan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi
DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S daur sel, sebelum mitosis
atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA
polimerase yang membantupembentukan ikatan
antaranukleotida-nukleotida penyusun polimerDNA. Proses
komplementasi pasangan basa menghasilkan suatu molekul DNA baru
yang sama dengan molekul DNA lama sebagai cetakan. Kemungkinan
terjadinya replikasi dapat melalui tiga cara, yaitu konservatif,
semikonservatif, dan dispersif. Pada replikasi konservatif seluruh
tangga berpilin DNA awal tetap dipertahankan dan akan
mengarahkanpembentukan tangga berpilinbaru. Pada replikasi
semikonservatiftangga berpilin mengalami pembukaan terlebih dahulu
sehingga kedua untai polinukleotida akan saling terpisah. Namun,
masing-masing untai ini tetap dipertahankan dan akanbertindak
sebagai cetakan (template)bagi pembentukan untai polinukleotida
baru. Sementara itu, pada replikasi dispersif kedua untai
polinukleotida mengalami fragmentasi di sejumlah tempat. Kemudian,
fragmen-fragmen polinukleotida yang terbentuk akan menjadi cetakan
bagi fragmen nukleotida baru sehingga fragmen lama dan baru akan
dijumpai berselang-seling di dalam tangga berpilinyang baru.
Proses replikasi DNA pertama kali di mulai ketika enzyme
Helicase memutus ikatan kimia yang paling lemah diantara dua rantai
polinukleotida. Untaian DNA diputus tepat di tengah memisahkan
pasangan-pasangan basa. Rantai polinukleotida yang baru dipisahkan
menjadi rantai tunggal akan menjadi rantai dasar (template) untuk
membentuk dua untai rantai DNA baru.Selain helikase, enzim lain
yang juga berperan dalam pemisahan untaian DNA adalah enzim DNA
girase; yang merupakan salah satu enzim topoisomerase yaitu suatu
enzim yang dapat mengubah topologi molekul DNA. Dan juga selain
kedua enzim tersebut, ada protein lain yang terlibat dalam
pemisahan untaian DNA induk adalah protein SSB (Single-Stand
Binding Protein). Peranan dari protein SSB adalah untuk menjaga
agar bagian DNA yang sudah terpisah tidak berikatan lagi sehingga
dapat digunakan sebagai cetakan (template).Di dalam sel-sel
nucleus, terdapat banyak nukleotida-nukleotida bebas. Basa-basanya
akan berikatan dengan basa-basa yang ada di dalam rantai dasar
(template), yang berdasarkan aturan Chargaff, akan berpasangan
hanya dengan basa lain yang merupakan pasangannya. Misalnya bila
pada template terdapat basa Guanine (G), maka basa Cytosin lah (C)
yang terikat. Proses terbentuknya ikatan basa-basa ini dibantu oleh
enzyme yang disebut enzyme DNA Polymerase III. Enzyme ini hanya
bekerja dari ujung 5 ke ujung 3 dari rantai DNA. Hal ini terjadi
juga pada rantai dasar (template) yang lainnya. Hanya saja sedikit
berbeda prosesnya dengan rantai dasaryang pertama.Karena proses
replikasi oleh enzyme polymerase III hanya berlangsung dari ujung 5
ke ujung 3, maka pada rantai dasar (template) ke dua dibutuhkan
peranRNAprimaseyangmembuatRNAPrimersebagaijembatanawalbagi enzyme
polymerase III bekerja. Selanjutnya dengan bantuan DNA polymerase I
dan DNA ligase akan diperoleh sebuah rantai DNA baru dari rantai
dasar (template) ke dua.Proses ini terjadi berulang ribuan kali
untuk menciptakan dua molekul DNA yang persis sama dengan molekul
DNA asal. Sehingga saat mitosis terjadi, sel saudaranya akan
menerima molekul DNA yang betul-betul sama. Jika terjadi sesuatu
yang salah dalam replikasi DNA, mutasi-pun terjadi. Kesalahan
mutasi akan menyebabkan protein dalam DNA memiliki urutan asam
amino yang salah, misalnya susunan basa yang berubah atau hilangnya
basa tertentu.Komponen utama replikasi, adalah sebagai berikut :1.
DNA cetakan, yaitu molekul DNA atau RNA yang akan direplikasi.2.
Molekul deoksiribonukleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP, dan dGTp.
Deoksiribonukleotida terdiri atas tiga komponen yaitu: (i) basa
purin atau pirimidin, (ii) gula 5-karbon( deoksiribosa) dan (iii)
gugus fosfat.3. Enzim DNA polimerase, yaitu enzim utama yang
mengkatalisi proses polimerisasi nukleotida menjadi untaian DNA.4.
