Laporan Laboratorium Pemisahan Molekul Protein Dengan Medium Agarosa

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, 25^th 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, 6^th ed. Philadelphia: Saunders.

Sumber http://consisteria.blogspot.com

Laporan Laboratorium Uji Kandungan Albuminuria Dalam Urin Dengan Heating Test

A.   Pendahuluan

Albuminuria (disebut juga proteinuria) yaitu suatu kondisi di mana urin mengandung terlalu banyak protein. Albumin yaitu protein utama dalam darah. Jika dalam darah terdapat albumin, itu berarti ada beberapa kemungkinan yang mengakibatkan albuminuria terjadi. Salah satunya yaitu lantaran sistem sekresi dan ekskresi badan insan yaitu ginjal mengalami kerusakan. Untuk mengetahui albuminuria atau tidaknya, maka sanggup dilakukan dengan uji sampel urin.

B.   Percobaan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui kadar albumin dalam urine.

a)      Alat dan Bahan:

1.          Beaker + air

2.        Tabung reaksi

3.          Urin sampel 1

4.        Urin sampel 2

5.          Hot Plate (with simple waterbath)

6.         Pipet

7.        Penjepit tabung reaksi

8.         Acetate acid (CH₃COOH) 0,1 M

9.         Rak tabung reaksi

10.     Measuring cylinder

b)      Langkah Kerja

1.        Sampel urin diambil dengan  pipet tetes dan diukur terlebih dahulu dengan measuring cylinder, dan diambil sebanyak 3 ml. Buat 2 sampel, dan salah satunya sebagai indikator pembanding antara sebelum dan sehabis diteliti.

2.      Dipanaskan beaker yang telah diisi air dengan hot plate hingga mengepul.

3.        Setelah itu, dimasukan 3 ml urin tersebut ke dalam tabung reaksi.

4.      Jepit tabung reaksi kemudian dimasukkan ke dalam beaker tadi, dan dipanaskan hingga mendidih (±45menit).

5.        Setelah terlihat adanya perubahan berupa adanya molekul putih dalam urin, diangkat, dinginkan sebentar.

6.       diteteskan sebanyak 2 cc (2 tetes) acetate acid 0,1 M ke dalam urin yang telah dipanaskan tadi.

7.      Didiamkan (taruh di rak tabung reaksi) hingga timbul endapan putih.

C.   Hasil Percobaan

Pada alhasil percobaan ini memperlihatkan hasil adanya perubahan yang terjadi pada sampel urin 1 kalau dibandingkan dengan sampel urin 2, berupa banyaknya endapan putih pada dasar tabung reaksi. Itu berarti bahwa pada sampel urin 1 tersebut terdapat albumin di dalamnya. Dengan kata lain pasien 1 yang diuji urinnya tersebut mengalami albuminuria yang sanggup mengindikasikan terjadinya gangguan pada ginjal.

D.  Pembahasan

1.   Albumin dan Albuminuria

Albumin merupakan salah satu protein utama dalam badan insan dan menyusun sekitar 60% dari total protein plasma. Kadar albumin normal dalam urine berkisar antara 0-0,04 gr/L/hari. Keberadaan albumin dalam urin dengan jumlah yang melebihi batas normal, sanggup mengindikasikan terjadinya gangguan dalam proses metabolisme tubuh.

Proteinuria (disebut juga albuminuria) yaitu suatu kondisi di mana urin berisi terlalu banyak protein. Protein yang dibawa oleh darah akan melewati ginjal. Ginjal akan menyaring produk limbah dan menyerap nutrisi yang diharapkan tubuh, menyerupai albumin dan protein lain. Namun, protein dari darah sanggup tersalurkan ke dalam urin ketika filter ginjal (glomerulus) rusak.

