Elektroforesis Elektroforesis
Elektroforesis adalah suatu teknik yang mengukur laju perpindahan atau pergerakan Elektroforesis adalah suatu teknik yang mengukur laju perpindahan atau pergerakan partikel-partikel berm
partikel-partikel bermuatan dalam suatu medan luatan dalam suatu medan listrik. istrik. Prinsip kerjPrinsip kerja daria dari
elektroforesis berdasarkan pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion), elektroforesis berdasarkan pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion), dalam hal tersebut DNA, yang bergerak menuju kutub positif (anode), sedangkan dalam hal tersebut DNA, yang bergerak menuju kutub positif (anode), sedangkan partikel-partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negat partikel-partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negat if if
(anode) (Klug &
(anode) (Klug & Cummings 1994: ACummings 1994: A-6). -6). Elektroforesis diElektroforesis digunakan untuk mengamatigunakan untuk mengamati hasil amplifikasi
hasil amplifikasi dari DNA. dari DNA. Hasil elektrofHasil elektroforesis yang terlihat adalah terbentuknyaoresis yang terlihat adalah terbentuknya band
band yang merupakan fragmen DNA hasil ampyang merupakan fragmen DNA hasil amplifikasi dan menunjukkan potongan-lifikasi dan menunjukkan potongan- potongan jumlah pasangan basanya (Klug & Cummings 1994: 397).
potongan jumlah pasangan basanya (Klug & Cummings 1994: 397). Teknik elektroforesis m
Teknik elektroforesis mempergunakan medium yang terbuat dari empergunakan medium yang terbuat dari gel. gel. PerpindahanPerpindahan partikel pada medium gel tersebut d
partikel pada medium gel tersebut d ipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ukuranipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ukuran partikel, komposisi dan konsentrasi gel, densitas muatan,
partikel, komposisi dan konsentrasi gel, densitas muatan, kuat medan listrik dankuat medan listrik dan sebagainya.
sebagainya. Semakin kecil partiSemakin kecil partikel tesebut, maka pergerakan kel tesebut, maka pergerakan atau migrasinya atau migrasinya akanakan semakin cepat, karena matriks gel mengandung jaringan kompleks berupa pori-pori semakin cepat, karena matriks gel mengandung jaringan kompleks berupa pori-pori sehingga partikel-partikel tersebut dapat bergerak melalui matriks tersebut (Brown sehingga partikel-partikel tersebut dapat bergerak melalui matriks tersebut (Brown 1992: 19).
1992: 19).
Di dalam elektroforesis digunakan sumber arus
Di dalam elektroforesis digunakan sumber arus lislistrik searah (DC), ruang utrik searah (DC), ruang untuk ntuk elektroforesis (
elektroforesis (Comb, Well, platformComb, Well, platformdan cetakan wadah gel), larutandan cetakan wadah gel), larutanbuffer buffer ((buffer buffer ionik dan
ionik danloading buffer loading buffer ), matriks e), matriks elektroforesis,lektroforesis,marker marker dan gel (Klug & Cummingsdan gel (Klug & Cummings 1994: A-6).
1994: A-6).
Elektroforesis digunakan dengan tujuan untuk mengetahui ukuran dan bentuk suatu Elektroforesis digunakan dengan tujuan untuk mengetahui ukuran dan bentuk suatu partikel baik DNA, RNA dan
partikel baik DNA, RNA dan protein. protein. Selain itu, elektroforesiSelain itu, elektroforesis juga digunakan untuk s juga digunakan untuk fraksionasi yang dapat digunakan untuk mengisolasi masing-masing komponen dari fraksionasi yang dapat digunakan untuk mengisolasi masing-masing komponen dari campurannya, mempelajari fitogenetika, kekerabatan dan mempelajari penyakit yang campurannya, mempelajari fitogenetika, kekerabatan dan mempelajari penyakit yang diturunkan (Klug & Cummings
diturunkan (Klug & Cummings 1994: A-6). 1994: A-6). Elektroforesis dalam Elektroforesis dalam bidang genetika,bidang genetika, digunakan untuk mengetahui ukuran dan jumlah basa yang dikandung suatu sekuen digunakan untuk mengetahui ukuran dan jumlah basa yang dikandung suatu sekuen DNA tertentu (Klug & Cummings 1994: A-7).
