biologi sel

l

-Probe asam  nukleat

: Dalam teknologi DNA, suatu molekul asam nukleat beruntai tunggal 

 untuk menandai (melabeli)  urutan nukleotida 

spesifik dalam suatu sampel asam nukleat. Molekul probe ini 

membentuk ikatan hidrogen dengan urutan komplementer di mana 

saja urutan ini terjadi; pelabelan dengan radioaktif atau pelabelan 

lainnya pada probe akan mendeteksi lokasinya.

-Probe DNA :  segmen asam nukleat yang disintesis secara kimiawi dan dilabel 

dengan radioaktif  untuk menemukan suatu gen yang 

diinginkan dengan cara membuat ikatan hidrogen dengan suatu urutan 

komplementer. 

-Reaksi rantai polimerase (polymerase chain reaction, PCR)

:  teknik  perbanyak DNA in vitro dengan cara 

menginkubasi dengan nukleotida,primer khusus, molekul DNA, polimerase, 

-Mutasi : Perubahan yang jarang terjadi dalam DNA gen yang akhirnya 

tercipta  keragaman genetik.

-Spektrofotometer :  instrumen  mengukur porsi dari cahaya dengan panjang 

gelombang yang berbeda yang diserap dan dihantarkan oleh suatu 

larutan berpigmen.,

-Hibridisasi : Pembentukan satu atau lebih individu hibrid.

-Hibridisasi in situ : Hibridisasi antara pelacak DNA atau RNA pada preparat sitologis. 

-Hibridisasi dot : Target asam nukleat (DNA atau RNA) ditotolkan pada membran dan 

keberadaan target dilacak dengan pelacak DNA atau RNA berlabel.

-Fraksinasi sel : Perusakan sel dan pemisahan organelnya dengan cara sentrifugasi.

-Komplementer : Dua gen yang bekerja sama saling melengkapi ekspresi suatu karakter.

-DNA polimerase : Enzim yang mengkatalis pemanjangan DNA baru pada garpu replikasi dengan cara penambahan nukleotida ke rantai yang telah  ada. 

-Southern blotting :  teknik hibridisasi  untuk menentukan  urutan nukleotida tertentu dalam sampel DNA.

-Western blotting : Teknik  mendeteksi protein spesifik di dalam sampel homogenat atau ekstrak jaringan

-Northern blotting : Modifikasi dari metode Southern dengan target RNA yang sudah  dipisahkan dengan elektroforesis gel agarose dengan  

pelacak DNA berlabel.

-Polimorfisme : adanya  dua atau lebih bentuk individu yang  jelas 

karakter polimorfik   dalam populasi yang sama. 

 BIOLOGI SEL DAN BIOLOGI MOLEKULER 

 

Sel pertama kali yang ditemukan oleh Robert Hooke pada tahun 1665. Sel dalam 

bahasa Latin adalah cellula yang artinya bilik kecil,

saat pertama  sel ditemukan, yang tampak  adalah sel gabus yang tampak hanya seperti bilik, karena sel gabus yang diamati adalah benda mati, 

lama kelamaan Hooke melihat perbedaan antara sel gabus dengan sel 

yang hidup. Di dalam sel hidup terdapat cairan kental yang dinamakan 

protoplasma,

 sejak adanya   mikroskop elektron (Electron Mycroscope/EM) yang 

mulai dikenal dalam ilmu biologi pada tahun 1950 an, sel dapat terlihat hingga kepada 

komponen sel yang lebih kecil  lagi, ternyata sel merupakan 

tempat yang berongga (cytos dalam bahasa Yunani), dan kantong yang berisi (cella dalam 

bahasa Romawi). 

sesudah   Ditemukan pula bahwa  ,  sel semakin berkembang dengan adanya   

Scanning Electron Mycroscope (SEM) yang mampu  melihat topografi sel, 

Sel adalah suatu wadah yang di dalamnya terjadi aktivitas biosintesis ribuan molekul yang 

sangat diperlukan  untuk kehidupan organisme yang mempunyai  sel . Ukuran sel 

 maupun bentuknya sangat bervariasi, tergantung tempat dan fungsinya. 

Biologi sel yaitu  ilmu yang mempelajari sel dan organella dalam sel 

, 

Tubuh organisme hidup tersusun oleh sel, jika  

organisme hidup itu  hanya mempunyai  satu sel termasuk organisme uniseluler seperti 

bakteri,yeast, protozoa,  Organisme yang tersusun dari banyak sel dinamakan  organisme multiseluler, seperti tanaman ,  manusia, hewan , 

Sel yaitu  unit terkecil dari kehidupan, yang mempunyai  bentuk dan ukuran yang 

berbeda-beda tergantung tempat dan fungsi dari jaringan yang disusunnya, 

Morfologi sel hewan A. Dengan pengecatan/mikroskop fase kontras, B. 

Tanpa pengecatan/mikroskop fase kontras, C. Dilihat dengan mikroskop fluorescens.

BIOLOGI MOLEKULER 

FOTO MEMBRANLIPID

Biologi Molekuler yaitu  ilmu   yang mempelajari sel  

organella yang di dalam sel  fungsinya molekul penyusunnya, mencakup biologi sel, biokimia,  genetika,

contoh sel penyusun membran plasma dan membran yang membungkus ,

macam-macam organella, yang tersusun dari lipid bilayer .dua lapisan lemak

,

yang dilengkapi dengan adanya protein transmembran dan  adanya karbohidrat yang 

melekat di permukaan membran itu ,  terlihat  bahwa 2  lapisan lipid itu  

terbagi menjadi bagian yang bersifat hidrofobik .bagian yang ada di tengah, bagian yang 

takut  air  dan bagian yang di luar bersifat hidrofilik,

Penggolongan Jasad Hidup 

 

Sistem klasifikasi/penggolongan makhluk hidup , Berdasarkan urutannya, 

terdapat sistem klasifikasi sampai 8 generasi seperti , di 

bawah ini.

FOTO PENGGOLONGAN

FOTO  STRUKTUR ULTRA SEL EUKARYOT

berdasarkan struktur ultra sel maka sel  digolongkan menjadi 2 golongan  

yaitu sel eukaryot dan sel prokaryot, 

semua sel baik eukaryot maupun prokaryot mempunyai  komponen ,antaralain: 

ribosom, sebagai tempat sintesis protein,kromosom, membawa gen yang terangkai di dalam DNA

,cytosol, yang bentuknya semifluid, seperti jelly, yang ada di dalam sel, di 

dalamnya tersuspensi semua komponen sel

,membran plasma yang berperan sebagai barier, yang  selektif

,

1. SEL PROKARYOT

sel prokaryotik yaitu  sel tanpa membran inti. sel ini memiliki   materi 

genetik berupa DNA yang tidak terbungkus oleh membran, namun  hanya merupakan 

 massa yang kekentalannya lebih tinggi dibandingkan dengan kekentalan sitoplasma di 

sekitarnya sehingga dinamakan  nukleoid. sel prokaryotik tidak memiliki  organella 

sehingga struktur sel ini masih sangat sederhana. aktivitas sel berlangsung di dalam sitoplasma dan  di dalam 

membran sel dan contoh sel prokaryotik yaitu  bakteri 

sebagai  organisme uniseluler dan ciri-cirinya,antaralain : 

-tidak ada  retikulum endoplasma baik kasar maupun halus, namun ada  

 ribosom yang merupakan partikel kecil yang tersusun dari protein, dan RNA. sel bakteri yaitu  uniseluler namun memiliki  banyak ribosom 

sampai 10.000 kopi ribosom. fungsi ribosom sebagai tempat sintesis protein 

(translasi)

-tidak ada  mitokondria maupun badan golgi

,

-mempunyai  pilli/fimbriae yang tersusun dari protein pillin, fungsinya untuk 

melekat pada sel host, sebagai awal terjadinya infeksi, 

 -mempunyai  flagella, tersusun dari protein flagellin, fungsinya untuk bergerak gerak.

