PENGENALAN ALAT-ALAT BIOLOGI
MOLEKULER
Ade
Puji Setyawati 1)
Drh.
Bhintarti S. Hastari, M. Biomed2)
Festy
Auliyaur Rahmah, S. Si2)
Nugroho
Adi Maulana3)
Indhina
Reihannisha3)
1) Mahasiswa Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2) Dosen Praktikum Biologi Molekuler
3) Asisten Praktikum Biologi Molekuler
Jl. Ir. H. Djuanda, Tangerang Selatan 15412, Indonesia
Jum’at,
3 Oktober 2014
ABSTRAK
Pengenalan alat merupakan langkah pertama sebelum kita melakukan
praktikum atau penelitian. Alat-alat laboratorium mempunyai cara dan prinsip
kerja yang berbeda. Selain itu kita juga dapat meminimalisir resiko kesalahan
kerja pada saat melakukan praktikum biologi molekuler. Sehingga dengan
praktikum pengenalan alat-alat biologi molekuler mahasiswa diharapkan mampu
untuk mengtahui alat-alat yang akan digunakan dalam praktikum biologi
molekuler, mengetahui fungsi, bagian-bagian, mengetahui prinsip kerja dan cara
menggunakan alat-alat biologi molekuler. Praktikum pengenalan alat ini sangat
penting untuk mengenal alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler
diantaranya untuk isolasi DNA, PCR dan elektroforesis. Hasil pengenalan
alat-alat biologi molekuler adalah Thermocycler (PCR machine), Elektroforesis
horisontal, Elektroforesis vertical, Gel document, Mikropipet, Sentrifuge,
Spektrofotometer dan Transluminator UV.
Kata Kunci : Pengenalan alat,
Laboratorium, biologi molekuler
I.
Dasar Teori
Biologi molekuler merupakan cabang ilmu
biologi yang mengkaji kehidupan secara skala molekuler. Pengenalan alat
merupakan langkah pertama sebelum kita melakukan praktikum atau penelitian.
Alat-alat laboratorium mempunyai cara dan prinsip kerja yang berbeda. Selain
itu kita juga dapat meminimalisir resiko kesalahan kerja pada saat melakukan
praktikum biologi molekuler. Setiap pengguna harus mengikuti hal-hal tersebut
agar dalam menggunakan alat-alat laboratorium tidak terjadi kerusakan alat
ataupun hal-hal yang berbahaya. DNA
merupakan rantai – rantai
nukleutida yang secara kimia hampir tidak saling berbeda, sedangkan sebaliknya
protein dari campuran 20 macam
amino yang sangat berlainan, masing – masing dengan sifat kimianya yang khas.
Keragaman inilah yang memungkinkan sifat kimia yang serba canggih dimiliki oleh
setiap protein, dan ini diduga dapat menjelaskan mengapa evolusi telah memilih
protein daripada molekul RNA sebagai katalisator yang terbesar reaksinya di
dalam sel (Khopkar, 1990).
Mesin
polymerase chain reaction (PCR) adalah sebuah teknologi laboratorium yang utama
dalam biologi mokuler. PCR mempunyai derajat spesifisitas dan sensitivitas yang
cukup tinggi. Dengan teknik PCR ini, dalam hitungan menit kita bisa
menghasilkan jutaan copy DNA. Elektroforesis merupakan suatu teknik yang
mengukur laju perpindahan atau pergerakan partikel bermuatan dalam suatu medan
listrik. Teknik elektroforesis mempergunakan medium yang terbuat dari
gel. Perpindahan partikel pada medium gel tersebut dipengaruhi oleh
faktor-faktor seperti ukuran partikel, komposisi dan konsentrasi gel, densitas
muatan, kuat medan listrik dan sebagainya. Semakin kecil partikel
tesebut, maka pergerakan atau migrasinya akan semakin cepat, karena matriks gel
mengandung jaringan kompleks berupa pori-pori sehingga partikel-partikel
tersebut dapat bergerak melalui matriks tersebut (John, 2011).
Sehingga dengan praktikum pengenalan alat-alat
biologi molekuler mahasiswa diharapkan mampu untuk mengtahui alat-alat yang
akan digunakan dalam praktikum biologi molekuler, mengetahui fungsi,
bagian-bagian, mengetahui prinsip kerja dan cara menggunakan alat-alat biologi
molekuler.
II.