DNA tertentu (Klug & Cummings 1994: A-7). PCR
PCR
Polymerase chain reaction (PCR) adalah suatu proses pembentukan cetakan DNA Polymerase chain reaction (PCR) adalah suatu proses pembentukan cetakan DNA secara berulang kali dengan menggunakan prosedur dan waktu yang tertentu (Wolfe secara berulang kali dengan menggunakan prosedur dan waktu yang tertentu (Wolfe 1993: 137). PCR menggunakan teknik amplifikasi (perbanyakan) secara spesifik pada 1993: 137). PCR menggunakan teknik amplifikasi (perbanyakan) secara spesifik pada suatu segmen DNA secara in vitro dengan menggunakan DNA polimerase, cetakan suatu segmen DNA secara in vitro dengan menggunakan DNA polimerase, cetakan (template), DNA genom, dan primer oligonukleotida yang akan menempel pada (template), DNA genom, dan primer oligonukleotida yang akan menempel pada segmen yang akan diamplifikasi
PCR tersebut merupakan adanya enzim DNA polimerase yang digunakan untuk membuat cetakan dari segmen DNA yang diinginkan (Wolfe 1993: 137).
Proses PCR terdiri dari 3 tahapan, yaitu: 1. Denaturasi
adalah proses penguraian materi genetik (DNA/RNA) dari bentuk heliksnya yang dipisahkan dengan suhu 90-96oC.
2. Annealing (pelekatan) atau hibridisasi
adalah suatu proses penempelan primer ke DNAtemplate yang sekarang hanya dalam satu untai.
3. Polimerisasi (sintesis)
adalah suatu proses pemanjangan rantai DNA baru yang dimulai dari primer. Aplikasi dari PCR yaitu:
1. Mendeteksi penyakit yang dapat menginfeksi, variasi dan mutasi dari gen (Powledge 2001: ?).
2. Untuk mengetahui hubungan kekerabatan antar spesies atau untuk mengetahui dari mana spesies tersebut berasal (Powledge 2001: ?).
3. DNA atau RNA yahg telah dianalisis dengan menggunakan teknik PCR digunakan untuk meneliti penerapannya dalam bidang klinik dan obat-obatan forensik,
mengembangkan teknik-teknik dalam bidang genetika dan untuk mendiagnosa (Davis et al. 1994: 114).
4. Untuk membuat cDNA library, yaitu sebuah set dari hasil kloning yang mewakili sebanyak mungkin mRNA dari suatu tipe sel tertentu dengan waktu tertentu.
Pembuatan cDNA library tersebut menggunakan teknik Transverse Replication PCR (Weaver 1999: 80).
Klug, W. S. & M. R. Cummings. 1994.Concepts of genetics. 4th ed. Prentice Hall, Englewood cliffs: xvi + 779 hlm.
Brown, T. A. 1992.Genetics: A molecular approach. 2nd ed. Chapman & Hall, London: xxii + 467 hlm.
Wolfe, S.L. 1993. M olecular and cellular biology. Wadsworth Publishing Company, Belmont: xviii + 1145 hlm.
Davis, L., M. Kuehl, & J. Battey. 1994. Basic methods: M olecular biology. 2nd ed. Appleton & Lange, Norwola: xii + 777 hlm.
Powledge, T.M. 2001. The polymerase chain reaction. 7 September: ? hlm. http://www.faseb.org/opa/bloodsupply/pcr.html, 30 November 2005, pk. 17. 43. Weaver, R.F. 1999. M olecular biology. McGraw-Hill Companies Inc., Boston: xvii + 787 hlm.
DNA atau DeoxyriboNucleic Acid merupakan asam nukleat yang menyimpan semua informasi tentang genetika. DNA inilah yang menentukan jenis rambut, warna kulit dan sifat-sifat khusus dari manusia. DNA ini akan menjadi cet ak biru (blue print ) ciri khas manusia yang dapat diturunkan kepada generasi selanjutnya. Sehingga dalam tubuh seorang anak komposisi DNA nya sama dengan tipe DNA yang diturunkan dari orang tuanya.
Sedangkan tes DNA adalah metode untuk mengidentifikasi fragmen-fragmen dari DNA itu sendiri. Atau secara sederhananya adalah metode untuk mengidentifikasi, menghimpun dan menginventarisir file-file khas karakter tubuh.
Tes DNA umumnya digunakan untuk 2 tujuan yaitu :
1. tujuan pribadi seperti penentuan perwalian anak atau penentuan orang tua dari anak dan
2. tujuan hukum, yang meliputi masalah forensik seperti identifikasi korban yang telah hancur, sehingga untuk mengenali identitasnya diperlukan pencocokan antara DNA korban dengan terduga keluarga korban ataupun untuk pembuktian kejahatan semisal dalam kasus pemerkosaan atau pembunuhan.