-terdapat dinding sel yang bahan dasarnya lemak, peptidoglikan (kombinasi antara 

karbohidrat dan protein ),  sifat dari 

dinding sel ini rigid (kaku) yang berada di luar membran sel, fungsinya memberikan bentuk pada sel bakteri

 dan  

melindungi isi sel ,

-membran sel, berada di bagian dalam dari dinding sel namun  di luar dari 

sitoplasma, fungsinya memisahkan bagian dalam dan bagian luar dari sel,

-DNA bentuknya sirkuler, superkoil, terdapat di dalam sitoplasma tanpa 

adanya membran yang membungkus

,

-tidak  ada nukleus, tetapi nukleoid

,

FOTO  STRUKTUR ULTRA SEL BAKTERI 

2. SEL EUKARYOT

Di dalam sel eukaryot ada  banyak organella yang berfungsi secara  

berbeda-beda,

foto diatas adalah  Struktur ultra sel dengan macam-macam organellanya 

 organella tersebut rata-rata diameternya adalah 5µm,

 macam organella tersebut antaralain :

-BADAN GOLGI, berguna membantu  penyempurnaan hasil sintesis protein pada 

 ribosom, penyempurnaan yang terjadi yaitu  melipat-lipat, karboksilasi, 

metilase, 

-LYSOSOM  yaitu  badan pemecah, bentuknya 

seperti vesikel, bulat seperti bola, merupakan kantong. dihasilkan oleh  retikulum endoplasmik  kasar dan 

badan golgy, badan golgy membentuk tunas yang selanjutnya  dilepaskan tunas 

itu, tunas  itu  adalah lysosom. di dalam lisosom berisi enzym-enzym 

 hidrolitik yang fungsinya lysosom  menghancurkan organella yang rusak juga  lysosom mencerna  bahan makanan yang masuk ke dalam sel atau 

makromolekul, 

-VAKUOLA, bentuknya seperti lysosom, merupakan kantong, ukurannya bervariasi  tergantung fungsinya,

-NUKLEUS dinamakan  inti sel mengandung kromosom. di dalam kromosom 

terdapat DNA, dan pada DNA terangkai banyak gen yang berfungsi dalam 

membawa sifat keturunan dari orang tua ke keturunannya. inti sel dibungkus oleh 

suatu membran, membran lipid bilayer, sehingga terpisah dari sitoplasma. di dalam 

inti sel terdapat suatu massa yang bergranula, yang dinamakan  sebagai anak inti atau 

nukleolus. di dalam nukleolus terjadi sintesis rRNA, yang kemudian di kemas 

dengan protein yang diimport dari sitoplasma menjadi subunit ribosom yang besar 

maupun kecil. subunit ribosom besar maupun kecil kemudian  dibawa keluar dari 

nukleus melalui pori-pori membran inti menuju ke sitoplasma. sub unit ribosom 

kecil dan sub unit ribosom besar kemudian diasembling menjadi ribosom. setiap 

nukleus dapat mempunyai  2  atau lebih nukleolus, tergantung spesiesnya. di dalam 

inti sel juga terjadi transkripsi, yang menghasilkan mRNA, yang kemudian  mRNA 

 ditransfer ke luar inti sel melalui pori-pori membran inti, menuju ke ribosom. 

-RIBOSOM, yaitu  tempat sintesis protein tepatnya adalah translasi. translasi yaitu 

 proses sintesi protein dengan mRNA sebagai cetakannya. ribosom adalah  

kompleks antara rRNA dengan protein. sel-sel yang mempunyai  kecepatan sintesis 

protein tinggi  mempunyai banyak ribosom, bahkan sampai beberapa juta ribosom. 

ada 2  macam ribosom, yaitu ribosom yang terikat pada membran retikulum endoplasmik   kasar, 

dan ribosom yang bebas berada di dalam sitoplasma. kedua macam ribosom 

mempunyai  struktur yang mirip. ribosom bebas sebagai tempat untuk sintesis protein 

yang difungsikan di dalam sitosol, sedangkan protein yang disintesis pada ribosom 

terikat dipakai  pada membran itu sendiri atau di eskresikan ke luar sel. contoh 

protein yang dihasilkan  pada ribosom bebas yaitum enzym yang berfungsi dalam 

mengkatalisa penguraian. sedang protein yang dihasilkan  ribosom terikat 

contohnya enzym yang dihasilkan  oleh pankreas yang disekresikan ke usus halus 

 untuk proses pencernaan protein,

-RETIKULUM ENDOPLASMIK  yaitu organella yang berkaitan  dengan 

beberapa sistem endomembran , seperti  membran plasma,vakuola ,

membran inti, retikulum endoplasmik , badan golgi, lysosom, vesikel, 

di 

mana sistem endomembran ini banyak bekerja dalam sintesis protein tempat 

sintesis protein, penyempurnaan hasil sintesis protein, penyimpanan hasil sintesis 

 protein, maupun ekspor protein ke luar sel ,  membran retikulum endoplasmik   dalam bentuk lamella 

yang merupakan kelanjutan dari membran inti. 

ada 2    macam retikulum endoplasmik , yaitu 

1.RETIKULUM ENDOPLASMIK   HALUS, karena di permukaan membrannya tidak terdapat  melekat 

ribosom,  fungsi dari retikulum endoplasmik   halus yaitu : menyimpan ion kalsium,sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, detoksifikasi obat dan racun,  

2. RETIKULUM ENDOPLASMIK  KASAR, karena di permukaan membrannya 

melekat ribosom yang fungsinya untuk sintesi protein, retikulum endoplasmik   kasar pada sel pankreas 

mensintesis protein yang berfungsi sebagai hormon insulin, yang kemudian 

disekresikan pada aliran darah. hormon insulin tersebut dalam bentuk 

glycoprotein;

-MITOKONDRIA, mempunyai   2  membran yaitu membran dalam   dan membran luar, 

yang membentuk lekukan-lekukan ke arah dalam yang dinamakan   cristae, mitokondria sebagai  tempat terjadinya respirasi sel, memproduksi  energy 

dalam bentuk ATP yaitu molekul berenergi tinggi. mitokondria banyak mengandung 

enzym-enzym yang berfungsi dalam siklus kreb. ada sel yang hanya mempunyai  1  

mitokondria besar, namun  ada yang mempunyai  banyak mitokondria. sel yang 

aktivitasnya tinggi mempunyai  mitokondria lebih banyak apabila dibandingkan dengan 

sel yang aktivitasnya kurang, 

bab2

SIKLUS SEL 

 

FOTO  SIKLUS SEL PADA SEL EUKARYOT

sel dapat  memperbanyak diri sehingga mampu  

mempertahankan jenis dan sifatnya. proses perbanyakan diri berguna  untuk 

perkembangbiakan,  perkembangbiakan pada sel prokariotik dinamakan pembelahan diri.perkembangbiakan   yang terjadi pada sel 

eukariotik mengikutsertakan  terjadinya  pembuahan dari sel gamet jantan dengan gamet betina, 

pembelahan sel pada prokariotik tidak melalui tahap 

tahap pembelahan yang rumit, misalnya mikroorganisme amoeba proteus. sel amoeba 

proteus akan memperbanyak diri dengan cara pembelahan biner (satu sel menjadi 2) 

bila   lingkungan  sekitarnya menunjang . sebaliknya, bila  lingkungan  lingkungan  sekitarnya tidak  menunjang  maka sel amoeba proteus memanfaatkan pengaturan metabolismenya untuk 

mempertahankan diri, 

sel eukariotik dapat  berkembang biak, juga  dapat  memperbaiki sel yang sudah pernah  rusak dengan cara pembelahan sel, perbaikan sel terjadi pada sel yang rusak akibat kecelakaan dari luar tubuh, maupun sel 

yang rusak karena faktor dari dalam tubuh (apoptosis). 

melakukan  perbaikan  perbaikan   sel juga dapat terjadi pada sel yang sudah sangat  tua sehingga harus 

diganti dengan sel baru yang muda   karena sudah tidak mampu  menjalankan aktivitas sel , proses pembelahan sel diawali dengan penggandaan organel sel, sintesis materi genetik, 

dan menentukan kesiapan sel dalam membelah. semua proses yang terjadi pada 

pembelahan untuk tujuan regenerasi, perbanyakan atau perkembangbiakan individu, 

maupun pertumbuhan ukuran tubuh dikendalikan di  dalam siklus sel. sel prokariotik atau sel 

eukariotik sama-sama mempunyai   siklus sel, namun ada  berbagai perbedaan di antara 

keduanya,

 mekanisme siklus sel dan 

tahapannya, yaitu

1. SIKLUS SEL PADA SEL EUKARIOTIK

Siklus sel terbagi menjadi 2 tahapan penting yaitu tahapan perkembangan dan  tahapan pertumbuhan ,

Tahapan pertumbuhan terdiri dari 3 fase yaitu fase istirahat / 

G0 (Gap 0), fase G1, fase S (sintesis), fase G2. Pada fase pertumbuhan sel, terjadi 

penggandaan kromosom yaitu pada fase G1, S, G2. Pada fase perkembangan yaitu fase 

M/Mitosis (kariokinesis dan sitokinesis), terjadi pembelahan sel menjadi dua secara 

sempurna dan setiap sel anakan membawa kromosom yang jumlahnya sama dengan sel 

induknya. 

