Elektroforesis DNA

Elektroforesis merupakan metode pemisahan serta analisis makromolekul (DNA, RNA, protein) dan fragmennya, berdasarkan ukuran dan muatan. Partikel dan molekul bermuatan bermigrasi dalam medium yang bermuatan listrik.Karena kecepatan migrasi berbeda tergantung muatan dan ukuran, diana komponen sampel dipisahkan ke dalam zona-zona dan ditampilkan dalam bentuk pola khusus. Prinsip elektroforesis ditemukan oleh Arne Tiselius ketika ia memisahkan serum manusia ke menjadi 4 komponen utamanya; albumin dan globulin a, b, dan g (Jan-Christer Janson, 2011).

Elektroforesis dalam larutan bebas atau gel berpori seperti 1-2 % agarose memisahkan sebagian besar protein menurut titik isoelektrik atau muatannya. Elektroforesis dalam gel seperti poliakrilamid memisahkan sebagian besar protein bedasarkan ukuran molekuler proteinnya (Jan-Christer Janson, 2011)

Gambar 1. Perangkat Elektroforesis SDS-PAGE

Metode ini diawali dengan preparasi sampel untuk membuat sampel bermuatan sama sehingga muatan tidak memengaruhi pergerakan komponen sampel dalam gel. Preparasi dilakukan dengan cara mendenaturasi protein menggunakan SDS (Gambar1) dan memutus ikatan disulfida pada struktur protein menggunakan beta-merkaptoetanol, bila perlu denaturasi didukung dengan memanaskan sampel. Selanjutnya gel poliakrilamida dibuat menggunakan cetakan gel membentuk lembaran segiempat dengan ketebalan tertentu. Setelah sampel dimasukkan dalam sumur gel, gel dialiri arus listrik sehingga komponen yang terdapat dalam sampel akan terpisah melewati matriks gel berdasarkan berat molekulnya (Davis, 1994)

Video. Elektroforesis Gel (sumber: youtube)

Untuk melihat pita komponen yang terbentuk, gel perlu diwarnai dengan pewarna khusus.Beberapa pewarna yang dapat digunakan dalam SDS-PAGE adalah Commasie Brilliat Blue dan Silver Salt Staining. Commasie Brilliant Blue mengikat protein secara spesifik dengan ikatan kovalen. Silver Salt Staining memiliki sifat lebih sensitif dan akurat namun membutuhkan proses yang lebih lama (Boyer, 1993).

Saat ini, elektroforesis gel yang membutuhkan protein  dalam jumlah microgram merupakan alat yang penting dalam biosains dan bioteknologi. Metode yang tepat untuk ekstraksi protein setelah elektroforesos telah dikembangkan, khususnya blotting protein membuat, yang membuat  persiapan kecil. Ada juga banyak contoh dimana protein dalam jumlah yang sangat kecil sudah cukup untuk analisis ukuran dan  komposisi serta struktur primernya. Pada akhirnya, ada kasus dimana bahan awal sangat terbatas, seperti ekstrak protein dari sejumlah kecil jaringan.Pada kasus ini, “ekstrak” protein mungkin cukup besar untuk analisis elektroforesis (Janson, 2011).

Referensi:

Boyer RF. 1993.Modern Experimental Biochemistry.Jilid 2. California: The Benjamin Cummings PCI. p. 25.

Cambell, N. A., J. B. Reece, L.G Mitchell. 2002. Biologi. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Davis L,et al. 1994. Basic Methods: Molecular Biology. Jilid 2. Norwola:Appletn&Lange. p. 68.

Hutti-Kaul, R. and B. Mattiasson. 2003. Purification and Isolation of Protein. Marcel Dekker, Inc. New York.

Jan-Christer Janson. 2011. Protein Purification: Principles, High Resolution Methods, and Applications, 3rd Edition. Joh & Wiley Inc. Canada.