Analisa DNA (Deoxyribose Nucleic Acid)

Selasa, 15 April 2008 di 11:54:00 AM | Diposting oleh BEBAS BERTERIAK

BAB I
PENDAHULUAN

1.1     Latar belakang
Peningkatan produksi budidaya perairan dapat diusahakan melalui beberapa pendekatan, yaitu manipulasi lingkungan, manipulasi genetik dan kombinasi antara keduanya. Rekayasa set kromosom, seperti poliploidisasi merupakan salah satu pendekatan manipulasi genetik yang dapat diterapkan pada ikan.
Tentu saja poliploidisasi dapat disederhanakan berdasarkan suku katanya; poli (banyak), ploidi (set kromosom) dan sasi (proses). Dengan demikian, poliploidisasi merupakan proses penggandaan set kromosom; menjadi tiga set (3N), empat set (4N) atau lainnya dari kondisi normalnya yang memiliki dua set (2N).
Secara umum, ikan poliploid yang potensial untuk dikembangkan adalah yang memiliki tiga set kromosom atau triploid. Dengan tiga set ini, ikan triploid memungkinkan untuk menjadi steril. Hal ini penting terutama dalam usaha budidaya ikan yang memiliki kematangan gonad yang sangat cepat sehingga pertumbuhan ikan tersebut akan menjadi lambat.

Dalam hal ini  diambil contoh ikan nila. Ikan nila triploid bersifat steril, karena adanya penurunan bobot gonad dibandingkan nila normal, rendahnya index kematangan gonad serta terhambatnya perkembangan gonad. Ikan triploid yang steril ini dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan produksi. Karena energi metabolisme yang biasanya digunakan untuk perkembangan gonad, digunakan untuk pertumbuhan. Dalam prakteknya, tentu saja hal ini dapat dimanfaatkan dalam kegiatan budidaya ikan.

1.2     Tujuan
Adapun tujuan dalam praktikum adalah :
1.  Mahasiswa dapat mengetahi dan paham mengenai tahapan-tahapan dalam analisa kromosom dan analisa DNA.
2.  Mahasiswa mengenal peralatan apa saja yang digunakan dalam analisa kromosom dan analisa DNA.
3.  Mahasiswa mampu menentukan jumlah kromosom yang dimiliki oleh ikan sampel ( Ikan Nila).
4.  Sebagai salah satu persyaratan mengikuti UAS.




BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1   Kromosom
Seperti halnya preparasi nukleolus, preparasi kromosom seringkali diperlukan untuk mengetahui ploidi (set kromosom) ikan. Teknik ini akan menghasilkan data yang lebih "valid" dibandingkan dengan preparasi nukleolus ("valid" yang dimaksudkan adalah bahwa semua tergantung pada ketelitian dan kehati-hatian dalam melakukan preparasi), namun memerlukan sedikit "keahlian" lebih (ini pun relatif). Dan karena media kulturnya juga cocok untuk bakteri, maka sterilisasi alat-bahan-laboran menjadi salah satu kunci teknik ini. Prosedur ini pun telah dicobakan untuk beberapa ikan (mas, nila, patin, gurame, lele, sidat) terutama jika akan dilanjutkan untuk membuat karyotipe. Khusus ikan nila, prosedur ini telah menjadi bagian dari buku Standar Prosedur Operasional (SPO) Pusat Induk Ikan Nila Nasional (PIINN) yang berpusat di kantor kami (BBPBAT Sukabumi).
Memproduksi ikan triploid dapat dilakukan dengan memberikan kejutan suhu atau tekanan. Ini yang paling umum dilakukan pada saat pembelahan miotik II sehingga badan polar (polar body) II gagal ke luar dari telur, atau dengan mengawinkan induk ikan tetraploid dengan induk ikan diploid normal. Dengan kata lain pemberian perlakuan khusus (kejutan suhu atau tekanan) harus dilakukan terus jika akan memproduksi ikan tripoid ini. Cara kedua dapat dilakukan jika sudah ada stok induk ikan tetrapoid. Untuk memproduksi ikan tetraploid ini, pemberian kejutan dilakukan pada saat pembelahan mitosis I. Berdasarkan ilustrasi ini, maka ikan triploid yang akan dikembangkan sebaiknya dihasilkan dari perkawinan ikan tetraploid dan diploid.