Proses penggandaan kromosom terjadi pada fase S memerlukan  waktu  10 

sampai  12 jam. Fase S merupakan fase terlama karena memerlukan  waktu setengah  dari waktu 

siklus sel. Pada saat sel memasuki fase S, kromosom akan mengganda karena terjadinya 

replikasi DNA. jika  pada manusia, replikasi sel yang semula kromosom jumlahnya 46, 

berubah menjadi 2  kali lipatnya ,

Selain itu ada  sintesis berbagai protein yang diperlukan  untuk pengaturan 

pertumbuhan sel dengan mengikutsertakan  proses transkripsi. Dalam proses transkripsi terjadi 

proses sintesis mRNA dengan DNA sebagai cetakannya dan dilanjutkan ke proses 

translasi. Dalam proses translasi terjadi proses sintesis protein dengan mRNA sebagai 

cetakannya. Protein yang disintesis pada fase G1 dan fase S diperlukan  dalam proses 

persiapan untuk menuju fase M, selain itu kromosom yang disintesis juga memerlukan  

protein histon.

Kromosom yang sudah  mengganda kemudian   dibagi sama rata pada anakan 

sel. Selain proses perbanyakan kromosom, ada  proses pembelahan sel. Pembelahan 

sel terjadi pada fase M dan memerlukan  waktu  1 jam pada sel mamalia. Waktu 

pembelahan sel cukup singkat bila  dibandingkan dengan waktu perbanyakan kromosom. 

bila  mengamati  aktivitas sel dengan peralatan medis   mikroskop cahaya, maka perbanyakan 

kromosom dapat dibagi menjadi fase interfase yang meliputi (G0, G1, S, G2) dan fase 

pembelahan mitosis maupun meiosis, Pembelahan mitosis terjadi pada sel tubuh atau autosom, sedangkan pembelahan 

meiosis terjadi di sel gamet. penampakan  kromosom di setiap fase yang ada  pada 

mitosis maupun meiosis, dapat diselidiki  dengan memakai  mikroskop cahaya. Pada tahap 

interfase, sel tidak tampak  menjalankan aktivitas apapun, namun  di fase 

interfase sel mempersiapkan keperluan  pembelahan dimulai dari perbanyakan organel, 

perbanyakan kromosom, hingga sel siap membelah

FOTO MITOSIS PADA SEL EUKARYOT

2. MITOSIS

Mitosis yaitu  proses pembelahan sel induk menjadi 2  sel anakan secara 

sempurna, dimana setiap sel anakan membawa kromosom yang jumlahnya sama dengan 

sel induknya, pada fase inilah yang dinamakan  perkembangan karena dari 1  sel 

berkembang menjadi 2  sel, yang terdiri dari 2  peristiwa  yaitu: 

1.mitosis:

yaitu  terjadi pembagian kromosom pada 2  inti sel dari calon sel 

anakan,

 2.Sitokenesis: 

yaitu terjadi   pembagian sitoplasma menjadi 2  bagian sama 

,

untuk dua sel anakan. Pada fase M ini memerlukan  waktu dibawah 1  jam. untuk 

sel eukaryot. Fase M ini terdiri dari 4  tahapan, berurutan mulai dari profase, 

metafase, anafase dan telofase ,

 PROFASE: Pada tahap  ini terjadi proses 

penebalan pada benang-benang kromosom menjadi kromatid, tetapi  membran inti sel 

masih menyelimuti kromatid tersebut.

 METAFASE: yaitu mulai  hilangnya 

membran inti, kemudian benang-benang kromatid berada pada bagian ekuator. 

ANAFASE: benang-benang kromatid ditarik pada posisi 2  kutub yang berlawanan oleh 

benang-benang spindel.

 TELOFASE: Benang-benang kromatid pada masing-masing kutub 

  kemudian dibungkus oleh membran yang dinamakan membran inti. 

Sehingga pada fase telofase ini telah  terbentuk 2 inti sel (kariokinesis) yang ditandai  adanya pemisahan sitoplasma 

(sitokinesis) dan   

terbentuknya membran inti,  akhirnya dihasilkan 2  sel anakan yang sempurna, dimana setiap sel 

anakan membawa 23 pasang kromosom yang sama persis dengan jumlah kromosom sel 

induknya,

FOTO  SIKLUS SEL1 

keterangan  foto :  adanya Pengaruh Suhu Terhadap Siklus Sel Schizosaccharomyces pombe  , A. Siklus sel 

pada suhu normal, B. Siklus sel pada suhu tinggi.

FOTO  SIKLUS SEL 2

keterangan  foto :   Siklus sel pada Schizosaccharomyces pombe 

Pembelahan sel, B. Membentuk tunas,

3. INTERFASE

pada fase ini sel hasil dari mitosis mengalami pertambahan ukuran  

volume dan  massanya,  terjadi pertambahan pada semua komponen sel. 

Interfase dibagi menjadi fase G1 (gape 1), fase S (sintesis) dan fase G2 (gap 2). Pada fase 

inilah yang dinamakan  sebagai pertumbuhan, karena sel bertambah besar ukurannya. 

Fase 

 Interfase  pada manusia berlangsung  23  sampai  24 jam, 

Fase G1 dan G2 pada siklus sel  untuk  mengatur dan memonitor lingkungan internal maupun eksternal sel, untuk  melakukan perbanyakan organel, 

memastikan bahwa kondisi sudah sesuai dan persiapan sudah lengkap bagi  sel 

membelah. G1 berperan untuk mengawasi  lingkungan eksternal. bila  lingkungan di 

 luar sel belum memungkinkan untuk melakukan penggandaan organel, maka sel akan 

masuk ke fase istirahat atau G0.

analisis siklus sel  untuk menguji keberhasilan poliploidi , menentukan adanya apoptosis program 

kematian sel, mutasi sel,  salah satu organism 

eukariotik uniseluler yaitu schizosaccharomyces pombe yang mengalami pengaruh suhu 

ekstrem dari luar (ekstraseluler) dalam siklus selnya akan bertahan pada G1. pada suhu 

yang sesuai dengan sel, sel akan mengalami siklus yang lengkap ,

FOTO SISTEM KONTROL UNTUK SIKLUS SEL

keterangan  foto  Mutasi yang tidak terdeteksi pada fase G2 dan dilanjutkan ke fase 

M atau pembelahan, maka semua hasil pembelahan sel itu  juga mengalami mutasi,Sistem Kontrol Pada Siklus Sel Terjadi Pada 3 Tahapan

(Pada akhir fase G1 akan masuk fase S, 2. Pada akhir fase G2 akan  masuk fase M, 3. Pada 

fase M)

4. SISTEM KONTROL UNTUK SIKLUS SEL

Sistem kontrol pada siklus sel mempunyai   pengaturan yang sangat kompleks dengan 

 mengikutsertakan  protein untuk mengaktivasi setiap siklus. Siklus sel mempunyai  ketepatan waktu 

 dalam pengaturannya, misalnya zigot menjadi morula kemudian blastula memiliki jangka 

waktu tertentu yang terjadi juga pada semua mamalia. Fase G1 pada siklus sel akan 

dimulai checkpoint kontrol, yaitu kontrol untuk mengecek kesiapan apakah sel sudah siap 

memasuki fase berikutnya atau tidak. Fase ini diteruskan  ke fase berikutnya yaitu S di 

mana terjadi penggandaan materi genetik. selanjutnya , menuju fase selanjutnya yaitu G2. 

Fase G2 merupakan checkpoint  karena fase ini menentukan apakah 

sel sudah siap membelah atau belum. bila  terjadi mutasi pada sel dan tidak terjadi 

perbaikan , maka harus di checkpoint pada fase G2 dan sel 

tidak akan membelah. 