Materi
Alat yang digunakan dalam praktikum
pengenalan alat biologi molekuler adalah lata tulis dan kamera. Bahan yang
digunakan adalah alat-alat biologi molekuler.
III.
Metode
Untuk mencatat informasi ynag dijelaskan terkait
fungsi, prinsip serta cara kerja alat-alat biologi molekuler disiapkan alat
tulis dan untuk mendokumentasikan alat-alat biologi molekuler tersebut
digunakan kamera. Metode praktikum kali ini adalah dengan peragaan dosen dan
penjelasan yang dipaparkan terkait dengan
alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler.
IV.
Hasil dan Pembahasan
Praktikum pengenalan alat ini sangat penting untuk
mengenal alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler diantaranya untuk isolasi
DNA, PCR dan elektroforesis. Alat-alat tersebut adalah Thermocycler (PCR
machine), Elektroforesis horisontal, Elektroforesis vertical, Gel document,
Mikropipet, Sentrifuge, Spektrofotometer dan Transluminator UV. Alat-alat ini
merupakan alat utama yang digunakan dalam bidang molekuler. Setiap alat
memiliki fungsi, dan prinsip kerja yang berbeda yaitu sebagai berikut :
|
No.
|
Alat Biologi Molekuler
|
|
1
|
Mesin PCR
Prinsip kerja :
Membentuk cetakan DNA secara berulang kali dengan menggunakan prosedur
dan waktu tertentu. PCR menggunakan tehnik amplifikasi (perbanyakan) secara
spesifik pada suatu segmen DNA secara in
vitro dengan menggunakan DNA polymerase, cetakan, DNA genom, dan primer
oligonukleotida yang akan menempel pada segmen yang akan diamplifikasi.
Proses PCR ada tiga tahapan yaitu Denaturasi, Anneling dan Ekstansi.
Fungsi :
- Amplifikasi urutan nukleotida
- Menentukan kondisi urutan nukleotida dari suatu DNA yang mengalami
mutasi
|
|
2
|
Elektroforesis
Prinsip kerja :
Berdasarkan pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif dalam hal
ini DNA yang bergerak menuju kutub positif sedangkan partikel-partikel
bermuatan positif akan bergerak menuju kutub negatif.
Fungsi :
Untuk mengukur laju perpindahan atau pergerakan partikel-pertikel
bermuatan dalam suatu medan listrik
|
|
3
|
Gel Document
Prinsip kerja :
Memvisualisasi gel dengan menggunakan UV transluminator dan
didokumentasikan menggunakan computer yang terhubung dengan alat atau dengan
menggunakan kamera.
Fungsi :
Untuk mendokumentasikan hasil elektroforesis
|
|
4
|
Sentrifugator
Prinsip kerja :
Didasarkan pada pemisahan molekuler dari sel atau organel subseluler. Sentrifugator
dapat dibedakan berdasarkan ukuran, kapasitas, dan kecepatan. Clinical centrifuge digunakan untuk
separasi serum dan urinalisa.
Fungsi :
Untuk memutar sampel dengan kecepatan tinggi yang berukuran molekuler
sehingga molekul DNA yang berukuran lebih besar akan mengendap dibawah.
|
|
5
|
Mikropipet
Prinsip kerja :
Mikropipet terdiri dari ukuran 20 µl, 100 µl, 1000 µl. gunakan tip
yang baru untuk setiap sampel yang berbeda untuk menghindari kontaminasi.
Fungsi :
Untuk mengambil cairan yang ukurannya sangat kecil( dalam ukuran
mikro) dalam hal ini mengambil sampel DNA
|
|
6
|
Spektrofotometer
Prinsip kerja :
Berdasarkan panjang gelombang untuk mengukur kuantitas dan kemurnian
DNA baik rantai tunggal maupun rantai ganda.
Fungsi :
Untuk mengukur kuantitas dan kemurnian DNA
|
Berdasarkan
pada penjelasan prinsip kerja dan fungsi alat biologi molekuler diatas
Teknik Elektroforesis mempergunakan
medium yang terbuat dari gel. Perpindahan partikel pada medium gel
tersebut dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ukuran partikel, komposisi dan
konsentrasi gel, densitas muatan, kuat medan listrik dan sebagainya.
Semakin kecil partikel tesebut, maka pergerakan atau migrasinya akan semakin
cepat, karena matriks gel mengandung jaringan kompleks berupa pori-pori
sehingga partikel-partikel tersebut dapat bergerak melalui matriks tersebut (John,
2011).
