A. Pendahuluan
Bioteknologi yakni salah satu cabang ilmu yang melibatkan teknologi untuk meneliti organisme-organisme. Salah satu manfaat dari bioteknologi ini diterapkan pada alat elektroforesis, dimana elektroforesis merupakan suatu alat yang berfungsi untuk memisahkan makromolekul yang mempunyai muatan ibarat protein, DNA atau RNA dengan memakai energi listrik.
Setiap molekul bermuatan mempunyai ukuran dan bentuk yang berbeda-beda. Untuk mengetahui perubahan-perubahan molekul bermua-tan tersebut sanggup dilakukan teknik elektroforesis, yaitu teknik pemisahan komponen atau molekul bermuatan menurut perbedaan tingkat migrasinya (bentuk, ukuran dan muatan) dalam medan listrik. Elektroforesis sangat bermanfaat untuk memisahkan protein menurut muatannya, selain itu elektroforesis sanggup dimanfaatkan sebagai alat bantu diagnosa penyakit.
Dimana prinsip kerja elektroforesis itu dimulai pada dikala makromolekul ditempatkan pada medium bermuatan listrik. Molekul yang bermuatan positif (+) akan bergerak ke kutub negatif (-) sedangkan molekul yang bermuatan (-) akan bergerak ke kutub (+).
Percobaan ini memakai teknik elektroforesis dengan media agarosa. Dengan menciptakan origin (sumuran) pada agarosa yang diletakkan pada kutub (+) atau (-) sesuai dengan muatan molekul yang akan diperiksa.
Kelebihan memakai agarosa adalah:
1. Mudah didapat dan dibuat
2. Preparasi gel lebih cepat dilakukan alasannya yakni pembuatan gel agarosa lebih gampang dan bersifat non toksik
3. Laju pemisahan lebih cepat sehingga fragmen DNA pun lebih cepat terbentuk
4. Dapat memisahan adonan kepingan DNA sesuai dengan ukurannya
5. Dapat dilakukan pada suhu kamar.
Namun kekurangan dari medium agarosa ini yaitu : gampang rusak karena
merupakan gel yang strukturnya kenyal.
B. Percobaan
a) Alat :
1. Elektroforesis chamber
2. Power supply
3. Mikropipet
b) Bahan :
· Plasma
· Agarosa
· Buffer TAE 1x
· Cooamassie R250 staining solution (0,1% Coomassie Blue R250 (w/w), 30% metanol, 5% asam asetat)
· Destain solution 1 (30% metanol, 5% asam asetat)
· Destain solution 2 (7% asam asetat, 5% metanol)
c) Langkah Kerja
1. Diletakkan agarosa yang telah dicetak dalam chamber
2. Dimasukkan buffer TAE 1x pada chamber jangan hingga melebihi jembatan
3. tempat agarosa diletakkan
4. Dimasukkan plasma kedalam sumur (origin) dengan berjarak 1 origin kosong dalam agarosa dengan digunakan mikropipet ± 50 µL
5. Dihubungkan kabel dengan power supply.
Set power supply :
· Voltase 220 v
· Arus 90 A
· Waktu 60 menit
6. Dijalankan power supply
7. Setelah 60 menit, dimatikan power supply dan ankat agarosa.
8. Dimasukkan agarosa dalam larutan Coomassie R250 staining solutin
dan diamkan selama 5 menit ( gunakan hand gloves ), kemudian angkat
agarosa dan masukan dalam Destain Solution 1 kemudian diamkan selama
5 menit, kemudian angkat agarosa dan masukan dan Destain
Solution 2 kemudian diamkan selama 5 menit.
9. Diamati dan Identifikasi hasil plasma protein tersebut.
C. Hasil Percobaan
Hasil tamat dari percobaan ini memperlihatkan hasil adanya perubahan yang terjadi pada agarosa . Hasil elektroforesis didapatkan pita-pita atau garis-garis protein yang terpisahkan menurut bentuk, ukuran dan muatan molekulnya. Di bawah efek medan listrik, molekul dengan muatan dan ukuran yang sama akan terakumulasi pada zona atau pita yang sama atau berdekatan. Sehingga menyebabkan jarak dengan molekul yang berbeda. Hasil dari percobaan tersebut lebih baik dilihat dengan dukungan sinar UV di ruang gelap, sehingga terlihat lebih jelas.
D. Pembahasan
1. Pengertian Elektroforesis
Elektroforesis berasal dari bahasa Yunani yang mempunyai arti transport atau perpindahan melalui partikel-partikel listrik. Metode elekroforesis telah digunakan dan dikembangkan untuk penelitian di bidang biologi dan genetika, serta ilmu kedokteran.
Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis sanggup digunakan untuk separasi makromolekul (seperti protein dan asam nukleat). Elektroforesis untuk makromolekul memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya difusi alasannya yakni timbulnya panas dari arus listrik yang digunakan.
2. Media Elektroforesis
Elektroforesis biasanya memerlukan media sebagai daerah ber-migrasinya molekul. Medianya majemuk tergantung pada tujuan dan materi yang akan dianalisa. Media penyangga yang sering digunakan dalam elektroforesis antara lain yaitu kertas, cellulose acetate, supaya gel, starch gel, starch grain, dan gel poliakrilamid. Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan matriks penyangga yang banyak digunakan untuk separasi protein dan asam nukleat, pola lainnya yakni barbiturate buffer.