FOTO  KOMPLEKS CYCLIN CDK DARI SISTEM KONTROL SIKLUS SEL

FOTO TABEL 

keterangan foto : mekanisme hubungan antara protein cyclin dengan Cdk pada proses siklus sel ,tabel  

Cyclin dan Cdks dari kelompok vertebrata dan Budding Yeast

,

 mikroorganisme yang  mengkontaminasi alat-alat kesehatan yaitu  

bacillus sp. 

 udara  air  tanah, pseudomonas aeruginosa  di air, tanah, staphylococcus 

epidermidis, staphylococcus aureus  kulit manusia, jika  mikroorganisme  masuk ke dalam tubuh 

manusia melalui tindakan invasif akan memicu  infeksi,

5. KONTROL SIKLUS SEL CDKS (CYCLIN-DEPENDENT PROTEIN KINASES)

Komponen  pada siklus sel dikendalikan  oleh protein kinase bernama 

cyclin-dependent kinases (Cdks). Aktivitas kinase mengalami kenaikan atau penurunan 

sehingga mempengaruhi perubahan siklus dalam fosforilasi protein interseluler yang 

terlibat dalam pengaturan siklus sel. bila terjadi peningkatan aktivitas 

Cdks pada checkpoint G2/M, maka akan mengakibatkan  kromosom berkondensasi, 

membrane inti akan hilang , perakitan benang spindle dan akan segera terjadi 

proses mitosis. Cdks tidak mampu  melakukan proses fosforilasi bila  tidak ada  protein 

cyclin, sehingga kerja Cdks  bergantung dengan protein cyclin. Aktivitas protein 

kinase Cdks akan berjalan bila  berikatan dengan cyclin.

ada  4 kelas protein cyclin, masing-masing mempunyai  peran pada siklus sel 

tertentu yang akan berikatan pada Cdks yang spesifik sehingga  berfungsi, Semua 

sel eukariotik memerlukan  protein Cyclin. 

4 macam protein cyclin ,antaralain: 

-M-cyclin mengaktivasi Cdks untuk menstimulasi ke fase mitosis pada 

checkpoint G2/M, konsentrasi M-cyclin akan menurun pada pertengahan 

mitosis.

-G1/S-cyclin mengaktivasi Cdks pada akhir fase G1, mengakibatkan  sel untuk masuk ke tahap sintesis. Konsentrasinya akan menurun pada fase S

-S-cyclin berikatan dengan Cdk menstimulasi penggandaan kromosom, S-cyclin 

akan meningkat hingga masuk ke fase mitosis, cyclin ini berperan 

mengendalikan awal pembelahan mitosis (profase)

- G1-Cdk

,

DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA) 

 DNA yaitu  salah satu 

dari asam nukleat, selain RNA. Manusia  mempunyai 46 kromosom atau 23 pasang 

kromosom, terdiri dari 22 pasang autosom yaitu kromosom yang terdapat pada sel 

tubuh, yang jumlahnya sama baik pada wanita atau  laki-laki dan 1 pasang 

sex kromosom yaitu kromosom yang ada  pada gamet. kromosom XX pada gamet betina (sel telur) dan Kromosom XY pada gamet 

jantan (sperma), Manusia dan binatang  mempunyai  gen, kromosom, kromatin, 

nukleosom dan  DNA  yang tatanannya mirip. Bahkan bayi dan tikus  masing masing  

mempunyai  belang putih di dahinya, yang berarti keduanya mempunyai  gen Kit yang sama sama mengalami mutasi. Gen ini  berperan dalam pemeliharaan pigmen ,  Kromosom terdapat  di dalam inti sel pada tubuh manusia,  DNA 

tubuh manusia  dapat diisolasi di laboratorium, DNA dapat diisolasi dari semua bagian tubuh 

manusia   seperti bucal smear  kerokan selaput mukosa mulut di bagian dalam pipi,darah  kecuali sel darah merah  karena tanpa inti sel, tulang, kerokan kulit, 

daging, DNA hasil isolasi di laboratorium tampak seperti putih telur yang terkena panas 

saat belum dikeringkan. jika  manusia  mampu mengurai, DNA tampak panjang seperti 

benang pakaian  yang sangat  halus. Setiap sel yang manusia  miliki membawa lebih kurang 2 meter DNA, 2 meter DNA itu  merupakan rangkaian dari gen,

DNA di dalam setiap sel manusia , dibungkus   dengan protein 

bernama  protein protein histon. DNA yang bungkus  dengan protein histon dinamakan  

nukleosom. Rangkaian nukleosom dinamakan  kromatin, kemudian rangkaian kromatin 

dinamakan kromosom. jika di  urutkan, unsur paling kecil adalah gen 

dan yang paling rumit adalah kromosom.

GEN -> DNA ->NUKLEOSOM ->KROMATIN ->KROMOSOM 

FOTO DNA KROMOSOM SEL BAKTERI PROKARYOT & SEL EUKARYOT

FOTO  DNA MITOKONDRIA

FOTO  DNA PLASMID PADA BAKTERI

kromosom pada sel manusia sebagai wakil dari eukaryot berada  di dalam inti  sel. 

inti sel dibungkus oleh  membran. kemudian , kromosom pada bakteri berada  didalam sitoplasma yang hanya merupakan komponen yang  lebih kental 

dibandingkan sitoplasma di sekitarnya.Selain DNA, pada sel manusia terdapat  kromosom yaitu DNA yang ada  

pada kromosom dan berada di dalam inti sel.juga terdapat  DNA 

mitokondria, yaitu DNA yang terdapat pada mitokondria,Selain DNA kromosom adalah DNA mitokondria, yang terdapat pada mitokondria. 

DNA mitokondria dinamakan  DNA maternal, karena DNA mitokondria baik pada 

wanita atau  laki-laki  berasal dari ibunya,  karena setiap terjadi pembuahan, sel telur hanya akan menerima kepala dari 

sperma yang membawa inti sel dan berisi DNA kromosom, sedangkan badan sperma yang 

membawa mitokondria tertinggal di luar inti sel. Mitokondria yang membawa DNA 

mitokondria itu  berasal dari ibu. sesudah  terjadi fertilisasi, prosesnya berlanjut pada 

proses pertumbuhan ,

Pada bakteri, terdapat DNA kromosom, juga ada  pula DNA plasmid, yaitu 

DNA ekstra kromosom (di luar koromosom), berbentuk sirkuler dan fungsinya menyandi 

protein fungsional,

Bakteri  bisa mempunyai  plasmid, bisa juga tidak. jika punya  plasmid, jumlahnya 

1  atau lebih, DNA plasmid bisa  berpindah dari satu sel 

bakteri ke sel bakteri yang lain. Perpindahan ini dapat terjadi baik antar bakteri sejenis ,

 Perpindahan 

plasmid  diperantarai oleh pilli (fimbriae), yang dinamakan konjugasi. 

FOTO MONONUKLEOTIDA TERSUSUN 

DARI 3 MOLEKUL : GUGUS PHOSPHAT, GULA 5 KARBON DAN BASA NITROGEN

1, ASAM NUKLEAT 

 DNA dan RNA, sebagai   asam nukleat, yang 

merupakan satu dari 4  makromolekul penyusun kehidupan,  RNA atau  Ribonucleic Acid/Asam Ribonukleat. dan DNA atau  Deoksiribonucleic Acid/Asam Deoksiribonukleat 

,DNA dan RNA dalam tubuh 

 manusia 

 berfungsi untuk biosintesis protein dan sebagai pembawa sifat keturunan dari orang 

tua kepada anak anaknya , 

Asam nukleat merupakan rangkaian dari mononukleotida. Mononukleotida merupakan monomer dari asam nukleat. Mononukleotida tersusun 

dari 3 molekul ,

Mononukleotida tersusun dari 3 komponen, antaralain : 

1.Gula pentosa atau gula 5 karbon, karena ada 5 unsur C. Terdapat 2 jenis ,antaralain  

-  gula 2-deoksiribosa 

yang menyusun deoxyribonucleotida (monomer DNA)

  - gula 

ribosa yang menyusun ribonukleotida (monomer RNA) 

FOTO  GULA RIBOSA DAN DEOKSIRIBOSA

2. Gusus phospat (PO4 =

)

3. Basa nitrogen, terdiri dari 2 bagian   yaitu   Basa Pirimidin dan  basa Purin , 

Basa Pirimidin terdiri dari: Citosin (C) ,Timin (T), Uracil 

(U) 

Basa Purin 

terdiri dari Adenin (A) dan Guanin (G). 

FOTO  BASA PURIN DAN PIRIMIDIN

keterangan foto  RANGKAIAN NUKLEOTIDA &  IKATAN 

PHOSPODIESTERNYA, 

a.  Rangkaian dari 4 mononukleotida (basa nitrogen, gula pentosa dan 

gugus phospat), b . Representasi penulisan polinukleotida dengan ujung 5’ dan 3’  dengan adanya ikatan phospodiester

Mononukleotida satu  dengan mononukleotida yang lain dihubungkan oleh ikatan 

phospodiester. Ikatan phospodiester terbentuk antara gugus PO4 pada atom C5 (gula 

pentosa) dari nukleotida satu dengan gugus OH pada atom C3 (gula pentosa) dari 

 nukleotida yang lain. dua  nukleotida yang dihubungkan dengan satu  ikatan 

phospodiester dinamakan  dinukleotida. Semakin banyak nukleotida tentu 

dihubungkan oleh banyak ikatan phospodiester juga yang dinamakan 

polinukleotida. maka  polinukleotida adalah asam nukleat, yang terdiri dari DNA dan RNA. 