Layaknya sebuah kegiatan produksi, tingkat keberhasilannya memang sangat bervariasi. Namun demikian, kunci keberhasilan dalam memproduksi ikan poliploid ini antara lain : suhu kejutan (jika menggunakan suhu), lama kejutan, awal pemberian kejutan, suhu inkubasi telur sebelum diberi kejutan, keseragaman dalam perkembangan sel selama proses pembelahan sebelum kejutan dilakukan serta kualitas telur-sperma yang digunakan. Suhu dan lama kejutan, tergantung pada kemampuan telur dalam mentolelir adanya kejutan dan mempertahankan kelangsungan hidupnya.
Untuk kejutan panas misalnya, bervariasi antara 39-41 C. Awal pemberian kejutan yang tepat dapat diketahui dari hasil pengamatan di bawah mikroskop, terutama untuk tetraploidisasi. Dari hasil pengamatan itu, dapat diketahui kapan pembelahan mitosis I terjadi. Proses pembelahan ini tentu saja berhubungan erat dengan suhu inkubasi telur. Karena tingkat kematangan telur masuknya sperma ke dalam telur relatif bervariasi-walaupun dalam ukuran sepersekian detik-, maka perkembangan sel setelah pembuahan pun akan bervariasi. Namun demikian, variasi ini dapat dikurangi dengan melakukan pembuahan secara buatan.
Seperti penjelasan sebelumnya, ikan tetraploid memiliki set kromosom dua kali lebih banyak dibandingkan dengan ikan diploid. Pada ikan nila, Oreochromis niloticus diploid misalnya, memiliki sebanyak 44 buah sedangkan kromosom ikan nila tetraploid berjumlah 88 buah (Mair, 1993) demikian pula dengan ikan nila merah (Oreochromis sp.) (Setiadi, 1995; Ahmad, 1995 untuk ikan nila merah diploid) dan (Sucipto, 1996 untuk ikan nila merah tetraploid). Hal yang sama juga terjadi pada jumlah nukleoli. Jumlah nukleoli ikan nila merah diploid berkisar antara 1 sampai 4 (Setiadi, 1995; Ahmad, 1995) sedangkan ikan nila merah tetraploid berkisar antara 1 sampai 8 (Sucipto, 1996). Karena tingkat ploidi berkaitan dengan jumlah kromosom dan jumlah nukleoli, maka dalam analisa tingkat ploidinya dilakukan dengan menggabungkan teknik analisa kromosom (dengan kultur darah atau jaringan padat) dan nukleolus. Berikut ini adalah sebagai gambaran tentang nukleolus dan kromosom.

2.2 DNA
DNA, Deoxyribose Nucleic Acid adalah asam nukleotida, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. DNA berbentuk polimer panjang nukleotida, mengkode barisan residu asam amino dalam protein dengan menggunakan kode genetik, sebuah kode nukleotida triplet.
DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas karena ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.
1152088106DNA bukanlah suatu molekul tunggal, nampaknya ia adalah sepasang molekul yang digandeng oleh ikatan hidrogen: DNA tersusun sebagai untai komplementer dengan ikatan hidrogen di antara mereka. Masing-masing untai DNA adalah rantai kimia, batu bata penyusun, yakni nukleotida, yang terdiri dari empat tipe: Adenine (A), Cytosine (C), Guanine (G) dan Thymine (T). DNA mengandung informasi genetika yang diwariskan oleh keturunan dari suatu organisme, informasi ini ditentukan oleh barisan pasangan basa. Sebuah untai DNA mengandung gen, sebagai cetak biru organisme. DNA membuat genom organisme.
 
2.2.1 Struktur DNA
DNA adalah polimer, lebih tepatnya, suatu himpunan dua polimer yang terbelit. Tiap-tiap monomer yang menyusun polimer ini adalah nukleotida yang terdiri dari tiga elemen: fosfat, gula dan basa. Gula dan fosfat dari seluruh nukleotida seluruhnya sama, tetapi nukleotida dapat dibedakan dengan meninjau komponen basanya menjadi empat tipe, termasuk dua kategori, purin: Adenine (A) dan Guanine (G) yang memiliki dua siklus organik dan pirimidin: Cytosine (C) dan Thymine (T), yang memiliki satu siklus organik.
Satu pengamatan penting yang menuntun Watson dan Crick ke penemuan terkenal dari struktur heliks ganda DNA adalah, basa cenderung berpasangan melalui ikatan hidrogen, dan pasangan yang terbentuk oleh purin dan pirimidin memiliki ukuran yang hampir sama, sehingga pasangan-pasangan demikian membentuk struktur dua rantai nukleotida berikatan hidrogen yang sangat teratur. Untuk memahami mengapa dua rantai nukleotida terkait membentuk heliks ganda, maka harus ditinjau interaksi antara grup penyusun nukleotida. 
Terdapat dua kelas interaksi dasar yang menstabilkan struktur heliks ganda:


  • Ikatan hidrogen antara basa-basa komplemente
  • Interaksi tumpukan (stacking interaction) dari plateu pasangan basa.

