Bagaimana Mengekstraksi DNA Pisang

Oleh : Basor Suhada

Widyaiswara Biologi PPPPTK IPA

translated from: Fun Science Gallery

Bioteknologi adalah salah satu topic yang yang dianggap sulit untuk dipahami, khususnya bioteknologi modern yang lebih banyak berbicara tentang rekayasa genetik, DNA, cloning atau pemotongan gen. Bioteknologi modern lebih banyak membahas tentang biologi molekuler yang lebih banyak bersifat abstrak.

Konsep kromosom mungkin lebih mudah dipahami oleh siswa dengan cara melihat kromosom dari sel-sel akar bawang yang sedang melakukan mitosis. Umumnya praktikum pengamatan kromosom sudah banyak diberikan oleh sekolah-sekolah yang sudah memiliki perlengkapan mikroskop yang cukup baik.

Konsep DNA merupakan konsep yang sulit untuk divisualisasikan, karena strukturnya yang sangat kecil sekali. Sehingga saat ini para guru lebih banyak menggunakan model untuk menjelaskan tentang struktur DNA, dan ini adalah cara yang paling mudah untuk diterapkan di dalam proses pembelajaran.

Bisakah kita melihat DNA/kromosom tanpa menggunakan mikroskop?

Seiring dengan semakin berkembangnya ilmu biologi, maka saat ini banyak teknik sederhana yang sudah dikembangkan oleh para ahli biologi molekuler untuk mengenalkan konsep-konsep abstrak menjadi lebih mudah divisualisasikan. Teknik ekstraksi DNA saat ini semakin mudah dilakukan oleh para ahli bahkan bisa dilakukan oleh para siswa di dalam kelas dengan hanya menggunakan perlengkapan dan bahan yang mudah kita peroleh di sekitar kita. Saat ini penulis mencoba untuk bertukar pengalaman dengan para guru, guru biologi khususnya, tentang teknik ekstraksi DNA yang pernah penulis lakukan pada salah satu diklat guru biologi di Bali. Informasi yang penulis peroleh diantaranya berasal dari pelatihan yang diperoleh oleh rekan penulis dan informasi yang penulis dapatkan dari internet.

Alat dan bahan apakah yang diperlukan untuk melakukan ekstraksi DNA?

Gambar.01

Seperti diuraikan di atas, dalam percobaan ini kita tidak memerlukan alat-alat canggih, sebaliknya kita bisa menggunakan alat-alat sederhana yang umumnya tersedia di laboratorium sekolah. Alat-alat itu diantaranya adalah gelas kimia, gelas ukur, tabung  reaksi, sendok, pengaduk, corong dan blender (bila tidak ada blender bisa digunakan lumpang/alu, atau plastic ziplok). Untuk bahan-bahan diantaranya adalah alkohol, es batu, aquades (kalau tak ada air minum kemasan), pisang, sabun cair, garam, kertas saring dan tissue. Gambar 1 menunjukkan beberapa alat dan bahan yang bisa kita pakai.

Bagaimana prosedurnya?

Prosedur yang digambarkan di bawah ini berdasarkan fakta bahwa membrane sel dan membrane ini dibangun oleh senyawa lemak yang dapat dihancurkan dengan menggunakan detergen. Prosedur awal dalam percobaan ini adalah menghancurkan pisang atau buah-buahan lainnya sehingga menjadi bagian sel-sel yang terpisah sehingga memungkinkan semakin besarnya kemungkinan percampuran antara detergen dengan sel-sel pada pisang. Langkah kedua,  detergen ditambahkan pada pisang yang sudah dihancurkan untuk mengeluarkan DNA dari membrane sel. Ketiga, melakukan penyaringan ekstrak untuk memisahkan DNA dengan sisa-sisa membrane. Akhirnya, DNA digumpalkan dengan menambahkan larutan alkohol sehingga serat-serat DNA tampak setelah dicampur alkohol. DNA yang diperoleh bisa diamati dengan menggunakan mikroskop.

Persiapan percobaan

Langkah ke-1: Persiapan larutan alkohol yang dimasukkan ke dalam freezer

Sehari sebelum percobaan dimulai, siapkan beberapa potong es; sekurangnya 2jam sebelum dimulai, selanjutnya larutan alkohol 70-95% sebanyak 50 ml dalam botol masukkan ke dalam freezer. Botol berisi alkohol harus tertutup rapat untuk mencegah terjadinya penguapan. Lima belas menit sebelum dimulai, panaskan air sampai mencapai suhu 60^oC. 

