BAB IPENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Bioteknologi diartikan sebagai penerapan prinsip ilmu dan
rekayasa dalam pemanfaatan makhluk hidup (bakteri,fungi,virus, dan
lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,alkohol) dalam
proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi
secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui
aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi
fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari
organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.Genetika
adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas)
serta segala sluk beluknya selama ilmiah. Genetika disebut juga
ilmu keturunan, ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut
pearisan sifat, bagaimana sifat keturunan ilmu itu diturunkan dari
generasi kegenerasi serta variasi-variasi yang mungkin timbul
didalamnya atau yang menyertainya. Pewarisan sifat tersebut dapat
terjadi melalui proses seksual. Genetika berusaha membawakan
material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
bagaimana informasi tersebut di ekspresikan ekspresi genetic dan
bagaimana informasi tersebut dipindahkan dari individu satu ke
individu lain. PCR adalah suatu metode in vitro yang digunakan
untuk mensintesis sekuens tertentu DNA dengan menggunakan dua
primer oligonukleotida yang menghibridisasi pita yang berlawanan
dan mengapit dua target DNA. Kesederhanaan dan tingginya tingkat
kesuksesan amplifikasi sekuens DNA yang diperoleh menyebabkan
teknik ini semakin luas penggunaannya.1.2.Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat dari mempelajari materi ini yaitu dapat
mengetahui kegunaan dari PCR.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1. Pengertian PCR (Polimerase Chain Reaction)
Reaksi berantai polimerase atau lebih umum dikenal sebagai PCR
(polymerase chain reaction) merupakan suatu teknik atau metode
perbanyakan (replikasi)DNAsecaraenzimatiktanpa
menggunakanorganisme. Dengan teknik ini, DNA dapat dihasilkan dalam
jumlah besar dengan waktu relatif singkat sehingga memudahkan
berbagai teknik lain yang menggunakan DNA. Teknik ini dirintis
olehKary Mullispada tahun 1983 dan ia memperolehhadiah Nobelpada
tahun 1994 berkat temuannya tersebut. Penerapan PCR banyak
dilakukan di bidangbiokimiadanbiologi molekularkarena relatif murah
dan hanya memerlukan jumlah sampel yang kecil. PCR (Polimerase
Chain Reaction) atau reaksi berantai polimerase adalah suatu metode
in vitro yang digunakan untuk mensintesis sekuens tertentu DNA
dengan menggunakan dua primer oligonukleotida yang menghibridisasi
pita yang berlawanan dan mengapit dua target DNA. Kesederhanaan dan
tingginya tingkat kesuksesan amplifikasi sekuens DNA yang diperoleh
menyebabkan teknik ini semakin luas penggunaannya.
2.2. Aplikasi / Kegunaan PCR
Aplikasi PCR utama dibidang klinis adalah untuk diagnosis, dan
kloning. Yang paling sering dipakai di bidang klinis saat ini
adalah untuk diagnosis, yaitu untuk deteksi patogen infeksius dan
identifikasi mutasi pada gen yang berkaitan dengan faktor resiko
penyakit. PCR dirancang pada tahun 1985 telah memberikan dampak
besar pada penelitian biologis dan bioteknologi. PCR telah
digunakan untuk memperkuat DNA dari berbagai macam sumber misalnya
fragmen DNA kuno dari gajah purba (mammoth) berbulu yang telah
membeku selama 40.000 tahun; DNA dari sedikit darah;, jaringan,
atau air mani yang ditemukan di tempat kejadian perkara kriminal;
DNA dari sel embrionik tunggal untuk diagnosis kelainan genetik
sebelum kelahiran dan DNA gen virus dari sel yang diinfeksi oleh
