LAPORAN PRAKTIKUM ISOLASI DNA Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Pelajaran Biologi Disusun Oleh: KELOMPOK 1 1. Akbar Muhamad Hisam (02) 2. Andika Yusuf (04) 3. Dinda Oktaviani (08) 4. Fahrani Rahmaningtyas (12) 5. Nisa Zahrawani (26) 6. Syalsha Vindyani Putri (33) XII MIPA 7 SMA NEGERI 1 PALIMANAN Jalan K.H. Agus Salim No.128, Pegagan,Kec.Palimanan, Kab.Cirebon
1 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang memberikan bimbingan dan pertolongannya sehingga dalam penulisan Laporan Praktikum Biologi ini bisa berjalan dengan lancar. Penulisan Laporan Praktikum Biologi ini dimaksudkan kami untuk memenuhi tugas mata pelajaran Biologi Kelas 12 MIPA 7 semester 1 tahun ajaran 2023/2024. Selain itu penulisan Laporan Praktikum Biologi ini dimaksudkan sebagai penambah wawasan pembaca serta sumbang saran kepada pelajar dan masyarakat Indonesia,khususnya pelajar dan masyarakat Desa dalam memahami tentang isolasi DNA terhadap buah mangga, semangka, dan tomat. Disisi lain, penulis mengajak kepada para pembaca agar dapat memahami dan mendalami masalah topik di atas, sekaligus menerapkan hasil Laporan Praktikum Biologi ini dalam kehidupan sehari-hari. Tidak lupa kami ucapkan terima kasih atas kontribusi berbagai pihak, yaitu: 1. Ibu Ratna selaku Guru Bilogi kami 2. Orang tua kami yang telah memberi dorongan, baik secara moril maupun materil sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Biologi ini 3. Sahabat-sahabat kami yang telah memberi dukungan dan telah membantu pelaksanaan penelitian hingga karya ini selesai 4. Dan semua pihak terkait yang mendukung penyelesaian Laporan Praktikum Biologi ini. Dalam penyusunan Laporan Praktikum Biologi ini, kami menyadari akan segala kekurangannya, untuk itu kritik dan saran dari pembaca sangat diperlukan demi perbaikan Laporan Praktikum Biologi ini. Akhir kata, semoga Laporan Praktikum Biologi ini bermanfaat bagi penulis dan juga teman-teman yang membutuhkan. Cirebon, 22 Oktober 2023 Penulis
2 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................................ 1 DAFTAR ISI......................................................................................................................... 2 BAB I PENDAHULUAN....................................................................................................... 3 A. LATAR BELAKANG ................................................................................................. 3 B. RUMUSAN MASALAH.............................................................................................. 3 C. TUJUAN..................................................................................................................... 3 D. HIPOTESIS................................................................................................................ 4 BAB II LANDASAN TEORI.................................................................................................. 5 A. PENGERTIAN DNA................................................................................................... 5 B. ISOLASI DNA............................................................................................................ 6 BAB III METODE PENELITIAN.......................................................................................... 8 A. Judul .......................................................................................................................... 8 B. Jenis Penelitian ........................................................................................................... 8 C. Variabel Penelitian...................................................................................................... 8 D. Waktu Dan Tempat Penelitian..................................................................................... 8 E. Alat Dan Bahan........................................................................................................... 8 F. Langkah Kerja............................................................................................................ 9 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................... 9 A. Tabel Pengamatan..................................................................................................... 10 B. Pembahasan.............................................................................................................. 10 BAB V PENUTUP ............................................................................................................... 14 A. KESIMPULAN......................................................................................................... 14 B. SARAN..................................................................................................................... 14 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................... 15 LAMPIRAN........................................................................................................................ 16
3 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Pada dasarnya, sel mengandung dua asam nukleat yaitu DNA dan RNA. DNA terletak pada kromosom, dijumpai di nukleus, mitokondria dan kloroplas.Sedangkan RNA dijumpai di nukleus, sitoplasma, dan ribosom. DNA ada dalam setiap sel makhluk hidup. Zat ini disebut cetak biru kehidupan karena memiliki peranan yang sangat penting, yaitu sebagai pembawa informasi hereditas yangmenentukan struktur protein dan proses metabolisme lain. DNA bisa mengalamidenaturasi dan renaturasi. Banyak hal yang mempengaruhi prosestersebut, antaralain suhu yang tinggi, pH ekstrim, kandungan elektrolit Na+ atau K+ dankomposisi basa C-G. (Hays, 2005).Untuk mendapatkan DNA murni dari suatu sel dalam jaringan tubuh makhlukhidup dapat dilakukan suatu teknik isolasi DNA. Zubaidah (2004: 38) menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis maupun bagian tanaman dapat menimbulkan masalah berbeda, antara lainkarena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yangdapat menghambat pemurnian DNA dan juga mempengaruhi enzim-enzim seperti polimerase, ligase, endonuklease restriksi, atau enzim untuk kegiatan molekulerlain yang dapat menyebabkan DNA tidak dapat digunakan untuk aplikasi penelitian B. RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar bealakng yang sudah kami disebutkan, maka munculah rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh jenis buah terhadap hasil isolasi DNA dan waktu pembentukan DNA pada buah? C. TUJUAN Berdasarkan latar belakang yang sudah disebutkan diatas, maka terdapat tujuan praktikum ini sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui pengaruh jenis buah terhadap hasil isolasi DNA dan waktu pembentukan DNA pada buah.