Dalam penulisan DNA maupun RNA ditulis dari 5’ (lima prime) PO4 ke ujung 3’ (prime) OH. 

FOTO  ASAM NUKLEAT

FOTO  DNA DOUBLE STRAND SALING KOMPLEMENTER

2. STRUKTUR DNA 

Mononukleotida penyusun DNA terdiri dari satu basa nitrogen (Adenin, Guanin, 

Citosin, Timin), satu gula 2-deoksi-D-Ribosa, dan satu gugus posphat, jika  dirangkai 

menjadi polinukleotida (DNA). Strukturnya double heliks atau double strand, strand satu 

dengan strand kedua bersifat komplementer atau berpasangan. kedua strand 

dihubungkan oleh ikatan hidrogen. jika  nukleotida pada strand 

pertama membawa basa Adenin, maka nukleotida itu  akan berpasangan dengan 

nukleotida yang membawa basa Timin yang ada  pada strand kedua. Kemudian 

antara kedua nukleotida itu  akan terbentuk 2 ikatan hidrogen yang 

menghubungkan antara  Timin..dengan  basa Adenin ,

FOTO ADENIN TIMIN 

jika nukleotida strand pertama membawa basa citosin, maka nukleotida itu 

 berpasangan dengan nukleotida yang membawa basa guanin yang ada  pada 

strand kedua,  kemudian antara kedua nukleotida  akan terbentuk 3 ikatan 

hidrogen yang menghubungkan antara basa citosin dengan guanin

FOTO   GUANIN DENGAN CYTOSIN

kedua strand bersifat saling komplementer dan keduanya dihubungkan oleh ikatan 

 hidrogen  bentuknya  seperti jalur  kereta api, namun tidak lurus dimana 

strand satu dan strand yang satunya hanya bersanding saja, tetapi kedua strand pada 

 DNA terpilin kekiri , 

FOTO STRUKTUR TRNA   dengan antikodon,  bagian akhir dari rangkaian 

nukleotida terdapat CCA (Cytosin, Cytosin, Adenin) sebagai tempat perlekatan asam 

amino yang ditransfer ke mRNA,

FOTO  PROSES SINTESIS PROTEIN yang dikode oleh gen PAH

FOTO RNA 

tabel  persamaan dan perbedaan komponen dan struktur antara RNA dan DNA  juga  macamnya,

           RIBONUCLEIC ACID (RNA) 

 

Asam nukleat selain DNA yaitu  RNA. Jadi RNA  merupakan rangkaian 

mononukleotida. DNA maupun RNA dapat diisolasi di laboratorium ,

 perbedaan 

komponen penyusunnya, strukturnya, dan macamnya apabila dibandingkan dengan DNA 

,Struktur RNA berbeda dengan DNA, DNA strukturnya double strand atau double heliks. 

RNA  dapat diisolasi di laboratorium, namun kondisinya berbeda dengan DNA, RNA 

mudah terdegradasi oleh enzym RNAse yang banyak ada  di  lingkungan atau  kulit manusia  , Sehingga untuk isolasi RNA lebih hati-hati jika  dibandingkan dengan 

isolasi DNA. Ada 3  macam RNA yang fungsinya berbeda-beda, namun saling 

berkaitan  dalam proses sintesis protein. Ketiga macam RNA itu yaitu   mRNA, rRNA, dan tRNA, tRNA membawa antikodon 

yang berpasangan dengan kodon yang ada pada mRNA, juga  fungsi tRNA untuk 

mentransfer asam amino yang ada pada  sitoplasma ke mRNA yang ada  pada Ribosom, 

FOTO   HUBUNGAN KETIGA MACAM RNA 

yaitu  antara mRNA, tRNA dan Ribosom yang disusun oleh rRNA

PROTEIN

FOTO  PROTEIN TRANSMEMBRAN PADA MEMBRAN SEL

FOTO  HIDROLISIS LAKTOSA OLEH ENZYM Β-GALAKTOSIDASE

FOTO  TERBENTUK adanya N terminal atau ujung N (NH2 ) disalah satu 

ujung dan C terminal atau ujung C (COOH) di ujung yang lain, juga  dibebaskannya 

molekul H2O (air). 

Terbentuknya ikatan peptida dari dua asam amino, dan membebaskan 

H2O, B,  Ikatan peptida sudah terbentuk, C) Terbentuknya 

N terminal dan C terminal,

protein barasal dari kata protos atau proteos yang berarti utama,

protein 

sebagai  salah satu dari 4 makromolekul komponen utama penyusun kehidupan di 

dunia, binatang  kecil  serangga  manusia, hewan besar , tumbuhan parasit  kuman   mikroorganisme  bakteri, jamur  dan 

virus,  protein merupakan polimer dari asam-asam amino di mana asam amino 

satu dengan asam amino lain dihubungkan dengan suatu ikatan yang dinamakan  ikatan peptida, 

protein memiliki   banyak ikatan peptida sehingga protein dinamakan juga 

sebagai polipeptida. ikatan peptida terbentuk antara gugus karboksil 

dari satu asam amino dengan gugus amina dari asam amino yang lain. jika  ada dua 

asam amino dihubungkan oleh satu ikatan peptida maka dinamakan  dipeptida ,

protein nabati  berasal dari tanaman kacang kacangan ,protein hewani  berasal dari hewan seperti ikan laut, 

ikan air tawar, daging dagingan ,  protein ditemui 

pada semua bagian dari bahan pemeriksaan laboratorium, seperti pemeriksaan yang 

menggunakan serum untuk pemeriksaan antigen atau antibodi , 

jaringan untuk 

pemeriksaan kanker  ,darah untuk pemeriksaan hemoglobin, pemeriksaan HIV, Protein  sebagai bahan baku 

energi, Protein berperan sebagai berfungsi sebagai antibodi,komponen penyusun struktur sel protein trans membran, protein hemoglobin, protein 

myoglobin, sebagai hormon, protein sebagai enzim, Enzim yaitu   protein  sebagai biokatalisator dalam reaksi kimia 

yang berlangsung di dalam tubuh manusia hewan  , mikroorganisme seperti  jamur bakteri, 

protein  berfungsi sebagai penyusun hormon. hormon insulin berperan dalam regulasi pengaturan jumlah glukosa 

dalam darah.  penderita diabetes mellitus mendapatkan suntikan 

insulin dalam tubuhnya. hormon insulin terbentuk dari protein, yang dihasilkan oleh 

pankreas. dimana gen insulin yang ada pada sel pankreas akan mensintesis protein yang 

merupakan hormon insulin. dan hormon insulinlah yang berperan dalam pengaturan 

kadar gula di dalam darah, 

Enzym β-Galaktosidase dimiliki  bakteri yang memfermentasikan laktosa seperti Enterobacter cloacae. Escherichia coli, 

Klebsiella pneumoniae, 

Enzym β-Galaktosidase  menghidrolisa laktosa sebagai disakarida menjadi dua monosakarida yaitu galaktosa dan  glukosa seperti    Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, 

Enterobacter cloacae pada media Mac-Conkey berwarna  merah jambu, karena 

 menghasilkan Enzym β-Galaktosidase, sehingga  menghidrolisa laktosa yang 

ada  pada media Mac-Conkey  menjadi galaktosa  dan glukosa kemudian glukosa difermentasi

menghasilkan  asam, pada suasana asam indikator neutral red pada media Mac-Conkey  berwarna merah 

jambu, sehingga koloni bakteri ini   berwarna merah jambu, 

FOTO  ASAM AMINO BERSIFAT HIDROFILLIK &NETRAL  BERMUATAN NETRAL 

FOTO  ASAM AMINO BERSIFAT BASA &  HIDROFILLIK  BERMUATAN POSITIF 

FOTO ASAM AMINO BERSIFAT ASAM BERMUATAN NEGATIF  BERSIFAT HIDROFILLIK

FOTO ASAM AMINO BERSIFAT NETRAL &  HIDROFOBIK

FOTO  KONFIGURASI L DAN D DARI ASAM AMINO

FOTO GLYSIN RANTAI SAMPINGNYA BERISI UNSUR H

FOTO STRUKTUR ASAM AMINO  R adalah rantai samping

FOTO  A. test  TSIA SALMONELLA TYPHI, B  test TSIA ESCHERICHIA COLI

1. ASAM AMINO

Asam amino tersusun dari unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) 

dan sebagian asam amino dengan unsur sulfur (S). Asam amino mempunyai  gugus amino (-

NH2) atau dalam bentuk NH3

+ dan gugus karboksil (-COOH) atau dalam bentuk (-COO-

). 

