Makalah Fix

  • View
    845

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of Makalah Fix

Polymerase Chain Reaction (PCR)Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah Bioteknologi Dosen Pengampu Dr.dr. Heru Nurcahyo

Disusun Oleh: Ahmad Zaqi Zamani (117082008) F. Yudha Christianti (11708251039)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 20121

PCR 2012 By: Yudha and Zaqi

Kata Pengantar Puji syukur bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karuniaNya sehingga penulis berhasil menyelesaikan makalah yang berjudul Polymerase Chain Reaction (PCR). Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Bioteknologi Program Pascasarjana Universitas Negeri Yogyakarta. Adapun tujuan dari penulisan makalah ini yaitu untuk membantu menigkatkan pemahaman konsep tentang Polymerase Chain Reaction (PCR) bagi penulis sendiri maupun bagi mahasiswa yang lainnya. Materi-materi yang ada di dalam makalah ini bersumber dari berbagai macam revensi dengan harapan untuk kualitas penulisan makalah. Adapun pokok bahasan yang ada di dalam makalah ini yaitu pengertian PCR, komponen-komponen PCR, tahapan dan teknik pengembangan PCR; faktor yang mempengaruhi keberhasilan PCR dan kelebihan dan kelemahan PCR. Penulis berharap makalah ini akan membantu pemahaman konsep dan dapat dijadikan sebagai sumber revensi pembelajaran. Penulis menyadari bahwa di dalam penulisan makalah masih banyak ditemukan kekurangan. Oleh sebab itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak untuk membantu kemajuan penulisan makalah ini. Akhir kata, penulis mengucapkan selamat membaca dan memahami makalah ini. Semoga bermanfaat.

Yogyakarta, 29 Februari 2012

Penulis

PCR 2012 By: Yudha and Zaqi

2

Daftar IsiAhmad Zaqi Zamani (117082008).......................................................1 Kata Pengantar.......................................................................................2 Daftar Isi.................................................................................................3 BAB I.......................................................................................................4 PENDAHULUAN.......................................................................................4 A. Latar Belakang................................................................................4 B. Rumusan Masalah...............................................................................5 C. Tujuan ............................................................................................6 BAB II......................................................................................................6 PEMBAHASAN.........................................................................................6 A. Pengertian PCR................................................................................6 B. Komponen Komponen PCR............................................................7 C. Peralatan Khusus yang Digunakan dalam PCR..............................14 D. Tahapan dan Pengembangan Teknik PCR.....................................16 E. Faktor-faktor yang terlibat dalam PCR............................................24 F. Aplikasi PCR dalam Kehidupan Sehari-hari.....................................29 G. Kelebihan dan Kelemahan PCR......................................................31 BAB III...................................................................................................32 PENUTUP...............................................................................................32 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................33

PCR 2012 By: Yudha and Zaqi

3

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini berkembang semakin pesat. Salah satu perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sering diterapkan adalah bioteknologi. Bioteknologi sangat bermanfaat untuk kehidupan manusia. Secara umum bioteknologi dikelompokkan menjadi dua, yaitu bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan proses genetik yang terjadi secara alami. Contoh produk dari bioteknologi tradisional tersebut antara lain: tempe, oncom, yoghurt, dan keju. Seiring dengan kemajuan teknologi dan perkembangan kebutuhan hidup manusia, bioteknologiPCR 2012 By: Yudha and Zaqi

4

yang tradisional terus mengalami perkembangan hingga ditemukannya struktur DNA yang diikuti dengan penemuan lainnya. Dengan ditemukannya struktur DNA dan berkembangnya ilmu pengetahuan tentang DNA, muncullah istilah bioteknologi modern. Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA. Bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi DNA ini dilakukan dengan memodifikasi gen spesifik dan memindahkannya pada organisme yang berbeda, seperti bakteri, hewan, dan tumbuhan. Produk dari bioteknologi modern, misalnya insulin, kloning domba Dolly, antibodi monoklonal. Dalam aplikasinya, bioteknologi dapat menerapkan berbagai macam disiplin ilmu. Disiplin ilmu tersebut antara lain: mikrobiologi (tentang mikroba), biologi sel (tentang sel), genetika (tentang pewarisan sifat makhluk hidup), dan biokimia (tentang makhluk hidup dilihat dari aspek kimianya). Salah satu pokok bahasan yang penting untuk di pahami yaitu mengenai Polymerase Chain Reaction atau yang lebih dikenal dengan istilah PCR. PCR adalah suatu metode in vitro untuk menghasilkan sejumlah fragmen DNA spesifik dengan panjang dan jumlah skuens yang telah ditentukan dari jumlah kecil template kompleks. PCR merupakan suatu teknik sangat kuat dan sangat sensitif dan dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti biologi molekuler, genetika populasi, dan analisis forensik. Mengingat pentingnya peranan teknik PCR ini terhadap perkembangan ilmu pengetahuan kedepan, maka dalam makalah ini akan dibahas tentang pengertian PCR, komponen-komponen PCR, tahapan dan teknik pengembangan PCR; faktor yang mempengaruhi keberhasilan PCR dan kelebihan dan kelemahan PCR. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah dalam makalah ini yaitu:1. Apa pengertian dari PCR? 2. Apakah yang termasuk ke dalam komponen-komponen PCR?