Proteinuria merupakan tanda penyakit ginjal kronis (CKD), yang berkaitan diabetes, tekanan darah tinggi, dan penyakit lain yang mengakibatkan peradangan pada ginjal. Untuk alasan ini, tes albumin dalam urin merupakan serpihan dari evaluasi medis rutin bagi semua orang. Penyakit ginjal kadang kala disebut penyakit ginjal. Jika CKD berlangsung, maka sanggup menjadikan stadium tamat penyakit ginjal (ESRD).

2.     Penyebab Albuminuria

Albuminuria umumnya disebabkan lantaran ginjal rusak jawaban diabetes. Umumnya orang yang menderita diabetes tipe 1 berada pada peningkatan risiko mengalami albuminuria. Kondisi lain menyerupai tekanan darah tinggi, sirosis, gagal jantung atau lupus eritematosus sistemik juga sanggup mempunyai efek jelek pada ginjal dan mengakibatkan albuminuria. Ini akan sulit untuk mendeteksi tanda-tanda albuminuria pada tahap awal, tetapi kalau dibiarkan tidak terdeteksi, sejumlah besar albumin sanggup bocor ke dalam urin dan pasien mungkin mengalami tanda-tanda menyerupai air kencing berbusa, pembengkakan tangan, kaki, perut dan wajah.

3.      Pengobaatan

Jika ginjal rusak, albuminuria akan tinggi, bahkan ketika tekanan darah normal. Sejauh ini pengobatan albuminuria memerlukan perawatan intensif. Jika seseorang menderita diabetes dan hipertensi, pengobatan dititikberatkan pada pengendalian kadar glukosa. Mereka yang menderita diabetes dan tekanan darah tinggi mungkin perlu angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor atau angiotensin receptor blocker (ARB) untuk melindungi fungsi ginjal. Dokter mungkin juga meresepkan diuretik tertentu untuk menyingkirkan kelebihan cairan dari tubuh.

Apabila ginjal telah rusak berat (gagal ginjal), itu berarti sanggup menjadikan terganggunya sistem peredaran darah. Karena menurut fungsi ginjal dalam tubuh, yaitu sebagai regulasi tekanan darah, kontraksi jantung. Apabila rusak, maka orang  tersebut harus diangkat ginjalnya. Untuk selanjutnya transplantasi ginjal yaitu pemulihan terbaik, atau kalau tidak diangkat ginjalnya, maka basuh darah perlu dilakukan.

E.   Kesimpulan dan Saran

1.     Kesimpulan

Albumin merupakan salah satu protein utama dalam badan manusia. Apabila kadar albumin dalam badan melebihi batas normal, maka sanggup terjadi albuminuria. Albuminuria atau disebut juga proteinuria yaitu suatu kondisi di mana urin berisi terlalu banyak protein. Albuminuria sanggup terjadi disebabkan oleh terganggunya fungsi ginjal atau bahkan ginjal rusak.

Pengujian albumin sanggup dilakukan dengan heating test (memanaskan sampel urin), dimana urin yang telah dipanaskan ditambahkan beberapa tetes acetate acid. Jika setelah ditetesi acetate acid, larutan tidak memperlihatkan perubahan warna kemudian setelah itu, tetap berwarna bening kekuningan, hal ini memperlihatkan bahwa dalam urin tidak terdapat albumin. Namun yang terjadi yaitu adanya endapan albumin. Sehingga pasien tersebut mengalami albuminuria.

2.   Saran

Untuk menghindari kesalahan pada praktikum yang sanggup menjadikan percobaan diulang untuk kedua kalinya, sebaiknya praktikum ini dibimbing meskipun sudah terdapat flow diagram secara garis besar yang dijadikan sebagai fatwa dalam praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Muray, K. Robert, et al., eds. 1999. a LANGE medical book Harper’s Biochemistry, 25^th ed. USA: Lange.

Proteinuria in National Kidney and Urologic Diseases Information Clearing House (NIKUDIC), a service of the National Institute of Diabetes, Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Diakses dari:  http://kidney.niddk.nih.gov  (17 Oktober 2010)

Sumber http://consisteria.blogspot.com