4 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A D. HIPOTESIS 1. Pada ketiga buah tersebut setelah saring dan diberi alcohol terdapat perubahan pada larutan buah tersebut menjadi 3 lapisan, lapisan paling bawah dinamakan sisa ekstrak buah, lapis kedua terdapat selaput DNA dan lapisan paling atas yaitu sisa alcohol/ethanol 2. Terdapat 3 perbedaan pada masing masing buah tersebut yaitu pada tekstur,waktu menjadi 3 lapis, dan warna larutan tersebut Sumber: http://eprints.poltekkesjogja.ac.id/177/1/ISOLASI%20DNA.doc
5 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A BAB II LANDASAN TEORI A. PENGERTIAN DNA DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah molekul utama yang mengkodesemua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme. DNA tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basanitrogen dan fosfat yang tergabung membentuk nukleotida. Molekul DNA ini terikat membentuk kromosom, dan ditemukan di nucleus, mitokondria dan kroloplas. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda (double helix), dimana basa nitrogen dan kedua “benang” polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hydrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat. DNA terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup dan disebut sebagai “cetak biru kehidupan” karena molekul ini berperan penting sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain. DNA dapat mengalami denaturasi dan renaturasi. Selain itu DNA juga bisa di isolasi.
6 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A B. ISOLASI DNA Isolasi DNA merupakan salah satu tahap penting dalam kegiatan memperoleh informasi genetik dan analisis genetik. Isolasi DNA dapat dilakukan melalui tahapan-tahapan antara lain: preparasi ekstrak sel, pemurnian DNA dari ekstrak sel dan presipitasi DNA. Meskipun isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis atau bagian tanaman dapat memberikan hasil yang bebeda, hal ini karena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA. Jika isolasi DNA dilakukan dengan sample buah, maka kadar air pada masingmasing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda-beda pula (Farhanah et al., 2021). Semakin tinggi kadar air, maka sel yang terlarut didalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit. Untuk mengeluarkan DNA dari sel, pemecahan dapat dilakukan dengan cara mekanik maupun secara kimiawi. Secara mekanik dinding sel dapat dipecahkan dengan memotong-motong atau menghaluskan buah. Sedangkan secara kimiawi dapat dengan pemberian deterjen yang dapat merusak membran sel dan membran inti. Penghancuran dengan menggunakan kimiawi seperti penggunaan detergen yang dapat melarutkan lipid pada membran sel sehingga terjadi destabilisasi membran sel. Deterjen akan melarutkan lemak dan protein yang terdapat pada membran sehingga membran menjadi rusak dan DNA dapat terlepas (Surzycki, 2000). Selanjutnya DNA perlu dipisahkan dari protein dan debris sel. Hal dapat dilakukan dengan menggunakan garam. Muatan positif pada garam (Na+) akan menetralkan muatan negatif pada DNA dan dengan demikian memungkinkan untaian DNA saling menempel. Penambahan garam juga menyebabkan protein dan karbohidrat mengendap (Tim Dosen Biokimia, 2020). Setelah proses ekstraksi, DNA yang didapat dapat dipekatkan melalui presipitasi (pemisahan). Pada umumnya digunakan etanol atau isopropanol dalam tahapan presipitasi. Kedua senyawa tersebut akan mempresipitasi DNA pada fase aquoeus sehingga DNA menggumpal membentuk struktur fiber dan terbentuk pellet setelah dilakukan sentrifugasi (Switzer, 1999). DNA akan terlarut dalam air, sehingga sulit untuk diamati. Etanol kurang bersifat polar dibandingkan air, karenanya tidak dapat berikatan kuat dengan DNA. Penambahan etanol akan menyebabkan DNA terpresipitasi dan mengumpul, dengan demikian akan lebih mudah diamati. Penggunaan etanol dingin akan mempercepat proses presipitasi.