Gambar.02

Langkah ke-2: Menghancurkan buah pisang dengan blender

Seperti dijelaskan di atas, DNA terbungkus dalam membrane  inti sel serta membrane selnya. Untuk melepaskan DNA, diperlukan penghancuran membran yang melindunginya. Karena membran dibangun oleh senyawa fosfolipid dimana senyawa lemak memiliki kandungan yang paling banyak, kita akan melarutkannya dengan menggunakan detergen. Sedikit garam digunakan untuk membantu menghilangkan protein histon yang mengikat DNA.

Gambar.O3

Langkah membuat larutan garam dan detergen:

-          Masukan kurang lebih 3 gr garam ke dalam 80 ml air sulit dalam beker glass 100 ml;

-          campur sampai seluruh garam terlarut.

-          Dengan menggunakan siring, ambil 10 ml cairan detergen dan tambahkan ke dalam larutan;

-          Tambahkan air suling sampai mencapai volume 100 ml

-          Untuk menghindari terbentuknya gelembung, aduk perlahan kedua campuran tadi sampai terjadi larutan homogeny – larutan ekstraksi siap dipakai.

Langkah ke-3: Menyiapkan “bubur” pisang

Siapkan 100 g pisang yang sudah dihilangkan cangkangnya. Untuk membuat bubur pisang anda bisa gunakan blender, atau mortar dan alunya atau dengan menggunakan sendok atau garpu. Masukkan hasilnya ke dalam beaker glass 250 ml.

 Langkah ke-4: Membuat bubur pisang

Langkah berikutnya adalah menghancurkan membran-membran dari sel dan intinya untuk membebaskan DNA. Bubur pisang akan di panaskan pada air yang bersuhu 60^oC untuk mempercepat proses pemecahan dari membran. Pemanasan juga bertujuan untuk membantu mendeaktivasi beberapa enzyme yang akan menghancurkan DNA, misalnya DNA-ase. Akan tetapi apabila pemanasan terlalu lama DNA bisa mengalami fragmentasi akibat panas. Untuk alas an itu disarankan pemanasan tidak lebih dari 15 menit dalam wadah yang berisi air panas (lihat gambar). 

-          Masukan larutan ektraksi (sabun dengan garam) ke dalam bubur pisang

-          Masukkan beaker glas berisi bubur pisang yang sudah dicampur dengan larutan ekstraksi ke dalam panci berisi air panas 60oC

-          Campurkan bubur pisang sehingga larutan ekstraksi larut dan suhu merata, aduk dengan perlahan.

-          Setelah 15 menit, masukkan beaker glas ke dalam wadah yang berisi es dan siapkan untuk melakukan penyaringan.

Gambar.04

Langkah ke-5: Penyaringan atau filtrasi

Penyaringan dilakukan untuk mengumpulkan cairana kaya DNA dan memisahkannya dari sisa-sisa bagian jaringan (sel) lain yang tidak diperlukan.

-          Letakkan saringan di atas mangkuk;

-          Letakkan kertas saring di atas saringan

-          Masukkan sedikit campuran di atas kertas saring, hati-hati jangan sampai tumpah ke dalam mangkok

-          Hasil saringan diharapkan banyak mengandung DNA yang akan diuji

Gambar. 05

Langkah ke-6: Menggumpalkan DNA

DNA larut dalam air dan tidak terlihat, sementara itu DNA tidak bisa larut di dalam larutan alkohol bahkan akan mengalami penggumpalan sehingga menjadi tampak terlihat. Dengan menambahkan beberapa tetes alkohol yang telah didinginkan sebelumnya ke dalam hasil saringan bubur pisang (langkah ke-5), DNA akan tampak jelas menggumpal. 

-          Masukkan filtrat pisang ke dalam tabung

-          Secara perlahan, teteskan ke dalam tabung yang mengandung saringan bubur sehingga tidak terjadi pencampuran dengan filtrate.

-          Tambahkan alkholo sampai volumenya sama dengan volume filtrate

-          Biarkan selama 5 menit untuk memberi waktu pada DNA mengalami penggumpalan dan berkumpul pada bagian atas.

-          Bila berhasil, maka akan tampak gumpalan putih mirip susu yang akan terus meningkat seiring dengan waktu. Gumpalan putih ini adalah DNA dari pisang. Selain gumpalan, akan tampak pula gelembung-gelembung kecil. Gumpalan kecil ini muncul sebagai akibat dari sifat kelarutan gas dalam suhu yang berbeda (dari dingin menjadi lebih hangat). Alkohol yang dingin kemungkinan diserap oleh beberapa gas dan dikeluarkan ketika cairan menjadi lebih hangat.

Selamat mencoba!!!

Thanks u Mr. Basor