Enzim primase, yaitu enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk
memulai replikasi DNA.5. Enzim pembuka ikatan untaian DNA induk,
yaitu enzim helikase dan enzim lain yang membantu proses tersebut
yaitu enzim girase.6. Molekul protein yang menstabilkan untaian DNA
yang sudah terbuka,yaitu protein SSB (single strand binding
protein).7. Enzim DNA ligase, yaitu suatu enzim yang berfungsi
untuk menyambung fragmen - fragmen DNA.
Tahapan Replikasi DNA :
Replikasi DNA terjadi melalui penggandaan DNA dengan menggunakan
cetakan berupa DNA awal yang akan digandakan. Replikasi DNA
memerlukan DNA polymerase primer berupa molekul RNA dan molekul DNA
yang akan digandakan. Replikasi DNA mengalami dua kendala, yaitu
sintesis DNA baru yang hanya dapat berjalan dari arah ujung 5
cetakan DNA ke ujung 3 dan sintesis DNA baru yang hanya dapat
berjalan apabila terdapat molekul RNA sebagai awal sintesis
(primer). DNA polymerase hanya dapat menyambung primer nukleotida
menjadi polinukleotida dan membentuk DNA baru. Oleh sebab itu,
proses penggandaan DNA terjadi melalui dua cara, yaitu penggandaan
untai 5 3 yang dimulai dari penempelan primer pada ujung 3 dan
sintesis DNA melalui perpanjangan primer mengikuti arah 5 3.
Sebaliknya, untai 3 5 penggandaan DNA melibatkan fragmen okazaki
berupa potongan RNA yang menempel pada bagian cetakan DNA dan
kemudian masing-masing fragmen yang telah mengalami proses
perpanjangan itu disambung satu dengan yang lain menggunakan enzim
ligase.
Replikasi DNA prokariot :Replikasi DNA kromosom prokariot,
khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya.
Daerah ori pada E. coli, misalnya, berisi empat buah tempat
pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9
pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan
bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju
pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi,
DNA kromosom prokariot dapat mengalami reinisiasi replikasi pada
dua ori yang baru terbentuk, sebelum putaran replikasi yang pertama
berakhir. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima
kromosom yang sebagian telah bereplikasi. Protein DnaA membentuk
struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang
masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan
mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Proses ini memerlukan
kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik
arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan menyebabkan
pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan
AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang
merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi
ATP hasil hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai DNA
dan memisahkannya. Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase
selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau
single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai
tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA
primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer
yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai
pengarah. Agar replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori,
diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan
heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa
superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara
alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan
enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA
girase. Enzim DNA girase ini merupakan target serangan antibiotik
sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi
DNA bakteri.Seperti telah dijelaskan di atas, replikasi DNA terjadi
baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal. Pada untai
tertinggal suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis
sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa.
Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase. Primer baik
pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami
elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks
multisubunit ini merupakan dimer, separuh akan bekerja pada untai
pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal. Dengan
demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan
yang sama. Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut
terdiri atas subunit , yang mempunyai fungsi polimerase
sesungguhnya, dan subunit , yang mempunyai fungsi penyuntingan
berupa eksonuklease 3 5. Selain itu, terdapat subunit yang
menempelkan polimerase pada DNA. Begitu primer pada untai
tertinggal dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera
dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut
diisi oleh DNA polimerase I, yang mempunyai aktivitas polimerase 5
3, eksonuklease 5 3, dan eksonuklease penyuntingan 3 5.
Eksonuklease 5 3 membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi
celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmenOkazaki akan
dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim
DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks
berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan adanya
replisom sintesis DNA akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap
detik. Kedua garpu replikasi akan bertemu kira-kira pada posisi 180
C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang
akan menghentikan gerakan garpu replikasi.Terminator tersebut
antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase
DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi
masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV.
Masing-masing lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikan ke
dalam kedua sel hasil pembelahan.
Replikasi DNA eukariot :Pada eukariot replikasi DNA hanya
terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S
diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut
siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein
kinases (CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal
pertumbuhan yang mencapai permukaan sel. Beberapa CDKs akan
melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang
diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori. berturut-turut
akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan
sel.Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan
protein-protein yangdiperlukan untuk inisiasi pada masing-masing
ori. Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu
replikasi pada eukariot bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap
detik. Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari
nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi
akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan
seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul
DNA kromosom pada kebanyakan mamalia. Sederetan sekuens tandem yang
terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara
serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang
mengalamiinisasi paling awal adalah eukomatin, sedangkan deretan
yang agak lambat adalah heterokromatin. DNA sentromir dan telomir
bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan
aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor
inisiasi.Seperti halnya pada prokariot, satu atau beberapa DNA
helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau
replication protein A (RP-A) diperlukan untuk memisahkan kedua
untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat
dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai
tertinggal diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas
primase yang merupakan bagian integral enzim DNA polimerase . Enzim
ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi kemudian segera
digantikan oleh DNA polimerase pada untai pengarah dan DNA
polimerase pada untai tertinggal. Baik DNA polimerase maupun
mempunyai fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase untuk
menyintesis DNA yang panjang disebabkan oleh adanya antigen
perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen
(PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit holoenzim DNA
polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA,
kandungan histon di dalamsel juga mengalami penggandaan selama fase
S. 2.4 Isolasi DNAIsolasi DNA merupakan langkah mempelajari DNA.
Salah satu prinsip isolasi DNA yaitu dengan sentrifugasi.