Barisan pasangan basa dalam DNA mengkode informasi untuk mensintesa protein, adalah polimer yang terdiri dari 20 asam amino berbeda. Dalam kaitan dengan gen, DNA mengandung daerah tak terkode yang peranannya belum sepenuhnya dipahami. Selama replikasi DNA, yang terjadi selama pembelahan sel, misalnya, molekul dikopi dengan cara membukanya seperti ritsleting. Transkripsi DNA adalah pembacaan gen tunggal untuk mensintesa protein.

2.2.2 Model DNA
DNA adalah entitas yang sangat dinamis dan srtukturnya tidak beku. Pernapasan (breathing) DNA terkandung dalam pembukaan temporer pasangan-pasangan basa. Dalam pemodelan gerak fungsional DNA, dianalogikan dengan gerak mekanis. Terdapat banyak variasi model yang mendeskripsikan gerak DNA: kontinyu dan diskrit, spiral dan tak spiral, gerak tiruan dari setiap atau hampir setiap atom, model homogen dan model-model yang memasukkan keberadaan barisan basa.
Model batang elastis dicirikan oleh tiga tipe gerak internal: gerak longitudinal, gerak rotasi atau berpilin, dan gerak transversal. Model DNA tingkat kedua memasukkan perhitungan bahwa molekul DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida, dapat dimodelkan dengan dua batang elastis yang berinteraksi lemah di antara mereka serta tergulung ke dalam spiral ganda. Analogi diskrit dari model demikian mewakili dua rantai dari cakram yang terkait oleh pegas longitudinal dan transversal serta kekakuan pegas longitudinal yang jauh lebih kuat ketimbang pegas transversal.
Model DNA tingkat ketiga memperhitungkan tiap-tiap rantai terdiri dari tiga subunit: gula, fosfat dan basa. Model DNA tingkat keempat diwakili oleh model kisi DNA dan mendeskripsikan gerak atom yang menyusun sel kisi. Solusi tipe model DNA tingkat keempat ini dapat diselesaikan dengan aproksimasi (harmonik) linier. Model DNA tingkat kelima mensimulasi struktur dan gerak DNA dengan akurasi maksimum dalam model dinamika molekuler.
Pembentukan keadaan terbuka DNA dihubungkan dengan deviasi sudut basa dari keadaan kesetimbangan. Proses ini dideskripsikan dengan menggunakan formalisme Hamiltonian. Di dalam pemodelan gerak internal DNA, tidak terbatas pada pemodelan deviasi kecil dari keadaan kesetimbangan (harmonik atau aproksimasi linier), tetapi juga meninjau gerak internal dengan amplitudo besar (aproksimasi nonlinier atau nonharmonik). Solusi persamaan nonlinier dari gerak internal DNA dengan amplitudo besar (persamaan sine-Gordon), merupakan deskripsi yang menunjukkan keadaan terbuka DNA. Modifikasi model Englander (Yakushevich, 1998) mendeskripsikan gerak rotasi amplitudo besar dari basa mengelilingi rantai gula-fosfat. Gerak ini memumpun ke putusnya ikatan hidrogen dan pembentukan keadaan terbuka DNA.
Analogi antara molekul DNA dan rantai bandul digunakan untuk mendeskripsikan sifat-sifat gerak internal DNA. Basa terkait dengan gula memegang peranan bandul berotasi dalam DNA, rantai gula-fosfat memainkan peranan rantai horisontal, dan medan gravitasi eksternal diperankan oleh medan yang diinduksi oleh benang kedua DNA yang secara lemah berinteraksi dengan benang pertama DNA melalui ikatan hidrogen di antara basa.
Dalam skema penguraian DNA, dua rantai gula-fosfat digambarkan oleh dua garis panjang, sementara basa ditandai dengan banyak garis pendek. Kusutan (kink) berhubungan dengan daerah lokal dengan pasangan basa yang terbuka. Solusi tipe kink mendeskripsikan deformasi lokal (pembukaan pasangan-pasangan basa) bergerak sepanjang molekul DNA.
2.2.3 Gambaran Umum Gerak Internal DNA
Dari sudut pandang fisikawan, molekul DNA tak lain adalah sistem yang terdiri dari banyak atom berinteraksi, tersusun dengan cara tertentu dalam ruang.
Telah ditunjukkan, molekul DNA:
  • Dalam kondisi eksternal biasa (temperatur, pH, kelembaban, dst) memiliki bentuk heliks ganda;
  • Heliks bukanlah struktur statis, sebaliknya molekul DNA bersifat sangat fleksibel.
Salah satu alasan dari hal ini adalah molekul DNA biasanya dibenamkan dalam bak termal. Tumbukan dengan molekul-molekul larutan yang mengelilingi DNA, interaksi lokal dengan protein memumpun kepada gerak internal DNA.
Beberapa contoh gerak internal yang mungkin dalam DNA:
  • Perpindahan atom individual dari posisi kesetimbangan mereka;
  • Perpindahan grup atom, rotasi grup atom mengelilingi ikatan tunggal;
  • Rotasi basa mengelilingi rantai gula-fosfat;
  • Tak terbelit lokal (local unwinding) heliks ganda;
  • Transisi antara bentuk DNA yang berbeda.
Paling sedikit terdapat dua kesimpulan penting yang dapat diambil dari analisis gerak internal DNA:
  • Gambaran umum gerak internal DNA sangat kompleks: banyak tipe gerak internal dengan waktu karakteristik, amplitudo dan energi aktivasi yang berbeda.
  • Gerak dapat dibagi ke dalam dua grup utama: gerak internal amplitudo kecil dan gerak internal amplitudo besar.
Untuk mendeskripsikan gerak internal amplitudo kecil, cukup digunakan aproksimasi harmonik (linier). Untuk mendeskripsikan gerak internal amplitudo besar diperlukan pendekatan tak harmonik (nonlinier), karena aproksimasi linier menjadi tak benar ketika amplitudo gerak internal tidak kecil.
Contoh gerak internal amplitudo besar adalah gerak tak terbelit lokal heliks ganda, atau gerak formasi keadaan terbuka. Contoh lain gerak internal amplitudo besar adalah gerak transisi antara keadaan konformasi (bentuk DNA) berbeda. Kedua jenis gerak internal amplitudo besar DNA ini memegang peranan penting dalam pemfungsian DNA.
BAB III
METODOLOGA
3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
     Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum analisa DNA dan analisa kromosom yaitu: 
Hari, tanggal   : Selasa, 08 April 2008.
    Tempat        :Laboratorium Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan   Kelautan Institut Perikanan Bogor.
3.2 Alat dan Bahan
 3.2.1 Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk analisi DNA,adalah sebagai berikut : 
    • Ekstraksi DNA
Alat :
Alat Inkubator
Cawan petri
Mikro Pipet
Mikro Cup
Bahan :
Sirip ikan Zebra
Etanol
Cell lysis solution
DNA Hyd.
Isopropanol
Protein Precipitation
Proteinase K
RNase solution
SDW (  DNA Rehydration Solution )
Tissue
    • PCR ( Polimerase Chain Reaction )
Alat :
Mikropipet
Mikro tube
Mesin PCR
Bahan :
Larutan premix, terdiri dari : Primer F-B action, R-B action, dNTPS, Buffer Extaq, SDW.
    • Elektroforesis
Alat :
Alat transluminator
Bak elektroforesis
Lampu listrik 20 watt
Microwave
Mikroskop binokuler
Cetakan yang dilengkapi sisir/comb
Bahan :
Serbuk Agarose
Larutan Tris Borate EDTA (TBE)
 3.2.2 Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam analisa kromosom, adalah sebagai berikut :
Alat :
Alat bedah ( pinset dan pisau bedah )
Gelas obyek
Gelas obyek cekung
Hot plate
Mikroskop Binokuler
Pipet
Timbangan
Kain perban
Kertas tissue
Bahan :
Akuades
Asam Asetat Glacial ( CH3COOH )
Giemsa
Kalium Klorida ( KCL )
Kolkisin ( C22H25NO6 )
Methanol Etanol ( C2H5OH )
3.3 Langkah Kerja
3.3.1 langkah Kerja Analisa DNA dengan tahapan sebagai berikut :
  • Ekstraksi DNA ( FUREGENE ), Langkah kerjanya adalah sebagi berikut :
  • Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
  • Timbang sample sebanyak 15 mg
  • Ambil sirip ikan Zebra yang akan di analisis DNA nya
  • Tambahkan 300 μl Cell Lysis Solution, digerus
  • Tambahkan 1,5 μl Proteinase K (20 mg/ml), inkubasi pada suhu 55°C selama 1 malam
  • Sample dikeluarkan dari alat incubator dan dibiarkan sampai mencapai suhu ruang. Tambahkan 1,5 μl RNase ( 4 mg/ml ), aduk dengan hati-hati sebanyak 25 kali.
  •  Inkubasi pada 37°C selama 1 jam.
  • Keluarkan sample dari alat incubator dan biarkan sampai mencapai suhu ruang. Tambahkan 100 μl Protein precipitation solution.
  • Disentrifuse pada 1200 ° rpm selama 15 menit
  • Pindahkan supernatant ke tube baru yang telah berisi 300 μl Isopropanol diaduk dengan hati-hati sebanyak 50 kali.
  • Sentrifuse pada 1200° rpm selama 10 menit
  • Pindahkan/ buang supernatant, tambahkan 300 μl Etanol 70 %, diaduk dengan hati-hati.
  • Sentrifuse pada 14.000 rpm selama 10 menit
  • Buang etanol dan kering udarakan pellet DNA selama  ±15 menit
  • Tambahkan 15 μl DNA Rehydration Solution (SDW), inkubasi pada 65°C selama 1 jam
  • Selanjutnya ke tahap PCR
  • PCR ( Polimerase Chain Reaction ), Langkah kerjanya adalah sebagai berikut :
  • Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
  • Melakukan preparasi sample dengan 2 cara yaitu : Menggunakan Extaq Polymerase dan Pure Taq Ready-To-Go-PCR Beads.
  • Membuat larutan premix yang terdiri dari Buffer extaq, dNTP, primer forward, primer reserve, dan extaq.
  • Setelah premix di campur
  • Masukkan premix 9  μl yang telah berisi SDW sebanyak 16 μl
  • Masukkan masing-masing sample DNA sebanyak 1 μl sehingga volume akhir mikrotube adalah 25 μl
  • Kemudian di fortek untuk homogenisasi
  • Masukkan masing-masing mikrotube ke dalam mesin PCR untuk di denaturasi , annealing dan extention.
  • Sample dilakukan denaturasi pada suhu 94°C dalam keadaan pre-denaturasi selama 1 menit yang bertujuan untuk pemutusan H pada DNA.
  • Setelah itu denaturasi pada suhu 94°C selama 30 detik.
  • Dilakukan annealing pada suhu 59°C selama 30 detik