virus yang sulit terdeteksi seperti HIV.Menurut Darmo dan Ari
(2000), teknik PCR dapat didayagunakan (kadang dengan modifikasi)
guna fasilitasi analisis gen. Selain itu telah dikembangkan banyak
sekali aplikasi praktis. Sebagai contoh teknik dan aplikasi PCR
dapat disebutkan sebagai berikut: kloning hasil PCR; sekuensing
hasil PCR; kajian evolusi molekular; deteksi mutasi ( penyakit
genetik; determinasi seks pada sel prenatal; kajian forensik
(tersangka kriminal, tersangka ayah pada kasus paternal); dan masih
banyak lainnya.Pendapat lain mengenai manfaat dan aplikasi PCR juga
dikemukakan oleh Sunarto (1996) yang menyebutkan bahwa PCR dapat
digunakan sebagai alat diagnosis penyakit thalesemia. Menurut
Sunarto sebelum cara PCR ditemukan analisis DNA dilakukan dengan
prosedur yang panjang dan rumit, yaitu pertama-tama membentuk
perpustakaan (library construction) melalui digesti dengan
endonuklease restriktif dan kloning, kemudian skrining, mapping,
subkloning dan terakhir sekuensing. Tetapi dengan adanya PCR dalam
waktu 24 jam sejak pencuplikan vili korialis (chorionic villous
sampling) diagnosis prenatal sudah dapat ditegakkan dan berdasarkan
prinsip PCR telah dikembangkan cara diagnostik molekular yang
terbukti sangat akurat.Kary B Mullis yang telah menemukan dan
mengaplikasikan PCR pada tahun 1984. Saat ini PCR sudah digunakan
secara luas untuk berbagai macam kebutuhan, diantaranya:1. Isolasi
GenDNA makhluk hidup memiliki ukuran yang sangat besar, DNA manusia
saja panjangnya sekitar 3 miliar basa, dan di dalamnya mengandung
ribuan gen. Sebagaimana kita tahu bahwa fungsi utama DNA adalah
sebagai sandi genetik, yaitu sebagai panduan sel dalam memproduksi
protein, DNA ditranskrip menghasilkan RNA, RNA kemudian
diterjemahkan untuk menghasilkan rantai asam amino alias protein.
Dari sekian panjang DNA genome, bagian yang menyandikan protein
inilah yang disebut gen, sisanya tidak menyandikan protein atau
disebut junk DNA, DNA sampah yang fungsinya belum diketahui dengan
baik. Kembali ke pembahasan isolasi gen, para ahli seringkali
membutuhkan gen tertentu untuk diisolasi. Sebagai contoh, dulu kita
harus mengekstrak insulin langsung dari pankreas sapi atau babi,
kemudian menjadikannya obat diabetes, proses yang rumit dan tentu
saja mahal serta memiliki efek samping karena insulin dari sapi
atau babi tidak benar-benar sama dengan insulin manusia. Berkat
teknologi rekayasa genetik, kini mereka dapat mengisolasi gen
penghasil insulin dari DNA genome manusia, lalu menyisipkannya ke
sel bakteri (dalam hal ini E. coli) agar bakteri dapat memproduksi
insulin juga. Hasilnya insulin yang sama persis dengan yang
dihasilkan dalam tubuh manusia, dan sekarang insulin tinggal
diekstrak dari bakteri, lebih cepat, mudah, dan tentunya lebih
murah ketimbang cara konvensional yang harus mengorbankan sapi atau
babi. Untuk mengisolasi gen, diperlukan DNA pencari atau dikenal
dengan nama probe yang memiliki urutan basa nukleotida sama dengan
gen yang kita inginkan. Probe ini bisa dibuat dengan teknik PCR
menggunakan primer yang sesuai dengan gen tersebut.2. DNA
Sequencing
Urutan basa suatu DNA dapat ditentukan dengan teknik DNA
Sequencing, metode yang umum digunakan saat ini adalah metode
Sanger (chain termination method) yang sudah dimodifikasi
menggunakan dye-dideoxy terminator, dimana proses awalnya adalah
reaksi PCR dengan pereaksi yang agak berbeda, yaitu hanya
menggunakan satu primer (PCR biasa menggunakan 2 primer) dan adanya
tambahan dideoxynucleotide yang dilabel fluorescent. Karena warna
fluorescent untuk setiap basa berbeda, maka urutan basa suatu DNA
yang tidak diketahui bisa ditentukan.