Asam nukleat
laju migrasinya berbanding terbalik dengan ukuran molekulnya. Molekul DNA
bermuatan negatif sehingga di dalam medan listrik akan bermigrasi melalui
matriks gel menuju kutub positif. Semakin besar ukuran molekulnya, semakin
rendah laju migrasinya. Semakin tinggi konsentrasi media semakin
lambat kecepatan DNA, sedangkan jika arus dinaikan maka semakin cepat
pergerakan DNA (Martin, 1996). Spektrofotometri sinar UV digunakan untuk
mengukur tingkat kemurnian DNA hasil isolasi. Penentuan
panjang gelombang maksimum perlu dilakukan untuk mengetahui dimana terjadi
absorpsi maksimum dan untuk meningkatkan proses absorpsi larutan terhadap sinar
(David, 2009).
Panjang
gelombang yang digunakan untuk mengetahui kandungan DNA/RNA menggunakan
spektrofotometri UV adalah 260 nm, sedangkan untuk mengetahui kandungan protein
menggunakan spektrofotometri UV dengan panjang gelombang 280 nm. Reaksi rantai
polymerase (PCR) merupakan teknik ilmiah dalam biologi molekuler untuk
memperkuat satu atau beberapa salinan potongan DNA dan dapat menghasilkan
ribuan sampai jutaan salinan urutan DNA tertentu (John, 2011).PCR sekarang
menjadi teknik umum dan sering diperlukan dalam laboratorium penelitian medis
atau biologi untuk berbagai aplikasi, termasuk cloning untuk sekuensing DNA,
filogeni DNA, analisis fungsional gen, diagnosis dan deteksi penyakit menular (David, 2009).
Mikropipet untuk mengambil dan menghomogenkan
sampel DNA dan loading dye. Penggunaan pipet gelas seperti pipet ukur
dan pipet gondok tidak mempunyai akurasi yang tinggi untuk volume kurang
dari 1 ml. Sehingga pada pemindahan cairan dengan volume kecil kurang dari
1000 microliter, orang cenderung menggunakan mikropipet, biasa juga disebut
dengan pipet otomatis. Pipet otomatis ini mempunyai akuraritas dan presisi yang
lebih baik dari pada pipet gelas. Setiap
pipet dapat diset berapapun volumenya selama dalam range volume pipet. Mikropipet dapat dibedakan menjadi
singel, channel, multichannel serta adjustable dan fix. Ada
beberapa macam merek mikropipet yang beredar dipasaran seperti Gilson,
Pipetman, dan lain-lain (Khopkar,
1990).
UV transiluminator untuk visualisasi pewarnaan DNA
didalam gel agarosa. UV Transilluminators
digunakan untuk men-visual-kan DNA setelah di loading atau running dalam DNA
elektroforesis. Polymerase
chain reaction (PCR) adalah sebuah teknologi laboratorium yang utama dalam
biologi mokuler. PCR mempunyai derajat spesifisitas dan sensitivitas yang cukup
tinggi. Dengan teknik PCR ini, dalam hitungan menit kita bisa menghasilkan
jutaan copy DNA. Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur
absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada
suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut
akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang
dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.
V.
Kesimpulan
Alat-alat praktikum biologi molekuler adalah
Thermocycler (PCR machine), Elektroforesis horisontal, Elektroforesis vertical,
Gel document, Mikropipet, Sentrifuge, Spektrofotometer dan Transluminator UV.
Alat-alat tersebut merupakan alat utama yang digunakan dalam bidang molekuler.
DAFTAR PUSTAKA
Cheesbrough, Monica. 2005. District
Laboratory Practice in Tropical Countries, ed.vol.2.
Cambridge: Cambridge University Press, halaman 120-140
David G. Watson. 2009. Analisis Farmasi. EGC. Jakarta
John dan Rachmawati.
2011. Chemistry 3A. Erlangga. Jakarta
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar
Kimia Analitik.
UI-Press.
Jakarta
Lodish
et al. 1995. Molecular Cell Biology.
Scientific American Books. New York
Martin, R. 1996. Gel electrophoresis: nucleid acids. Bios scientific Publisher,
Oxford
Stansfield,
W.D., Colome, J.S., Cano, R.J. 2006. Scaum’s easy outline Biologi Molekuler
dan Sel. Jakarta: Erlangga. Hal: 82-86
Tidak ada komentar:
Posting Komentar