7 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A Adapun prinsip-prinsip dalam mengisolasi DNA yaitu sebagai berikut. 1. Melisis sel secara fisik, dengan cara penggerusan 2. Pemecahan dinding sel 3. Pemecahan membran sel 4. Pemisahan DNA dari bahan yang lain.
8 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A BAB III METODE PENELITIAN A. Judul Pengaruh Jenis Buah terhadap Hasil Isolasi DNA dan Waktu Pembentukan DNA. B. Jenis Penelitian Jenis Penelitian yang kami gunakan adalah metode eksperimen. C. Variabel Penelitian 1. Variabel Bebas : Buah – Buahan a. Buah semangka b. Buah tomat c. Buah mangga 2. Variabel Terikat : a. Bentuk DNA & Kecepatan Waktu Pembentukan DNA 3. Variabel Kontrol : a. Alkohol (Etanol) 95% b. Aquades 20 ml c. Garam 1 sendok makan d. Sabun sunlight 10 ml D. Waktu Dan Tempat Penelitian Hari/Tanggal : Selasa, 17 Oktober 2023 Waktu : Pukul 08.50 sd. 10.00 WIB Tempat : Laboratorium Biologi SMAN 1 Palimanan E. Alat Dan Bahan ➤ Alat • Beaker gelas • Pengaduk • kertas saring • Mesin blender • Tabung reaksi dan rak tabung reaksi • Gelas ukur • Gelas plastic
9 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A ➤Bahan • Buah (mangga, semangka,tomat) • Deterjen • Aquades • Garam dapur (NaCl) • Etanol 95% F. Langkah Kerja 1. Pilihlah buah yang masak yaitu buah tomat, mangga dan semangka, kemudian potong dengan pisau 2. Siapkan blender kemudian masukan potongan buah 3. Larutkan 1 sendok garam dengan 20 ml aquades 4. Masukkan ekstrak buah ke tabung reaksi sebanyak 20 ml 5. Kemudian masukkan sunlight 10 ml ke dalam ekstrak buah, lalu aduk dengan perlahan dan jangan sampai menimbulkan buih 6. Ketika sunlight dan ekstrak buah telah tercampur (homogen) kemudian masukkan larutan garam ke tabung reaksi dan aduk dengan perlahan 7. Ketika semua bahan telah tercampur saringlah menggunakan saringan kopi kedalam tabung reaksi lainnya sebanyak 3 cm yang bertujuan agar larutan yang semula keruh menjadi bening 8. Tambahkan alcohol 95% dengan temperatur rendah ke dalam tabung reaksi tersebut sebanyak 6 cm 9. Amatilah perubahan yang terjadi pada tabung rekasi dan catat pada tabel pengamatan BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
10 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A A. Tabel Pengamatan No. Buah Warna Tekstur Ekstrak Buah Waktu Pembentukan Isolasi DNA 1. Mangga Ekstrak : Orange Dicampur Sunlight : Hijau Setelah Difiltrasi : Bening Kental & Tidak Cair 0 Menit 0 detik 2. Tomat Ekstrak : Merah Dicampur Sunlight : Cokelat Keruh Setelah Difiltrasi : Bening Kekuningan Berserat & Sedikit Cair 0 Menit 17 Detik 3. Semangka Merah Ekstrak : Merah Terang Dicampur Sunlight : Merah Hati Setelah Difiltrasi : Bening Tidak kental/berserat & Cair 2 Menit 9 Detik B. Pembahasan Setelah melakukan percobaan, terdapat indikator yang perlu diperhatikan diantaranya sebagai berikut. 1. Tujuan buah dihaluskan dengan cara diblender yaitu agar sel buah lisis sehingga materi genetik berupa DNA dapat keluar dari dalam sel dan DNA tersebut dapat di ambil. 2. Semakin tinggi kadar air pada buah maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit. 3. Penggunaan sunlight bertujuan untuk mengeluarkan DNA dari sel dengan cara kimiawi serta untuk melarutkan lipid pada membran sel sehingga terjadi destabilisasi membran sel. 4. Penggunaan garam bertujuan memberikan kondisi ionik sehingga reaksi berjalan lebih stabil, untuk memekatkan DNA kena ion Na+ yang terkandung pada garam mampu membentuk ikatan dengan kutub negatif fospat DNA. Saat ion Na+ garam berikatan dengan fospat, pada saat itulah DNA akan berkumpul