3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Migrasi Molekul
Prinsip elektroforesis yakni bila berada dalam suatu medan listrik, molekul biologi yang bermuatan positif akan bermigrasi keelektroda negatif dan sebaliknya. Beberapa faktor yang menghipnotis kecepatan migrasi dari molekul protein yakni:(Soedarmadji, 1996)
a. Ukuran molekul protein
Migrasi molekul protein berukuran besar lebih lambat daripada migrasi molekul berukuran kecil.
b. Konsentrasi gel
Migrasi molekul protein pada gel berkosentrasi rendah lebih cepat daripada migrasi molekul yang sama pada gel berkonsentrasi tinggi.
c. Bufer (penyangga)
Berperan sebagai penstabil medium pendukung dan sanggup menghipnotis kecepatan gerak senyawa alasannya yakni ion sebagai pembawa protein yang bermuatan.
a. Kekuatan ion yang tinggi dalam bufer akan meningkatkan panas sehingga anutan listrik menjadi maksimal. Hal ini sanggup mempercepat gerakan molekul protein.
b. Kekuatan ion rendah dalam bufer akan menurunkan panas sehingga anutan listrik akan sangat minimal dan migrasi molekul protein sangat lambat.
d. Medium penyangga
Medium pendukung ideal untuk elektroforesis yakni materi kimia inert yang bersifat relatif stabil, gampang ditangani dan mempunyai daya serap yang baik, sebagai migrasi elektron atau penyaringan menurut ukuran molekul ibarat gel poliakrilamid.
e. Kekuatan voltase
Semakin tinggi voltase maka acara molekul meningkat.
f. Temperatur medium disaat proses elektroforesis berlangsung.
Jika temperature tinggi akan mempercepat proses bermigrasinya protein dan sebaliknya jikalau temperatur rendah akan mengurangi kekuatan bermigrasinya protein.
4. Molekul-molekul Hasil Elektroforesis
a. Albumin
Albumin terdapat sekitar 55-64% dalam protein setiap 4-5 gm ml darah. Albumin merupakan molekul terkecil dengan berat molekul 69.000-70.000 dalam protein. Sehingga dalam percobaan elektroforesis, albumin merupakan molekul yang paling jauh perpindahannya.
b. Globulin
· Alpha Globulins (α-globulins)
Alpha globulins mempunyai berat molekul 150.000-160.000 dan berfungsi mengikat lipid, thyroxin, ceruloplasmin, dan cortisol. Dalam percobaan, alpha globulins ini terletak sesudah albumin, alasannya yakni molekulnya lebih berat dibanding dengan albumin.
· Beta Globulins (β-globulins)
Beta globulins mempunyai berat molekul 160.000-200.000 dan berperan dalam fungsi utama protein plasma dan mengikat zat besi dan kolesterol. Dalam percobaan, beta globulins ini terletak sesudah alpha globulins, alasannya yakni molekulnya lebih berat dibanding dengan alpha globulins.
· Gamma Globulins (γ-globulins)
Gamma globulins mempunyai berat molekul 150.000-900.000 dan berperan sebagai imun, sehingga disebut juga immunoglobulins (Ig) atau antibody. Dalam percobaan, gamma globulins ini terletak setelah beta globulins, alasannya yakni molekulnya lebih berat dibanding dengan beta globulins dan merupakan molekul terberat, sehingga menciptakan gamma globulin mengalami perpindahan yang paling dekat.
E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis sanggup digunakan untuk separasi makromolekul (seperti protein dan asam nukleat). Namun, untuk separasi protein dan asam nukleat diharapkan penyangga ibarat barbiturate buffer untuk mencegah difusi jawaban panas yang dihasilkan arus listrik. Bila berada dalam suatu medan listrik, molekul biologi yang bermuatan positif akan bermigrasi keelektroda negatif dan sebaliknya. Prinsip inilah yang digunakan dalam elektroforesis untuk memisahkan molekulmolekul menurut muatannya.
2. Saran
Saran pada praktikum kali ini yakni sebaiknya praktikum dilakukan oleh praktikan sendiri dan dilakukan proses elektroforesis yang sesungguhnya semenjak awal hingga didapatkan hasil yang konkret supaya praktikan lebih mengetahui cara memakai metode elektroforesis.
DAFTAR PUSTAKA
Sudarmadji, S. 1996. Teknik Analisa Biokimiawi, edisi pertama. Yogyakarta: Liberty.
Muray, K. Robert, et al., eds. 1999. a LANGE medical book Harper’s Biochemistry, 25th ed. USA: Lange.
Klippel, John H., et al., eds. 2008. Primer on the Rheumatic Diseases. New York: Springer and Arthritis Foundation.
Ruddy, Shaun, et al., eds. 2001. Kelley’s textbook of Rheumatologi, 6th ed. Philadelphia: Saunders.
Sumber http://consisteria.blogspot.com
EmoticonEmoticon