Hampir semua sampel biologis tubuh dapat digunakan untuk sampel tes DNA, tetapi yang sering digunakan adalah darah, rambut, usapan mulut pada pipi bagian dalam (buccal swab), dan kuku. Untuk kasus-kasus forensik, sperma, daging, tulang, ku lit, air liur atau sampel biologis apa saja yang ditemukan di tempat kejadian perkara (TKP) dapat dijadikan sampel tes DNA.
DNA yang biasa digunakan dalam tes ada dua yaitu DNA mitokondria dan DNA inti
sel. Perbedaan kedua DNA ini hanyalah terletak pada lokasi DNA tersebut berada dalam sel, yang satu dalam inti sel sehingga disebut DNA inti sel,
sedangkan yang satu terdapat di mitokondria dan disebut DNA mitokondria. Untuk tes DNA, sebenarnya sampel DNA yang paling akurat digunakan dalam tes adalah DNA inti sel karena inti sel tidak bisa berubah. DNA dalam mitokondria dapat berubah karena berasal dari garis keturunan ibu yang dapat berubah seiring dengan perkawinan keturunannya. Sebagai contoh untuk sampel sperma dan rambut. Yang paling penting diperiksa adalah kepala spermatozoanya karena didalamnya terdapat
DNA inti, sedangkan untuk potongan rambut yang paling penting diperiksa adalah akar rambutnya. Tetapi karena keunikan dari pola pewarisan DNA mitokondria menyebabkan DNA mitokondria dapat dijadikan sebagai marka (penanda) untuk tes DNA dalam upaya mengidentifikasi hubungan kekerabatan secara maternal.
Setiap anak akan menerima setengah pasang kromosom dari ayah dan setengah pasang kromosom lainnya dari ibu sehingga setiap individu membawa sifat yang
diturunkan baik dari ibu maupun ayah. Sedangkan DNA yang berada pada mitokondria hanya diturunkan dari ibu kepada anak-anaknya. Keunikan pola pewarisan DNA mitokondria menyebabkan DNA mitokondria dapat digunakan
sebagai marka untuk mengidentifikasi hubungan kekerabatan secara maternal. Dengan perkembangan teknologi, pemeriksaan DNA dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan membedakan individu yang satu dengan individu yang lain. TesPaternitas
Tes paternitas adalah tes DNA untuk menentukan apakah seorang pria adalah ayah biologis dari seorang anak. Kita semua mewarisi DNA (materi genetik) dari orang tua biologis kita. Tes paternitas membandingkan pola DNA anak dengan terduga ayah
untuk memeriksa bukti pewarisan DNA yang menunjukkan kepastian adanya hubungan biologis.
Tes Maternitas
Tes maternitas adalah tes DNA untuk menentukan apakah seorang wanita adalah ibu biologis dari seorang anak. Seperti pada tes paternitas, tes ini membandingkan po la
DNA anak dengan terduga ibu untuk menentukan kecocokan DNA anak yang
diwariskan dari terduga ibu. Umumnya tes maternitas dilakukan untuk kasus, seperti kasus dugaan tertukarnya bayi, kasus bayi tabung, kasus anak angkat dan lain-lain. Untuk akurasi kebenaran dari tes DNA hampir mencapai 100% akurat. Adanya kesalahan bahwa kemiripan po la DNA bisa terjadi secara random (kebetulan) sangat kecil kemungkinannya, mungkin satu diantara satu juta. Jikapun terdapat kesalahan itu disebabkan oleh faktor human error terutama pada kesalahan interprestasi
fragmen-fragmen DNA oleh operator (manusia). Tetapi dengan menerapkan standard of procedur yang tepat kesalahan human error dapat diminimalisir atau bahkan
MetodeTes DNA
Identifikasi DNA untuk tes paternitas dilakukan dengan menganalisa pola DNA
menggunakan marka STR (short tandem repeat). STR adalah lokus DNA yang tersusun atas pengulangan 2-6 basa. Dalam genom manusia dapat ditemukan pengulangan basa yang bervariasi jumlah dan jenisnya. Identifikasi DNA dengan penanda STR merupakan salah satu prosedur tes DNA yang sangat sensitif karena penanda STR memiliki tingkat variasi yang tinggi baik antar lokus STR maupun antar individu.