3. Forensik
Identifikasi seseorang yang terlibat kejahatan (baik pelaku
maupun korban), atau korban kecelakaan/bencana kadang sulit
dilakukan. Jika identifikasi secara fisik sulit atau tidak mungkin
lagi dilakukan, maka pengujian DNA adalah pilihan yang tepat. DNA
dapat diambil dari bagian tubuh manapun, kemudian dilakukan analisa
PCR untuk mengamplifikasi bagian-bagian tertentu DNA yang disebut
fingerprints alias DNA sidik jari, yaitu bagian yang unik bagi
setiap orang. Hasilnya dibandingkan dengan DNA sidik jari
keluarganya yang memiliki pertalian darah, misalnya ibu atau bapak
kandung. Jika memiliki kecocokan yang sangat tinggi maka bisa
dipastikan identitas orang yang dimaksud. Konon banyak kalangan
tertentu yang memanfaatkan pengujian ini untuk menelusuri orang tua
sesungguhnya dari seorang anak jika sang orang tua merasa ragu.4.
Diagnosa Penyakit
Penyakit Influenza A (H1N1) yang sebelumnya disebut flu babi
sedang mewabah saat ini, bahkan satu fase lagi dari fase pandemi.
Penyakit berbahaya seperti ini memerlukan diagnosa yang cepat dan
akurat. PCR merupakan teknik yang sering digunakan. Teknologi saat
ini memungkinkan diagnosa dalam hitungan jam dengan hasil akurat.
Disebut akurat karena PCR mengamplifikasi daerah tertentu DNA yang
merupakan ciri khas virus Influenza A (H1N1) yang tidak dimiliki
oleh virus atau makhluk lainnya.
Berdasarkan uraian diatas penemuan dan manfaat teknik PCR ini
berdampak sangat luas terhadap kemajuan sains dan teknologi secara
umum yaitu antara lain sebagai berikut:1. Memperkuat gen spesifik
sebelum diklon.2. Membuat fragmen gen DNA secara berlimpah3. Dapat
mendeteksi DNA gen virus yang sulit untuk dideteksi4. Dapat
mendeteksi/ mendiagnosis DNA sel embrionik yang mengalami kelainan
sebelum dilahirkan.5. Bidang kedokteran forensik. Contohnya
mendeteksi penyakit yang dapat menginfeksi, variasi dan mutasi dari
gen.6. Mengetahui hubungan kekerabatan antar spesies atau untuk
mengetahui dari mana spesies tersebut berasal.7. Melacak asal usul
seseorang dengan membandingkanfinger print
BAB IIIKESIMPULAN
Reaksi berantai polimerase atau lebih umum dikenal sebagai PCR
(kependekan dari istilahbahasa Inggrispolymerase chain reaction)
merupakan suatu teknik atau metode perbanyakan
(replikasi)DNAsecaraenzimatiktanpa menggunakan organisme. Secara
prinsip, PCR merupakan proses yang diulang-ulang antara dua puluh
sampai tiga puluh kali siklus. Setiap siklus terdiri atas tiga
tahap yaitu Tahap peleburan (melting) atau denaturasi, Tahap
penempelan atauannealingdan Tahap pemanjangan atau elongasi. Lepas
tahap ketika, siklus diulang kembali mulai tahap satu. Akibat
denaturasi dan renaturasi, beberapa berkas baru (berwarna hijau)
menjadi templat bagi primer lain. Akhirnya terdapat berkas DNA yang
panjangnya dibatasi oleh primer yang dipakai. Jumlah DNA yang
dihasilkan berlimpah karena penambahan terjadi secara eksponensial.
Contoh aplikasi PCR antara lain yaitu proses Isolasi Gen, DNA
Sequencing, Forensik dan Diagnosa penyakit.
DAFTAR PUSTAKA
Diunduh pada tanggal 05 Seftember 2015 pukul 16:00
https://robbyprada.wordpress.com/2014/03/11/pcr-polymerase-chain-reaction/
Diunduh pada tanggal 05 Seftember 2015 pukul 16:15
http://lenkabelajar.blogspot.co.id/2012/09/created-by-annas-kurniawan-universitas.html
Diunduh pada tanggal 05 Seftember 2015 pukul 16:25
http://pustaka.unpad.ac.id/archives/18033/
Diunduh pada tanggal 05 Seftember 2015 pukul 17:00
http://kazebarabiologi.blogspot.co.id/2012/04/penggunaan-pcr-untuk-materi-genetik.html
3