  • Selanjutnya extention pada suhu 72 °C selama 30 detik dan,
  • Final extention pada suhu 72°C selama 3 menit
  • Setelah proses PCR mencapai 30 kali ulangan dan mesin menunjukan suhu 4°C, mesin dimatikan
  • Hasil PCR disimpan didalam refrigerator untuk selanjutnya dapat di elektroforesis.
  • Elektroforesis, Langkah kerjanya adalah sebagai berikut :
  • Sebelum melakukan elektroforesis, kita harus membuat gel agarose terlebih dahulu
  • Dengan cara larutkan serbuk agarose dalam larutan Tris Borate EDTA (TBE) yang mengandung Ethidium Bromide ( 30 μl/liter TBE )
  • Panaskan dalam microwave selama 1,5 menit atau sampai larutan menjadi bening.
  • Larutan dibiarkan sampai hangat kemudian dituangkan kedalam cetakan yang telah dilengkapi sisir/comb sebagai cetakan sumur/well elektroforesis.
  • Gel dibiarkan membeku, kemudian dimasukkan ke dalam bak elektroforesis yang telah berisi larutan buffer elektroforesis
  • Selanjutnya dilakukan elektroforesis, dengan cara mencampur sekitar 3 μl  volume sample dicampur dengan 0,5 μl loading buffer yang mengandung bahan pemberat DNA dan pewarna ( Bromopenol Blue )
  • Campuran dimasukkan kedalam sumur-sumur elektroforesis
  • Bak elektroforesis ditutup dan listrik dialirkan dengan dengan tegangan 250 Volt dan kuat arus 50 – 80 mA.
  • Setelah DNA bermigrasi dari kutub negatif ke kutub positif mencapai  ¾ bagian dari panjang gel, maka proses elektroforesis dapat dihentikan.
  • Gel diangkat dari bak elektroforesis dan dilepaskan dari cetakan untuk selanjutnya diamati dengan menggunakan ultraviolet transluminator dengan panjang gelombang pendek ( 280 nm ).
  • Setelah itu dilihat pada layar monitor, yang diamati dibawah mikroskop binokuler.
  • Setelah semuanya selesai, bersihkan dan tempatkan kembali alat yang sudah digunakan.
3.3.2  Langkah kerja Analisa Kromosom dengan Teknik Jaringan Padat :
  • Perendaman dengan kolkisin dan pengawetan jaringan, dengan cara sebagai berikut :
  • Ikan patin direndam dalam larutan kolkisin 0,07% w/v selama 6-9 jam. Selama perendaman, ikan dibiarkan berenang dalam wadah dengan aerasi yang baik.
  • Ikan patin diambil, sirip ekor dan insang dipotong kecil-kecil.
  • Sirip dan insang ikan patin dimasukkan kedalam toples klise
  • Potongan jaringan tersebut direndam dalam larutan hipotonik ( KCL 0,075 M ) selama 60 menit pada suhu ruang. Larutan hipotonik diganti setiap 30 menit, selama perendaman larutan digoyang dengan hati-hati, dan bertujuan untuk memperbesar sel jaringan tersebut.
  • Jaringan difiksasi dengan larutan Carnoy selama 60 menit.
  • Larutan carnoy diganti dengan yang baru setiap 30 menit.
  • Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan preparat.
  • Pembuatan Preparat, dengan cara sebagai berikut :
  • Jaringan yang telah difiksasi, daimbil dengan menggunakan pinset dan disentuhkan ke kertas tissue untuk menghilangkan larutan fiksatif.
  • Jaringan yang sudah difiksatif  diletakkan diatas gelas objek cekung
  • Ditambahkan 3 – 4 tetes asam asetat 50%.
  • Setelah itu jaringan digerak-gerakkan dengan menggunakan pinset atau pisau bedah secara hati-hati, hingga larutan tersebut menjadi keruh dan terdapat buih-buih seperti awan.
  • Gelas obyek yang akan digunakan sebagai preparat sebelumnya direndam didalam alcohol 70% minimal selama 2 jam.
  • Setelah itu membuat ring, dengan cara : gelas obyek diletskksn diatas hot plate dengan suhu 45ºC - 50ºC.
  • Suspensi sel yang terbentuk diambil dengan menggunakan pipet tetes, lalu diteteskan diatas gelas obyek yang diletakkan diatas hot plate tadi. Dengan cara diteteskan dengan sedikit ditekan dan dihisap kembali dengan cepat setelah terbentuk lingkaran ( ring ) dengan diameter 1 – 1,5 cm, dan pada setiap obyek di buat 3 ring pada sudut tertentu.
  • Setelah terbentuk ring dan menjadi kering diatas hote plate, selanjutnya melakukan pewarnaan preparat
  • Pewarnaan Preparat, dengan cara sebagai berikut :
  • Preparat yang telah berisi lingkaran ( Ring ) diwarnai dengan larutan Giemsa 20%, dengan cara memberikan larutan sebanyak 3-5 tetes lalu disebarkan hingga menutupi ring dengan menggunakan tusuk gigi hingga merata.
  • Pewarnaan dilakukan selama 20 menit hingga ring mongering
  • Setelah itu preparat dibilas dengan aquades, lalu dibiarkan kering udara.
  • Setelah preparat kering, dilakukan pengamatan dibawah mikroskop binokuler untuk mengetahui jumlah kromosom tersebut.
  • Menulis cirri-ciri pembelahan sel dan mengidentifikasi kromosom yang berada dibawah mikroskop.
  • Setelah semuanya selesai, alat dan bahan yang digunakan disimpan kembali pada tempatnya.
 