11 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A sehingga memudahkan pemisahan benang-benang DNA dari campuran sehingga benang-benang tersebut akan mudah diamati. 5. Pencampuran garam dan sunlight bertujuan untuk memperbesar pergerakan partikel sel dan agar reaksi berlangsung cepat karena sunlight merupakan bahan yang dapat merusak membran sel. 6. Penambahan aquades dan pengadukan bertujuan untuk mempercepat proses penghancuran membran sel, maka setelah sunlight dituang perlu dilakukan homogenisasi antara gerusan buah dan larutan sunlight. Oleh karena itu, campuran keduanya lalu ditambahkan aquades dan diaduk perlahan. Warna larutan pun berubah, yang tadinya kuning khas warna mangga menjadi hijau kekuningan, tanda bahwa larutan telah homogen. 7. Munculnya buih pada saat pengadukan menyebabkan penghambatan pada isolasi DNA, DNA akan sulit diamati karena terhalangnya penyatuan DNA didaerah atas antara alkohol dengan campuran ekstrak buah, sunlight, garam akibat adanya rongga udara yang ditimbulkan oleh adanya buih. 8. Penyaringan (filtrasi) dilakukan untuk memisahkan larutan yang berisi DNA dengan debris sel. Proses filtrasi ini ialah untuk mengumpulkan larutan yang kaya akan DNA dan untuk memisahkannya dari sisa-sisa sel dan jaringan lainnya pada buah yang kemudian akan dibuang. 9. Penggunaan alkohol 95% dengan temperatur rendah untuk menyempurnakan presipitasi, karena temperatur yang rendah, akan menurunkan aktivitas molekul air yang dapat menyebabkan pengendapan DNA lebih efektif. Ketika berhasil DNA akan tampak seperti benang-benang halus yang berwarna putih. Ketika ekstrak buah dicampurkan dengan sunlight, larutan garam dan aquades, serta alkohol bersuhu rendah menghasilkan 3 lapisan yang terpisah. 1. Lapisan paling bawah berwarna kuning bening yaitu sisa ekstrak buah yang masih tersisa setelah disaring 2. Lapisan tengah berwarna putih yang bergrumpul yaitu kumpulan benang benang DNA 3. Lapisan paling atas berwarna bening yaitu sisa ethanol yang dicampurkan Lapisan yang terbentuk akan terpisah berdasarkan massa jenisnya, semakin berat massa jenis zatnya maka lapisan tersebut akan terletak di dasar lapisan. Pada praktikum isolasi DNA ini kami menggunakan 3 jenis buah yang berbeda yaitu buah semangka, tomat, dan mangga. Terdapat perbedaan perbandingan warna pada lapisan, hal
12 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A ini bisa terjadi akibat adanya perbedaan kandungan zat yang terkandung dan kadar air dari ke 3 buah tersebut dan dapat dilihat dari DNA kasar atau benang benang. 1. Semangka kadar air sangat banyak menghasilkan perbandingan warna dilihat dari DNA kasar atau benang benang halus sangat sedikit dan dilihat samar samar (tidak terlalu jelas) 2. Tomat kadar air banyak menghasilkan perbandingan warna dilihat dari DNA kasar atau benang benang halus sedikit 3. Mangga kadar air sangat sedikit menghasilkan perbandingan warna dilihat dari DNA kasar atau benang benang halusnya sangat banyak dan dapat dilihat dengan jelas dibandingkan semangka dan tomat. Dari ketiga buah tersebut setelah diujikan menghasilkan 3 indikator perbedaan diantaranya sebagai berikut. 