Sentrifugasi merupakan teknik untuk memisahkan campuran berdasarkan
berat molekul komponennya. Molekul yang mempunyai berat molekul
besar akan berada di bagian bawah tabung dan molekul ringan akan
berada pada bagian atas tabung
Macam metode isolasi DNA :1. Teknik Random Amplified Polymorphic
DNA (RAPD) Teknik pengujian polimorfisme DNA berdasarkan pada
amplifikasi dari segmen-segmen DNA acak yang menggunakan primer
tunggal yang sekuen nukleotidanya ditentukan secara acak. Primer
tunggal ini biasanya berukuran 10 basa. PCR dilakukan pada suhu
yang rendah yang memungkinkan primer menempel pada beberapa lokus
pada DNA. Aturan sederhana untuk primer adalah terdiri atas 18- 28
susunan basa dengan persentase G+C 50-60%2. Metode CTAB
Menghasilkan pita DNA yang berukuran tebal dan dapat memisahkan DNA
dari polisakarida karena adanya perbedaan karakteristik kelarutan
(differensial of solubility). Disamping diperoleh fragmen DNA,
dengan metode CTAB juga akan diperoleh RNA dengan pita tipis yang
terletak jauh berada di bawah pita DNA. Keberadaan pita RNA
tergantung bahan yang diekstraksi3. Phenol : chloroform Menggunakan
senyawa Phenol-choloroform-isoamyl alcohol. Metode standard untuk
ekstraksi DNA yang akhir-akhir ini ditinggalkan, karena sifat
toksik phenol. 4. Salting Out Menggunakan garam konsentrasi tinggi
(NaCl 6 M), untuk mendenaturisasi protein menggunakan Proteinase K
untuk denaturasi protein. 5. Guanidine isothiocyanate Metode ini
lebih cepat dibanding dua metode sebelumnya, Thiocyanate bersifat
toksik, untuk lisis dinding sel , Memerlukan chloroform untuk
denaturasi protein. 6. Silica Gel Silica gel dapat mengikat DNA
dengan perantaraan garam/buffer tertentu (NaI), Cepat, tetapi
recovery DNA kurang.
7. PCR (Polymerase Chain Reaction) Merupakan suatu teknik
perbanyakan (amplifikasi) potongan DNA secara in vitro pada daerah
spesifik yang dibatasi oleh dua buah primer oligonukleotida. Primer
yang digunakan sebagai pembatas daerah yang diperbanyak adalah DNA
untai tunggal yang urutannya komplemen dengan DNA templatnya.
Proses tersebut mirip dengan proses replikasi DNA secara in vivo
yang bersifat semi konservatif.
Tahapan isolasi DNA :1. Isolasi jaringan Tahap pertama yang
dilakukan yaitu mengisolasi jaringan yang ingin digunakan. 2.
Pelisisan dinding dan membran sel Tahap selanjutnya yaitu
melisiskan dinding dan membran sel dengan cara penggerusan
(homogenasi), sentrifugasi dengan kecepatan lebih dari 10.000 rpm
atau dengan menggunakan larutan pelisis sel atau buffer ekstraksi.
Inti sel harus dilisiskan, karena substansi gen yang diinginkan ada
didalamnya. Penambahan larutan pelisis sel ini bertujuan untuk
melisiskan sel yang tidak mengandung DNA agar sel yang mengandung
inti sel dapat diisolasi atau dipisahkan dari komponen-komponen sel
lainnya yang tidak berfungsi. 3. Pengekstraksian dalam larutan
Selanjutnya supernatan yang terbentuk dibuang dan kemudian
dilakukan ekstraksi di dalam larutan. Hal tersebut bertujuan agar
didapat ekstrak.4. Purifikasi Tahap ini bertujuan untuk
membersihkan hasil ekstrak dari zat-zat lainnya. Pada larutan
tersebut kemudian diberikan RNAse dan diinkubasi selama 10 menit
pada suhu 65C. Hal tersebut bertujuan untuk mengoptimalkan kerja
enzim yang sangat dipengaruhi oleh temperatur. Penambahan RNAse
berguna untuk menyingkirkan kontaminasi RNA sehingga DNA dapat
diisolasi secara utuh. 5. Presipitasi Tahap terakhir, yaitu
presipitasi bertujuan untuk mengendapkan protein histon, sehingga
untai-untai DNA tidak lagi menggulung (coiling) dan berikatan
dengan protein histon, yang menyebabkan DNA menjadi terlihat. Tahap
presipitasi dilakukan dengan cara meneteskan larutan presipitasi
protein dan kemudian divortex yang bertujuan untuk menghomogenkan
larutan. Larutan presipitasi protein terdiri atas amonium asetat
yang jika berikatan dengan protein mengakibatkan terbentuknya
senyawa baru dengan kelarutan lebih rendah, sehingga menyebabkan
protein mengendap. Larutan tersebut kemudian disentrifugasi kembali
selama 5 menit dengan kecepatan 13.000 rpm. 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.