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Hasil Kromosom Ikan Nila
     Adapun hasil yang didapat setelah melakukan praktikum mengenai Analisa Kromosom, dapat disajikan dalam gambar berikut :
PIC_0109
Gambar Kromosom Ikan Nila (Oreochromis Sp)
PIC_0111
    
Gambar Kromosom Ikan Nila (Oreochromis Sp)
4.1.2 Hasil Analisa DNA Ikan Zebra
Sedangkan hasil yang didapat setelah melakukan praktikum mengenai Analisa DNA, yang telah dilakukan dengan metode ekstraksi DNA, metode Polymerase Chain Reaction, dan metode Elektroforesis diperoleh hasil sebagai berikut :
dapat disajikan dalam gambar berikut :
Capture_00010
Gambar hasil analisa DNA terhadap Ikan Zebra (Branchydanio rerio)
Capture_00009
Gambar HasilAnalisa DNA terhadap Ikan Zebra (Branchydanio rerio)
4.2 Pembahasan
Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan mengenai Analisa Kromosom, jumlah kromosom pada ikan Nila setelah dihitung yaitu berjumlah 44 kromosom, sedangkan menurut literatur buku, jumlah kromosom pada ikan nila yaitu berjumlah 46 kromosom. Dalam identifikasi kromosom ini, gambar kromosom pada awalnya sulit dilihat karena gimsa sebagai pewarna,yang masih menggumpal, bentuknya hampir menyerupai dengan bentuk kromosom, sehingga sulit untuk membedakannya.
Dalam identifikasi, ditemukan banyak koloni kromosom namun dalam bentuk yang berbeda-beda. Pada kromosom tahap pembelahan metafase, terlihat sangat jelas dan dapat dihitung dari pada tahapan yang lain karena pada tahapan ini kromosom berkontraksi maksimum dan terlihat paling jelas. Untuk menghentikan pembelahan kromosom sampai tahap metafase maka dapat diberi larutan kolkisin.
Dalam pemberian larutan kalium klorida menurut literatur buku yaitu sebanyak 20 kali volume jaringan. Namun dalam  praktikum,  jumlah  pemberian  larutan  kalium klorida  yaitu sampai jaringan tersebut terendam seluruhnya. Larutan kalium klorida diberikan dengan maksud agar sel-selnya membesar dan letak kromosom menyebar.
Sama halnya dengan pemberian larutan kalium klorida, larutan carnoy juga diberikan sampai jaringan tersebut terendam seluruhnya. Pemberian larutan carnoy bertujuan untuk mempertahankan bentuk dan keutuhan kromosom agar kromosom tidak rusak oleh bakteri, perubahan suhu dan lain-lain.
Peranan gen dalam kehidupan adalah mengendalikan sifat organisme.. pengendalian dilakukan melalui pembentukan enzim/protein yang berperan dalam proses metabolism. Ekspresi gen merupakan pemunculan informasi yang dikandung suatu  gen menjadi suatu bentuk sifat organisme atau proses metabolisme organisme. Ekspresi gen adalah proses penerjemahaan informasi yang terkandung pada struktur gen menjadi proses metabolism atau pola kehidupan organisme.
Gen berperan dalam proses kehidupan melalui Pengendalian pembentukan enzim yaitu katalisator dalam metabolism. Katalisator adalah senyawa yang berperan dalam mengaktifkan suatu reaksi tetapi senyawa tersebut tidak terlibat dalam reaksi.
Selama praktikum tentang Analisa DNA berlangsung, adapun hal-hal yang perlu diperhatikan, yaitu antara lain
 