Metode tes DNA yang umumnya digunakan di dunia ini masih menggunakan metode konvensional yaitu elektroforesis DNA. Sedangkan metode tes DNA yang terbaru adalah dengan menggunakan kemampuan partikel emas berukuran nano untuk berikatan dengan DNA. Metode ini ditemukan oleh dua orang ilmuwan Amerika
Serikat yaitu Huixiang Li dan Lewis Rothberg.
Prinsip metode ini adalah mempergunakan untai pendek DNA yang disebut Probe yang telah diberi zat pendar. Probe ini dirancang spesifik untuk gen sampel tertentu dan hanya akan menempel/berhibridisasi dengan DNA sampel tersebut. Partikel emas berukuran nano dalam metode ini berperan dalam mengikat Probe yang tidak
terhibridasi. Pendeteksian dilakukan dengan penyinaran pada panjang gelombang tertentu. Keberadaan DNA yang sesuai dengan DNA Probe dapat dilihat dari pendaran sampel tersebut. Jumlah DNA target t ersebut kira-kira berbanding lurus
terhadap intensitas pendaran sinar yang dihasilkan.
Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode konvensional adalah pada kecepatan dan harganya yang jauh lebih cepat dan murah dibandingkan metode elektroforesis DNA. Tetapi karena metode ini masih tergolong baru, sehingga masih dalam pengembangan di Amerika Serikat, sehingga untuk penguna (user) di
Indonesia, sekarang ini belum dapat memanfaatkan fasilitas tersebut, karena memang belum terdapat di Indonesia.
Tahapan Metode Tes DNA
Di Indonesia, terdapat dua laboratorium yang dapat melayani user dalam tes DNA yaitu Laboratorium Pusdokkes Polri Jakarta Timur dan di Lembaga Bio Molekuler Eijkman Jakarta Pusat. Untuk di Lembaga Eijkman, biaya per paket tes DNA adalah berkisar Rp. 7,5 Juta dengan hasil tes yang dapat diperoleh dalam 12 hari kerja
terhitung dari tanggal diterimanya sampel.
DNA. Dengan intreprestasi hasil dengan cara menganalisa pola DNA menggunakan marka STR (short tandem repeats). STR adalah lokus DNA yang tersusun atas pengulangan 2-6 basa. Dalam genom manusia dapat ditemukan pengulangan basa
yang bervariasi jumlah dan jenisnya. Dengan menganalisa STR ini, maka DNA tersebut dapat diprofilkan dan dibandingkan dengan sampel DNA terduga lainnya. Dari berbagai literatur yang penulis pelajari, pada dasarnya tahapan metode tes DNA dengan cara elektroforesis meliputi beberapa tahapan berikut yaitu pertama tahapan preparasi sampel yang meliputi pengambilan sampe l DNA (isolasi) dan pemurnian
DNA. Dalam tahap ini diperlukan kesterilan alat-alat yang digunakan. Untuk sampel darah, dalam isolasinya dapat digunakan bahan kimia phenolchloroform sedangkan untuk sampel rambut dapat digunakan bahan kimia Chilex. Selanjutnya DNA
dimurnikan dari kotoran-kotoran seperti protein, sel debris, dan lain lain. Untuk metode pemurnian biasanya digunakan tehnik sentrifugasi dan metode filtrasi vakum. Tetapi berbagai ilmuwan telah banyak meninggalkan cara tersebut dan beralih ke produk-produk pemurnian yang telah dipasarkan seperti produk butir magnet dari
Promega Corporation yang memanfaatkan silica-coated paramagnetic resin yang memungkinkan metode pemisahan DNA yang lebih sederhana dan cepat.
Tahapan selanjutnya adalah memasukan sampel DNA yang telah dimurnikan kedalam mesin PCR (polymerase chain react ion) sebagai tahapan amplifikasi.
Hasil akhir dari tahap amplifikasi ini adalah berupa kopi urutan DNA lengkap dari DNA sampel. Selanjutnya kopi urutan DNA ini akan
dikarakterisasi dengan elektroforesis untuk melihat pola pitanya. Karena urutan DNA setiap orang berbeda maka jumlah dan lokasi pita DNA (pola elektroforesis) setiap individu juga berbeda. Pola pita inilah yang disebut DNA sidik jari (DNA finger print) yang akan dianalisa pola STR nya. Tahap terakhir adalah DNA berada dalam
tahapan typing, proses ini dimaksudkan untuk memperoleh tipe DNA. Mesin PCR akan membaca data-data DNA dan menampilkannya dalam bentuk angka-angka dan gambar-gambar identfikasi DNA. Finishing dari tes DNA ini adalah mencoco kan tipe-tipe DNA.