Rumus umum asam amino, 

R yaitu  rantai samping yang paling sederhana, berisi unsur H yang dimiliki asam amino 

glysin ,Asam amino mampu  memutar bidang cahaya terpolarisasi, 

oleh karena itu asam amino memiliki   2 macam konfigurasi yaitu D dan L 

Asam amino memiliki  konfigurasi L jika  gugus –NH2 ada  di sebelah kiri atom 

karbon alpha, dan konfigurasi D jika  gugus - NH2 ada  di sebelah kanan atom 

karbon alpha, namum  asam-asam amino yang ada  pada protein dalam tubuh manusia 

memiliki  konfigurasi L. Asam amino dengan konfigurasi D ada pada mikroorganisme yaitu  pada asam glutamate dari Bacillus anthracis,

2. MACAM-MACAM ASAM AMINO

Protein tersusun dari 20 macam asam amino standar, yang  digolongkan  

menjadi 2 berdasar  sifatnya terhadap air, yaitu asam amino bersifat 

(1 )asam amino bersifat  Bersifat Hidropobik  takut terhadap air..yang terdiri dari 10 macam asam amino yang  semuanya 

bersifat netral,

Berdasar  muatan listrik dan keasaman dari asam amino maka   

asam amino

dibagi  menjadi 

1.asam amino bersifat netral (bersifat netral) Asam amino  bersifat netral, yaitu asam amino yang mengandung  1 gugus karboksil (-COOH) dalam molekulnya dan 1 gugus 

amino (-NH2) ,

2.asam amino bermuatan negatif (bersifat asam) ,

3.Asam amino bermuatan positif (bersifat basa), 

(2) asam amino bersifat  Hidrofilik suka 

dengan air..yang  terdiri dari 10 macam asam amino terdiri dari 2 macam asam amino bersifat 

asam dan bermuatan negatif,  5 macam asam amino bersifat netral dan bermuatan netral  dan 

3 macam asam amino bersifat basa dan bermuatan positif, 

Berdasar   kemampuan tubuh untuk mensintesis asam amino, maka 

asam amino  dibagi  menjadi 2 , yaitu 

 - 1. asam amino yang tidak bisa disintesa di 

dalam tubuh yang didapat  dari semua bahan makanan manusia(asam amino esensial)

- 2.asam amino yang bisa  disintesa di dalam tubuh(asam amino non esensial )  

Asam amino yang bersifat basa, yaitu asam amino yang 

mengandung 1 gugus karboksil (-COOH) dan 2 gugus amino (-NH2) ,Asam amino yang bersifat asam  yaitu asam amino yang mengandung 1 gugus amino dan 2 gugus 

karboksil ,

Ada 2 macam asam amino yang mengandung gugus S (sulfhydril) yaitu Metionin dan  Cystein ,

saat  meneliti   bakteri menggunakan media TSIA, di mana 

hasil uji dari bakteri Salmonella typhi menunjukan adanya   endapan hitam. Endapan hitam 

 adalah senyawa FeS yang berasal dari H2 S yang dihasilkan dalam proses 

hidrolosis asam amino metionin dan cystein , namun  untuk uji TSIA dari 

bakteri Escherichia coli tidak diperoleh  endapan hitam , 

 ini menandakan  bahwa tidak semua mikroorganisme  menghidrolisis 

cystein dan metionin maka  Salmonella typhi dapat  menghidrolisis kedua macam asam 

amino  sedang Escherichia coli tidak mampu,

Berdasarkan struktur gugus -R (rantai samping), asam amino dibagi 

menjadi 7 antaralain :

-Asam amino dengan rantai samping yang mengandung cincin aromatic (Triptofan,Fenil alanin  dan 

Tirosin )

-Membentuk ikatan dengan atom N pada gugus amino (Prolin) 

-empat  Asam amino dengan rantai samping yang mengandung asam atau amidanya 

(Glutamin ,Asam aspartat, Asparagin, Asam glutamate )

-Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus basa (Histidin ,Arginin dan  Lisin)

-Asam amino dengan rantai samping  merupakan rantai karbon alifatik (Isoleusin,Glisin, 

 Alanin, Valin, Leusin)

- Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil  Treonin  dan Serin ,

- Asam amino dengan rantai samping yang mengandung atom belerang Metionin dan Sistein ,

 

FOTO  TABEL   ASAM AMINO  "  ESENSIAL DAN NON ESENSIAL YANG ADA  DALAM PROTEIN

"

ada beberapa asam amino yang tidak terdapat di dalam protein. 

asam amino   tersebut merupakan hasil antara dalam proses metabolisme atau merupakan pembentuk   hormon seperti,antaralain : 

- 3,5-diiodotirosin yaitu  pembentuk hormone tyroid, 

- homoserin yaitu zat  antara dalam metabolisme metionin,treonin  dan aspartat ,

- sitrulin yaitu zat antara dalam biosintesa urea, 

-  3,4-dihidroksi fenilalanin yaitu  pembentuk melanin.

- ornithin yaitu zat antara dalam biosintesa  urea, 

-  homosistein yaitu zat antara dalam biosintesis metionin, 

DERIVAT ASAM AMINO

untuk membentuk suatu protein tertentu, beberapa asam amino mengalami modifikasi untuk menghasilkan  suatu senyawa dengan aktivitas yang lain, 

beberapa asam amino  yang mengalami modifikasi ,antaralain : 

- tyrosin juga  sebagai precursor  juga tyrosin menjadi epinephrine (adrenalin) yaitu  hormone yang membantu regulasi  metabolisme pada mamalia, 

hormon tyroksin yang dihasilkan  oleh kelenjar tyroid.

- glutamat menjadi gamma-aminobutyrat yang ada  dalam otak mamalia 

yang memiliki   aktivitas sebagai neurotransmitter,

- histidin menjadi histamine yang mengendalikan  kontraksi pembuluh darah,

-asparagin didapat  dari protein di dalam tumbuhan. 

-lisin    didapat  dari hidrolisis kasein ,

-histidin  didapat  dari hidrolisis sperma 

-prolin yaitu   asam amino yang didapat  dari hidrolisis kasein, 

-kasein  ada   di dalam susu dan keju. 

-treonin  diperoleh dari hidrolisis fibrin darah. 

-metionin didapat  dari hidrolisis   kasein.dan merupakan asam amino esensial. 

-glutamin yaitu   asam amino yang terdapat dalam   protein di dalam terigu. 

- prolin dan hidroksiprolin  ada  di dalam kolagen yang dapat diperoleh dari daging hewan.

-tyrosin, adalah asam   amino yang mempunyai gugus fenol dan bersifat asam lemah.

- tyrosin didapat  dari kasein. 

-tryptophan, adalah asam amino heterosiklik yang mula-mula diperoleh dari 

hasil pencernaan kasein oleh cairan pancreas. 

-serin, asam amino yang mempunyai gugus  alkohol, yang  diperoleh dari hasil hidrolisis gelatin yang berasal dari sutera alam. 