  1. Peralatan yang digunakan jangan sampai terkontaminasi terhadap benda apapun.
  2. Hindari sentuhan oleh tangan, karena kemungkinan sel kulit pada tangan kita akan mempengaruhi perubahan DNA yang sedang kita amati.
  3. Selama praktikum, harus menggunakan jas laboratorium. Hal ini untuk melindungi  tubuh kita tumpahan zat-zat kimai yang berbahaya.
 
Untuk mendeskripsikan gerak internal DNA dimulai dengan memilih model aproksimasi yang bersesuaian. Biasanya pilihan model bergantung pada problem yang ditinjau dan akurasi deskripsi yang diperlukan. Sebagai contoh, ditinjau model tak terbelit lokal heliks ganda DNA.
Hamiltonian  model DNA dibangun dengan me masukkan energi kinetik dan energi potensial sistem yang melibatkan  vektor yang mendeskripsikan perpindahan torsional, transversal dan longitudinal, sudut rotasi basa mengelilingi rantai gula-fosfat, perpindahan transversal nukleotida, perpindahan longitudinal, massa nukleotida, konstanta gandeng sepanjang masing-masing untai, jari-jari DNA, jarak antara basa sepanjang  rantai, fungsi potensial yang mendeskripsikan  interaksi antara pasangan-pasangan basa. Dengan merumuskan ulang Hamiltonian diperoleh:
Nukleolus
Gambaran inti sel ikan nila
H = H(f) + H(é + H(g) + H(interaksi)
Dimana H(f) mendeskripsikan gerak transversal, H(é mendeskripsikan gerak torsional, H(g) mendeskripsikan gerak longitudinal, H(interaksi) mendeskripsikan interaksi antara gerak. Persamaan gerak yang berkaitan dengan model Hamiltonian dapat diperoleh dari Hamiltonian sistem. Untuk membuktikan bahwa gelombang soliton konformal muncul, cukup dengan menunjukkan bahwa persamaan gerak tersebut memiliki solusi soliton. Representasi grafis dari solusi persamaan gerak yang memiliki solusi soliton ditunjukkan dengan solusi kink antikink dan tafsirannya sebagai keadaan terbuka untai ganda DNA. Sehingga, solusi gelombang soliton dapat dengan nyata ditafsirkan sebagai daerah tak terbelit (atau keadaan terbuka).
Kromosom
Gambaran kromosom ikan nila dengan dua buah kromosom penanda (kromosom ukuran besar)
Englander, Kallenbach, Heeger dan Krumhansl (1980) melakukan penelitian rintisan dalam pengujian dinamika internal DNA. Metode pertukaran hidrogen-tritium digunakan untuk menunjukkan kemungkinan utama pembentukan keadaan terbuka (open state) dalam DNA yang didefinisikan sebagai daerah lokal yang bergerak (dari satu hingga beberapa pasang basa), dimana ikatan hidrogen dibuka.
Untuk mendeskripsikan gerak internal DNA, digunakan model aproksimasi berbeda. Model yang paling sederhana dari DNA, katakanlah, model batang elastis dan versi diskritnya. Untuk mendeskripsikan dinamika internal dari batang elastis, cukup dengan menuliskan tiga pasang persamaan diferensial: satu persamaan untuk gerak longitudinal, satu persamaan untuk gerak puntiran (torsional) dan satu persamaan untuk gerak transversal. Untuk mendeskripsikan versi diskrit diperlukan 3N.