PCR 2012 By: Yudha and Zaqi

5

3. Apa peralatan khusus yang digunakan dalam PCR?4. Bagaimana tahapan dan pengembangan teknik PCR?

5. Apakah yang menjadi faktor-faktor penentu keberhasilan proses PCR? 6. Apa manfaat dan aplikasi dari PCR? 7. Apa yang menjadi kelebihan dan kelemahan PCR? C. Tujuan Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penulisan makalah ini yaitu:1. Untuk mengetahui pengertian dasar PCR. 2. Untuk mengetahui komponen-komponen yang terlibat dalam PCR.

3. Untuk mengetahui peralatan khusus yang digunakan dalam PCR.4. Untuk mendeskripsikan tahapan dan pegembangan teknik.

5. Untuk mengetahui faktor-faktor penentu keberhasilan proses PCR. 6. Untuk mengetahui manfaat dan aplikasi dari PCR. 7. Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan PCR.

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian PCR Reaksi Polimerase Berantai atau dikenal sebagai Polymerase Chain Reaction (PCR), merupakan suatu proses sintesis enzimatik untuk melipatgandakan suatu sekuens nukleotida tertentu secara in vitro. Metode ini dikembangkan pertama kali oleh Kary B. Mulis pada tahun 1985. Metode ini sekarang telah banyak digunakan untuk berbagai macam manipulasi dan analisis genetic. Pada awal perkembanganya metode ini hanya digunakan untuk melipatgandakan molekul DNA, tetapi kemudian dikembangkan lebih lanjut sehingga dapat digunakan pula untuk melipatgandakan dan melakukan kuantitas molekul mRNA. 6

PCR 2012 By: Yudha and Zaqi

Dengan menggunakan metode PCR dapat meningkatkan jumlah urutan DNA ribuan bahkan jutaan kali dari jumlah semula, sekitar 106-107 kali. Setiap urutan basa nukleotida yang diamplifikasi akan menjadi dua kali jumlahnya. Pada setiap siklus PCR akan diperoleh 2n kali banyaknya DNA target. Kunci utama pengembangan PCR adalah menemukan bagaimana cara amplifikasi hanya pada urutan DNA target dan meminimalkan amplifikasi urutan nontarget. Metode PCR dapat dilakukan dengan menggunakan komponen dalam jumlah yang sangat sedikit, misalnya DNA cetakan yang diperlukan hanya sekitar 5g, oligonukliotida yang digunakan hanya sekitar 1 mM dan reaksi ini biasa dilakukan dalam volume 50-100 l. DNA cetakan yang digunakan juga tidak perlu dimurnikan terlebih dahulu sehingga metode PCR dapat digunakan untuk melipatgandakan suatu sekuens DNA dalam genom bakteri. Konsep asli teknologi PCR mensyaratkan bahwa bagian tertentu sekuen DNA yang akan dilipatgandakan harus diketahui terlebih dahulu sebelum proses pelipatgandaan tersebut dapat dilakukan. Sekuen yang diketahui tersebut penting untuk menyediakan primer, yaitu suatu sekuens oligonukleotida pendek yang berfungsi mengawali sintesis rantai DNA dalam reaksi berantai polimerasi. B. Komponen Komponen PCR Ada beberapa macam komponen utama dalam proses PCR, yaitu antara lain: 1. DNA cetakan DNA cetakan, yaitu fragmen DNA yang akan dilipatgandakan. Fungsi DNA templat di dalam proses PCR adalah sebagai cetakan untuk pembentukan molekul DNA baru yang sama. Templat DNA ini dapat berupa DNA kromosom, DNA plasmid ataupun fragmen DNA apapun asal di dalam DNA templat tersebut mengandung fragmen DNA target yang dituju. Reaksi pelipatgandaan suatu fragmen DNA dimulai dengan melakukan denaturasi DNA template (cetakan) sehingga rantai DNA yangPCR 2012 By: Yudha and Zaqi

7

berantai ganda (double stranded) akan terpisah menjadi rantai tunggal (single stranded). Denatirasi DNA dilakukan dengan menggunakan panas selama 1 2 menit, kemudian suhu diturunkan menjadi sekitar sehingga primer akan menempel (annealing) pada cetakan yang telah terpisah menjadi rantai tunggal. Primer akan membentuk jembatan hydrogen dengan cetakan pad