2.5 Fungsi DNA sebagai Materi GenetikDNA sebagai materi genetik
pada sebagian besar organisme harus dapat menjalankan tiga macam
fungsi pokok berikut ini.1. DNA harus mampu menyimpan informasi
genetik dan dengan tepat dapat meneruskan informasi tersebut dari
tetua kepada keturunannya, dari generasi ke generasi. Fungsi ini
merupakan fungsi genotipik, yang dilaksanakan melalui replikasi. 2.
DNA harus mengatur perkembangan fenotipe organisme. Artinya, materi
genetic harus mengarahkan pertumbuhan dan diferensiasi organisme
mulai dari zigot hingga individu dewasa. Fungsi ini merupakan
fungsi fenotipik, yang dilaksanakan melaluiekspresi gen.3. DNA
sewaktu-waktu harus dapat mengalami perubahan sehingga organisme
yang bersangkutan akan mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan
yang berubah.
BAB IIIPENUTUP
3.1 KesimpulanDNA adalah suatu polimer yang terdiri dari
nukleotida yang secara bergilir, merupakan molekul yang terdiri
dari suatu cincin purin atau primidin [basa DNA adalah adenine (A),
timin (T), guanine (G), dan sitosin (C)], satu gula deoksiribosa,
dan fosfat. Struktur DNA terdiri dari struktur primer , sekunder
dan tersier. Sintesis DNA berupa replikasi DNA , terjadinya
replikasi dapat melalui tiga cara, yaitu konservatif,
semikonservatif, dan dispersive. Tahapan isolasi DNA antara lain
adalah isolasi jaringan, pelisisan dinding dan membran sel,
pengekstrasian dalam larutan, purifikasi dan presipitasi. Fungsi
DNA antara lain adalah menyimpan informasi genetik, mengatur
perkembangan fenotip organisme dan mengalami perubahan sehingga
organisme yang bersangkutan akan mampu beradaptasi dengan kondisi
lingkungan yang berubah.
DAFTAR PUSTAKA Aryulina, Diah, dkk. 2004. Biologi 3. Jakarta :
Erlangga
Brooker, Chris. 2009. Ensiklopedia Keperawatan. Penerbit Buku
Kedokteran EGC.Darnell J., Lodish H., and Baltimore D.1990.
Molecular Cell Biology, 2nd edition, Scientific American Book Inc.,
New York, p. 99-76
Debbie S. Retnoningrum.1998. Mekanisme dan Deteksi Molekul
Resistensi Antibiotik pada Bakteri, Jurusan Farmasi-ITB, Bandung,
h. 1-5, 16-21Dryer, L Robert.1994.BIOKIMIA suat pendekatan
berorientasi kasus.UI press.JakartaFurqonita, Deswaty. 2006. Seri
IPA Biologi SMP Kelas IX. Penerbit Quadra.Hasriadi Mat Akin. 2006.
Virologi Tumbuhan. Yogyakarta :KanisiusJamilah. 2005. Pengaruh
Berbagai Macam Detergen, Penambahan Enzim, dan Ekstrak Nanas
(Ananas comusus (L) Merr) Terhadap Hasil Isolasi DNA Berbagai Macam
Buah Sebagai Topik Praktikum Matakuliah Genetika. Skripsi tidak
diterbitkan. Malang: Universitas Negeri MalangJawetz, E., J. L.
Melnick dan E. A. Adelberg.1995. Mikrobiologi Untuk Profesi
Kesehatan, Edisi 16, Penerbit Buku Kedokteran, EGC, Jakarta, h.
299, 362Poedjiadi, Anna. 2005.Dasar-dasar Biokimia.UI
press.JakartaRobinsson, Trevor. 1995.Kandungan Organik Tumbuhan
Tinggi.ITB press.BandungSumardjo, Damin. 2006. Pengantar Kimia:
Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I
Fakultas Bioeksakta. Penerbit Buku Kedokteran EGC.Wilson, keith and
john walker.2010.Principles and Techniques of Biochemistry and
molecular Biology.Cambridge University Press,New York.Yuwono,
Triwibowo.2005. Biologi Molekular. Jakarta : Erlangga
15