Model yang lebih kompleks, dengan meninjau molekul DNA yang terdiri dari dua rantai polinukleotida. Model pertama terdiri dari dua batang elastis yang secara lemah berinteraksi dan melilit satu sama lain untuk menghasilkan heliks ganda. Model kedua adalah versi diskritnya. Untuk mendeskripsikan model yang terdiri dari dua batang elastis yang berinteraksi lemah (dengan mengabaikan helisitas struktur DNA), diperlukan enam persamaan diferensial tergandeng: dua persamaan untuk gerak longitudinal, dua persamaan untuk gerak torsional dan dua persamaan untuk gerak transversal dalam kedua batang. Deskripsi model untuk versi diskritnya terdiri dari 6N persamaan tergandeng.
Model berikutnya dengan memasukkan dalam perhitungan bahwa masing-masing rantai polinukleotida terdiri dari tiga tipe grup atom (basa, gula dan fosfat). Dalam model-model DNA tersebut di atas, grup berbeda ditunjukkan dengan bentuk geometri yang berbeda, dan untuk penyederhanaan helisitas struktur DNA diabaikan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
     Adapun kesimpulan yang di peroleh setelah melaksanakan praktikum adalah sebagai berikut :
1. DNA adalah polimer, lebih tepatnya, suatu himpunan dua polimer yang terbelit. Tiap-tiap monomer yang menyusun polimer ini adalah nukleotida yang terdiri dari tiga elemen: fosfat, gula dan basa. Gula dan fosfat dari seluruh nukleotida seluruhnya sama, tetapi nukleotida dapat dibedakan dengan meninjau komponen basanya menjadi empat tipe, termasuk dua kategori, purin: Adenine (A) dan Guanine (G) yang memiliki dua siklus organik dan pirimidin: Cytosine (C) dan Thymine (T), yang memiliki satu siklus organik.
2.  Memproduksi ikan triploid dapat dilakukan dengan memberikan kejutan suhu atau tekanan. Ini yang paling umum dilakukan pada saat pembelahan miotik II sehingga badan polar (polar body) II gagal ke luar dari telur, atau dengan mengawinkan induk ikan tetraploid dengan induk ikan diploid normal.
3. Dalam pemodelan gerak fungsional DNA, dianalogikan dengan gerak mekanis. Terdapat banyak variasi model yang mendeskripsikan gerak DNA: kontinyu dan diskrit, spiral dan tak spiral, gerak tiruan dari setiap atau hampir setiap atom, model homogen dan model-model yang memasukkan keberadaan barisan basa.
5.2 Saran
1.  Dalam pelaksanaan praktikum, sebaiknya dilakukan dengan hati-hati dan teliti supaya mendapatkan hasil yang lebih akurat.
2.  Dalam pelaksanaan praktikum, sebaiknya mahasiswa maupun pembimbing, menggunakan jas laboratorium, supaya menjaga anggota tubuh kita apabila ada zat-zat kimia yang berbahaya tumpah ke tubuh kita.
3.  Mengenai peralatan yang digunakan selama praktikum, sebaiknya ditambah lagi supaya mahasiswa bisa lebih cermat lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Wikipedia Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Dna, 2006.
Michel Peyrard, Nonlinear Dynamics and Statistical Physics of DNA, 2004
Miftachul Hadi and Hans J. Wospakrik, SU Skyrme Model for Hadron, Published in Physics Journal IPS Proceeding Supplement C8 (2004) 0514, http://pj.hfi.fisika.net.
Ludmila V. Yakushevich, Is DNA a Nonlinear Dynamical System where Solitary Conformational Waves are Possible?, J. Biosci., Vol.26, No.3, September 2001, 305-313, Indian Academy of Sciences.
Yakushevich, et. al., Nonlinear Dynamics of Topological Solitons in DNA, Physical Review E 66, 016614, (2002).
Yakushevich, J. Biosci., Vol. 26, No. 3, September 2001.
Devlin, Biochemistry with Clinical Correlations
 

Posted In | |