Mari Mengenal DNA (Bagian 2)

Catatan: Baca bagian 1 disini: http://sainspop.com/apa-itu-dna-bagian-1/

Karena menyimpan informasi yang sangat berharga, berbagai macam upaya telah dikembangkan untuk membaca DNA. Cara-cara yang dikembangkan ini tentunya tidak mudah mengingat jarak satu basa DNA dengan yang lain sangatlah kecil, sekitar seratus ribu kali lebih kecil dari diameter rambut kepala manusia [1].

Untuk memahami bagaimana cara membaca DNA, kita perlu terlebih dahulu memahami bagaimana cara memurnikan DNA. Jika kita membayangkan sebuah sel adalah sebuah perpustakaan dan inti sel adalah rak buku, maka DNA adalah buku yang berada di dalam ruangan tersebut. Untuk membaca buku DNA tersebut, DNA harus dibawa keluar dari rak buku dan perpustakaan sebelum dapat dibaca oleh manusia. Hanya saja, metode yang ada saat ini untuk mengeluarkan DNA cukup kasar.

Para ilmuwan mengeluarkan DNA dari dalam sel melalui proses bernama ekstraksi dengan cara menghancurkan sel terlebih dahulu dengan senyawa kimia mirip detergen [2]. Hasilnya buku-buku DNA yang dikeluarkan ini berantakan dan saling tumpang tindih dengan “puing-puing” bangunan sisa “perpustakaan” dan “rak buku sel” tadi. Untuk memisahkan DNA dari sisa-sisa sel, ilmuwan memanfaatkan kecenderungan DNA untuk menempel satu dengan yang lain dalam larutan yang jenuh dengan garam. Gugus fosfat pada rantai DNA mampu mengikat garam. Ikatan ini membuat struktur DNA menjadi lebih “berat” dan membuatnya lebih susah larut. Selain itu, karena cukup panjang, DNA akan saling bertautan dengan yang lain, membuatya semakin susah larut. Pada proses terakhir, ilmuwan menambahkan larutan alkohol. DNA yang sudah berselimutkan garam sulit untuk larut di dalam alkohol sedangkan sisa-sisa sel lain akan larut. Perbedaan fase antara DNA dengan puing-puing sel membuat DNA dapat dengan mudah dipisahkan untuk selanjutnya dianalisis. Sebagai ilustrasi, kita dapat membayangkan proses ini seperti orang yang menebarkan minyak (garam) ke puing-puing perpustakaan (sisa sel bercampur DNA). Ia kemudian mencampakkan puing-puing ini ke dalam sebuah kolam. Kertas-kertas buku yang menyerap minyak akan membuatnya terapung di atas air, tetapi puing-puing lain seperti batu akan tenggelam ke dalam air. Dalam proses ini, buku dan puing-puing akan mudah dipisahkan.

Kita dapat melakukan sendiri percobaan ekstraksi DNA dengan menggunakan bahan yang dapat kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Percobaan ini terinspirasi dari sumber [3]. Melalui prosedur berikut kita dapat melakukan ekstraksi DNA sederhana dari buah pisang (ingat untuk selalu berhati-hati):

1. Siapkan larutan garam dengan cara melarutkan garam ke dalam panic berisi setengah gelas air. Panaskan panci dan tambahkan garam sampai garam tidak dapat larut lagi. Dinginkan larutan ini di dalam kulkas selama 2 jam.
2. Di saat yang bersamaan, dinginkan juga larutan alkohol (medis) ke dalam kulkas. Dinginkan selama 2 jam.
3. Ambil buah buah pisang, kupas dan potong.
4. Hancurkan pisang sampai jadi bubur dengan cara meremas-remas dengan sendok atau garpu. Pastikan pisang benar-benar menjadi halus.
5. Tambahkan 4 sendok makan sabun cuci piring dan tambahkan setengah gelas air ke dalam bubur pisang. Aduk terus selama kurang lebih 15 menit. Hindari pembentukan busa yang terlalu banyak.
6. Saring dan pisahkan ampas bubur pisang dengan cairan pisang dengan sepotong kain. Peras dan simpan cairan pisang yang telah bersih dari ampas.
7. Campurkan larutan garam dingin dengan cairan pisang dengan perbandingan 2:1. Usahakan agar tidak membawa kristal garam yang terbentuk setelah proses pendinginan.
8. Tambahkan larutan alkohol ke dalam larutan garam dan cairan pisang dengan perbandingan 1:1 dengan sangat perlahan.
9. Sesaat sesudah alkohol ditambahkan sebuah kabut putih akan muncul di atas permukaan larutan disusul dengan benang-benang putih halus.
10. Kamu dapat memancing keluar benang-benang DNA ini dengan tusuk gigi.
11. Selamat, kamu telah mendapatkan DNA pisang!

Seperti yang telah disebutkan, proses ini walaupun dapat memisahkan “buku” dari “puing perpustakaan” membuat DNA yang ada di dalam sel tercampur-baur. Ilmuwan membutuhkan metode khusus untuk menyusun dan membaca tiap halaman. Bagaimana mereka melakukannya? Ikut kelanjutan artikel ini di bagian yang selanjutnya. © MRH 2017

Baca lanjutan artikel terkait lainnya disini

• Mari mengenal DNA (bagian satu): Apa itu DNA?
• Mari mengenal DNA (bagian tiga): Cara membaca DNA
• Mari mengenal DNA (bagian empat): Teknik modern pengutasan DNA

Referensi:

1. Annunziato, A. (2008) DNA Packaging: Nucleosomes and Chromatin. Nature Education 1(1):26
2. Tan, Siun Chee, and Beow Chin Yiap. “DNA, RNA, and Protein Extraction: The Past and The Present.” Journal of Biomedicine and Biotechnology, vol. 2009, 2009, pp. 1–10., doi:10.1155/2009/574398.
3. Josephs, Molly. “Find the DNA in a Banana.” Scientific American, www.scientificamerican.com/article/find-the-dna-in-a-banana-bring-science-home/.