PENCERNAAN PROTEIN PADA TUBUH MANUSIA 

 

 tubuh manusia dengan berat badan 70 kg, maka diperkirakan kandungan proteinnya  sebanyak 10 kg dan terbanyak terdapat pada 

otot. juga   pada hewan, protein terbanyak  terdapat pada otot, 

protein yang hilang dari tubuh manusia  melalui intestinum dan ginjal, yaitu melalui urin  kencing. pada orang dewasa, setiap hari terjadi proteolisis protein menjadi asam amino rata-rata 300-400 gram setiap hari yang diimbangi dengan biosintesis protein, ada protein yang long-lived (umurnya panjang) seperti histon (protein yang  mengemas DNA menjadi nukleolus), hemoglobin, cytoskeleton.  beberapa protein short-lived (berumur singkat) seperti enzim pada metabolisme ,

 degradasi asam amino pada mamalia. 

nasi  yang   dikunyah menjadi lembut dinamakan  pencernaan 

mekanik. nasi (mengandung karbohidrat) yang terasa manis. rasa 

manis ini terjadi karena adanya enzym amilase yang akan menghidrolisa karbohidrat  menjadi monosakarida yang berasa manis, meskipun belum semua karbohidrat  terhidrolisa menjadi monosakarida. pencernaan yang menyebabkan nasi jadi berasa manis ini adalah pencernaan enzimatis. 

 protein dalam bantuk makanan  ketika di mulut melalui proses kunyah. berbeda   dengan karbohidrat, ketika daging dikunyah di dalam mulut, yang terjadi hanya pencernakan mekanik, yaitu mengubah ukuran makanan  saja.  karena di dalam mulut (air liur) tidak  mengandung enzym yang menghidrolisa protein. alur makanan pada tubuh manusia. sesudah  

makanan dikunyah, selanjutnya akan masuk ke dalam lambung melalui kerongkongan. di dalam lambung makanan akan bercampur dengan asam lambung. di dalam lambung terjadi homogenisasi makanan dengan asam lambung memicu  mikroorganisme yang  masuk bersama makanan ataupun minuman akan mati, karena ph lambung yang sangat asam. 

tahapan  degradasi protein di dalam tubuh ,antaralain : 

1. masuknya makanan dalam bentuk protein ke dalam lambung dapat  

menstimulasi hormon gastrin. 

2. hormon gastrin menstimuli pengeluaran HCl lambung dan pepsinogen yang 

kemudian  akan diaktifkan menjadi pepsin.

3. pepsin menghidrolisa protein pada ikatan peptida pada n terminal dari asam 

amino aromatik (tyr,phe dan trp). 

4. asam lambung yang ikut masuk ke usus halus menstimuli pengeluaran 

sekretin. 

5. sekretin menstimuli pengeluaran bikarbonat untuk menetralkan asam 

lambung suasana ph netral menstimulasi hormon kolesistokinin.

6. kolesistokinin  menstimulasi pengeluaran prokarboksipeptidase,tripsinogen dan   kimotripsinogen  dari pankreas, 

7. ketiga ensim itu  sesudah  masuk ke usus halus menjadi aktif sebagai karboksipeptidase,tripsin  dan  kimotripsin , 

8. tripsin akan menghidrolisa ikatan peptida pada asam amino yang memiliki  

gugus karbonil (lys, arg)

9. kimotripsin menghidrolisa ikatan peptida pada c terminal dari residu tyr,phe

dan trp

10. karboksipeptidase mengkatalisis pelepasan residu karboksil terminal secara  berurutan.

11. usus halus  menghasilkan  aminopeptidase yang menghidrolisa residu

amino terminal secara berurutan pada oligopeptide

dari hasil degradasi protein menjadi asam amino,  tidak semua protein akan terurai sempurna menjadi asam amino. masih tersisa protein dalam bentuk oligopeptida. asam  amino hasil degradasi di dalam usus halus akan masuk dalam peredaran darah dan 

diedarkan ke seluruh tubuh yang memerlukannya. asam amino juga antara lain akan 

masuk ke dalam sel yang tepatnya berada di dalam sitoplasma. asam amino yang berasal 

dari degradasi makanan yang masuk kemudian diedarkan oleh darah ke dalam 

sitoplasma sel. asam amino ini akan digunakan sebagai bahan untuk sintesis protein, 

yang nantinya akan dirangkai oleh ikatan peptida di dalam ribosom dengan mRNA 

sebagai cetakannya sehingga menjadi polipeptida atau protein. 

 sisa  protein yang belum terurai ini akan menuju ke usus besar, sebagai bahan makanan yang   akan terurai oleh mikroorganisme flora normal usus besar manusia,jika manusia makan telur  maka sisanya tentu olygopeptida yang merupakan rangkaian beberapa asam amino. asam amino di antaranya yang membawa gugus s seperti metionin dan cystein. 

jika  kedua asam amino  bertemu dengan mikroorganisme yang mampu 

menghidrolisanya, maka akan dihasilkan gas H2S, gas inilah yang mengakibatkan  kentut 

pencernaan protein yang terjadi di dalam mulut yaitu  pencernaan mekanik, yaitu  mengubah ukuran dari bahan yang di makan saja,  ini terjadi karena tidak adanya enzym di dalam mulut yang berperan dalam pencernaan protein. sesudah  di lambung terjadi pencernaan enzymatik oleh enzym pepsin, hasilnya sebagian protein menjadi asam amino, namun  sebagian besar menjadi olygopeptida. sesudah  sampai di usus halus  maka akan terjadi pencernaan olygopeptida-olygopeptida oleh banyak  enzym yang ada di dalam usus halus. 

pepsin menghidrolisa protein pada ikatan peptida pada N terminal dari asam amino aromatik (tyr,phe dan trp). tripsin  menghidrolisa ikatan peptida pada asam amino  yang memiliki   gugus karbonil (lys, arg). kimotripsin menghidrolisa ikatan peptida pada C terminal dari residu tyr,phe dan trp. karboksipeptidase mengkatalisis pelepasan residu karboksil terminal secara berurutan. enzym aminopeptidase yang dikeluarkan oleh usus halus yang menghidrolisa residu amino terminal secara berurutan pada oligopeptida.

hormon yang berperan dalam pencernaan protein di usus halus adalah Hormon  gastrin yang menstimuli pengeluaran HCl lambung dan pepsinogen yang kemudian  akan diaktifkan menjadi pepsin dan kolesistokinin yang akan menstimulasi pengeluaran prokarboksipeptidase  tripsinogen dan  kimotripsinogen dari pankreas. ketiga ensim ini sesudah  masuk ke usus halus menjadi aktif sebagai  karboksipeptidase,tripsin, kimotripsin ,

MEKANISME SINTESIS PROTEIN PADA SEL EUKARYOT 

 

 sintesis protein membutuhkan  DNA  , DNA tersusun dari banyak gen dan setiap gen memproduksi protein,  gen yang 

berbeda akan memproduksi  protein yang berbeda pula. protein a akan dihasilkan oleh 

 gen a, dan protein b akan dihasilkan oleh gen b. 

gen sebagai  bagian dari DNA, dan merupakan urutan nukleotida tertentu pada 

DNA yang mengkode protein tertentu, gen berguna  sebagai pembawa sifat 

keturunan dari orang tua kepada  anak anak cucunya , protein 

merupakan  ekspresi dari gen, protein yang berbeda tentu diekspresikan oleh gen yang 

 berbeda pula. jumlah nitrogen dari protein yang diserap dan yang diekskresikan 

 jumlahnya harus seimbang, 

gen sebagai cetakan memproduksi  MRNA, sedangkan proses sintesis MRNA 

dengan DNA (gen) sebagai cetakannya dinamakan   proses transkripsi,   

mrna berperan sebagai cetakan yang hasil cetakannya dinamakan  proteiin, proses  sintesis protein dengan MRNA sebagai cetakannya dinamakan  proses translasi, 

 tidak semua gen pada DNA dapat menjadi protein, Gen 

yang mampu  ditranskripsikan dan kemudian ditranslasikan sampai menjadi protein yaitu 

 Gen kelas II. Sedang 2 gen yang lain yaitu Gen Kelas I dan III hanya ditranskripsikan,  Gen 

kelas I ditranskripsikan menjadi rRNA yang merupakan penyusun ribosom dan berada   pada permukaan RE kasar dan berguna  sebagai tempat sintesis protein. Gen kelas III 

ditranskripsikan menjadi tRNA yang berada pada sitoplasma yang berfungsi untuk 

mentransfer asam amino yang ada di sitoplasma menuju Ribosom sebagai tempat 

translasi,

1. SINTESIS PROTEIN PADA SEL EUKARYOT

 struktur ultra sel eukaryot  yang  di dalamnya mengandung 

macam-macam organella yang antara lain berperan dalam proses sintesis protein, Gen 

 merupakan urutan nukleotida tertentu yang ada  pada DNA,  DNA berada di 

dalam inti sel , Pada sel eukaryot satu gen terdiri dari satu promoter yang dinamakan monosistronik. Ini berbeda dengan bakteri, di mana banyak gen dengan hanya satu 

promoter (polisistronik) , 

Proses sintesis protein pada sel eukaryot terdapat 

pada  manusia melalui beberapa tahapan ,antaralain 

(1) transkripsi gen kelas II akan 

menghasilkan mRNA yang terjadi di dalam inti sel,  Proses transkripsi terjadi dalam  2 

tahap: tahap pertama dihasilkan mRNA yang belum masak, ukurannya panjang. 