1. Waktu Terdapat perbedaan waktu untuk memunculkan DNA pada masing-masing buah. Semangka membutuhkan waktu 2 menit 9 detik 17 detik Tomat membutuhkan waktu selama 17 detik Mangga membutuhkan waktu selama 0 detik Hal ini disebabkan karena kadar air mempengaruhi waktu yang digunakan dalam Isolasi DNA. Semakin tinggi kadar air dalam buah, semakin lama pula waktu yang diperlukan dalam Isolasi DNA. Karena buah yang memiliki kadar air banyak, memiliki sel-sel yang lebih sedikit dibandingkan dengan kadar air yang dikandungnya. Buah yang memiliki kadar air yang lebih sedikit mempunyai jumlah sel-sel yang dihasilkan lebih banyak dan lebih cepat terlihat. 2. Tekstur Terdapat perbedaan tekstur pada masing-masing ekstrak buah. Semangka memilki tidak kental/berserat (cair) Tomat memilki tekstur berserat dan sedikit cair Mangga memilki tesktur sangat kental (tidak cair) Hal ini disebabkan oleh kadar air semakin banyak kadar air dihasilkan oleh buah maka hasil diekstraknya semakin cair begitu sebaliknya semakin sedikit kadar air makin kental tekstur yang dihasilkan oleh ekstrak buah. 3. Warna Semangka Warna ekstrak : Merah terang
13 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A Warna setelah dicampur dengan sunlight : Merah hati Warna setelah difiltrasi : Bening Tomat Warna ekstrak : Merah Warna setelah dicampur dengan sunlight : Coklat keruh Warna setelah difiltrasi : Bening kekuningan Mangga Warna ekstrak : Orange Warna setelah dicampur dengan sunlight : Hijau Warna setelah difiltrasi : Bening Hal ini disebabkan karena pada masing masing buah memilki pigmen warna yang berbeda seperti mangga menghasilkan pigmen karotenoid menghasilkan warna kuning, lalu pada tomat dan semangka sama sama menghasilkan warna yang sama karena mempunyai pigmen lycopene. Warna setelah dicampurkan dengan sunlight menghasilkan warna yang berbeda dibandingkan warna ekstrak, Hal ini disebabkan oleh zat pewarna yang terakandung dalam sunlight yaitu berwarna hijau yang berasal dari zat pewarna Coal Tar Dyes yang ketika dicampurkan dengan warna ekstrak akan berubah sesuai teori perubahan pencampuran warna.
14 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A BAB V PENUTUP A. KESIMPULAN Menurut pembahasan dapat disimpulkan bahwa jenis buah sangat berpengaruh terhadap kecepatan waktu pembentukan isolasi DNA buah. Buah yang paling efektif yaitu buah yang memiliki kadar air paling sedikit. Pada praktikum kali ini buah yang memiliki kadar air sedikit yaitu mangga dengan tekstur padat dan kental sehingga akan menghasilkan hasil isolasi DNA yang cepat dan maksimal, hal ini disebabkan buah dengan kadar air yang lebih sedikit memiliki jumlah sel yang dihasilkan lebih banyak dan lebih cepat terlihat. Maka dari itu urutan buah yang paling efektif untuk dijadikan indikator dalam praktikum isolasi DNA yaitu mangga - tomat - semangka. B. SARAN Pada saat melakukan praktikum ini terdapat kesalahan atau hal hal kekurangan dan dapat diperbaiki,sebagai berikut : 1. Saat mengaduk sunlight dengan ekstrak buah, tidak boleh sampai berbuih 2. Harus menggunakan alkohol dingin, agar DNA terisolasi dengan jelas 3. Tahap-tahap dalam praktikum harus dilakukan secara urut dan benar
15 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A DAFTAR PUSTAKA Purnamasari,Apon 2020. Modul Biologi Kelas XII. Bandung: Kemendikbud Laporan praktikum isolasi DNA, Diakses pada tanggal 20 Oktober 2023: http://eprints.poltekkesjogja.ac.id/177/1/ISOLASI%20DNA.doc
16 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A LAMPIRAN
17 | L a p o r a n P r a k t i k u m I s o l a s i D N A