Kemudian dilanjutkan ke tahap kedua transkripsi akhir yang menghasilkan mRNA masak 

yang ukurannya lebih pendek. mRNA masak hasil transkripsi akhir dikeluarkan dari dalam 

 inti sel melalui pori-pori membran inti sel menuju pada ribosom,

ribosom berada pada permukaan membran retikulum endoplasma kasar, dan ribosom 

 penyusunnya yaitu  rRNA,  pada ribosom terjadilah proses translasi yang memerlukan  tRNA, hasil dari translasi ini  adalah protein, namun protein belum dapat berfungsi, 

sesudah  proses translasi selesai akan menghasilkan protein yang belum dapat digunakan, 

karena hanya sebagai  rangkaian asam amino belaka dan belum sempurna. 

penyempurnaan protein sesudah  proses translasi terjadi pada badan golgi, proses 

penyempurnaan yang terjadi di badan golgi yaitu  proses melipat-lipat 

membentuk struktur yang globuler , karbosilasi  penambahan gugus karboksil,  asetilasi  penambahan gugus asetil, metilasi 

penambahan gugus metil,  sesudah  protein 

sempurna, ia akan disimpan pada lysosom dan siap untuk digunakan. jika  digunakan di 

luar sel, maka akan disekresikan ke luar sel,

a. TRANSKRIPSI

Transkripsi yaitu  proses sintesis RNA dengan DNA sebagai cetakannya jika  transkripsi terjadi pada gen kelas II maka 

berlangsung di dalam inti sel dan menghasilkan mRNA. Proses transkripsi tentu harus 

dimulai  dengan ketersediaan cetakan DNA. Cetakan akan tersedia diawali dengan 

terjadinya denaturasi,  tidak semua gen pada DNA akan mengalami denaturasi, hanya gen tertentu yang akan ditranskripsikan, Proses denaturasi 

dalam sel manusia   terjadi dengan adanya enzym Gyrase yang akan memotong ikatan 

hidrogen, sehingga DNA itu  akan menjadi 2 strand yang terpisah, dan masing masing strand akan menjadi cetakan,

Proses transkripsi pertama  menghasilkan mRNA immatur, yang ukurannya panjang, 

karena semua bagian gen truktural (Intron dan Exon) ditranskripsikan,  Sedangkan 

transkripsi akhir akan terjadi pemotongan pada mRNA immatur pada bagian yang 

diekspresikan oleh bagian Intron dari gen struktural, sehingga dihasilkanlah mRNA matur 

yang ukurannya lebih pendek ,

Proses transkripsi terjadi melalui 3  tahapan, yaitu: 

1) inisiasi transkripsi atau 

pengawalan, 

2) elongasi transkripsi atau pemanjangan, 

3) terminasi transkripsi atau 

pengakhiran. 

Inisiasi transkripsi yaitu  awal mulainya transkripsi, di mana protein 

regulator dan RNA polymerase mulai menempel pada promoter dari gen yang merupakan 

bagian dari DNA. Inisiasi transkripsi mulai dari ujung 5’ ke arah 3’, 

Pada proses transkripsi, selain diperlukan  enzym RNA polimerase, juga diperlukan  

subtrat dari enzym itu. Subtratnya yaitu ribonukleotida yaitu nukleotida yang 

komponen gula pentosanya adalah ribosa, dinamakan  NTP 

(nukleotida trifosfat) yaitu nukleotida dengan 3  gugus fosfat. 

Macam-macam NTP ,antaralain :  1. GTP (Guanosin trifosfat), 2. CTP (Citosin trifosfat), 

3. UTP (....trifosfat), 4. ATP (Adenosin trifosfat)

Enzym RNA polimeraselah yang 

menentukan kapan proses transkripsi dimulai dan kapan  transkripsi  berakhir,

Elongasi transkripsi: sesudah  inisiasi transkripsi selesai maka dilanjutkan dengan 

proses elongasi transkripsi. sesudah  Enzym RNA polimerase bergerak, sampai gen 

struktural diikuti dengan menempelnya ribonukleotida bebas ( gugus fosfat yang berada  

pada atom C5 dari gula ribosa) pada gugus OH yang berada  pada atom C3 dari 

ribonukleotida pada molekul RNA yang sedang tumbuh (hasil dari inisiasi transkripsi). 

sesudah  RNA polimerase sampai pada urutan nukleotida tertentu yang dinamakan  

terminator maka proses penambahan ribonukleotida akan berhenti, yang dinamakan terminasi transkripsi. Transkripsi awal telah selesai yang menghasilkan mRNA immatur. 

Kemudian dilanjutkan dengan proses pemotongan mRNA immatur pada sekuens yang 

diekspresikan oleh bagian intron. Akhirnya mRNA menjadi lebih pendek, dinamakan  mRNA matur. mRNA matur kemudian dikeluarkan dari dalam inti sel melalui pori-pori 

membran inti menuju pada ribosom yang berada  pada membran RE kasar. 

b. TRANSLASI

Tranlasi yaitu  proses sintesis protein dengan mRNA sebagai cetakannya, 

Proses 

translasi ini memerlukan (1) mRNA, (2) ribosom, (3) tRNA dan (4) asam amino

. Proses 

translasi terjadi pada ribosom yang berada  pada permukaan retikulum endoplasma 

kasar , Proses tranlasi dibantu oleh tRNA yang berada  di dalam sitoplasma, tRNA berfungsi untuk mentransfer asam amino dari sitoplasma ke ribosom. Asam amino 

yang ada pada sitoplasma setiap sel berasal dari makanan atau minuman yang bentuknya 

protein. Dalam proses penguraian menjadi asam-asam amino yang dibawa oleh darah dan diedarkan pada setiap sel yang memerlukan . Asam amino akhirnya sampailah pada 

sitoplasma yang merupakan bahan untuk sintesis protein. 

Urutan nukleotida yang terdapat pada mRNA hanyalah kode, artinya bahwa setiap 

3 basa pada mRNA mengkode satu asam amino yang dinamakan   kodon. Jadi kodon 

 adalah setiap tiga basa pada mRNA yang mengkode satu macam asam amino yang 

 daftarnya dapat dilihat pada daftar treeplet kodon , 

Setiap asam amino dapat mempunyai   lebih dari satu kodon , contohnya asam amino 

Asam amino Histidin  mempunyai   2 kodon (CAU dan CAC). 

serin mempunyai  kodon sebanyak  4: UCU, UCC, UCA, UCG. 

Asam amino Isoleucin mempunyai   3 

kodon yaitu: AUU, AUC, AUD. 

Selain kodon dari asam amino terdapat juga  Star kodon AUG yang kebetulan 

mengkode asam amino metionin. Setiap sintesis protein diawali dengan asam amino 

metionin. Selain star kodon terdapat juga  3 macam Stop kodon yaitu: UAA, UAG, UGA. 

saat  enzym polimerase telah  sampai pada salah satu stop kodon itu, maka 

proses elongasi transkripsi akan berhenti, 

 yang mampu  membaca kodon adalah tRNA yang membawa antikodon, Kodon dan antikodon saling berpasangan, 

pasangan U-A, G-C, atau sebaliknya A-U, C-G ,  Dalam hal ini, kodon ada pada 

mRNA dan antikodon ada pada tRNA, 

SINTESIS PROTEIN PADA SEL PROKARYOT 

 

 struktur ultra sel bakteri tidak mempunyai  inti sel sejati, 

Kromosom berada di dalam sitoplasma yang tampak lebih kental dibandingkan 

komponen di sekitarnya. Kromosomnyapun berbeda dengan sel eukaryot, yaitu 

berbentuknya sirkuler dan supercoil. Sementara, sel eukaryot berbentuk linear. 

Pada bakteri selain DNA kromosom terdapat juga  DNA plasmid, yaitu DNA ekstra 

kromosom, bentuknya sirkuler, double strand dan mengkode protein fungsional, 

 sel bakteri tidak mempunyai  organella-organella seperti pada sel eukarot. Susunannya 

lebih sederhana, namun mempunyai ribosom yang berfungsi untuk proses translasi. 

Dogma sintesis 

protein pada sel bakteri sama pula dengan pada sel eukaryot. DNA mengalami 

denaturasi, menghasilkan dua macam cetakan, dengan cetakan itu  terjadilah proses 

transkripsi (proses sintesis mRNA dengan DNA sebagai cetakannya). Proses transkripsi ini 

terjadi di dalam sitoplasma. Transkripsi belum selesai sebagian mRNA yang sudah jadi 

bergabung pada ribosom untuk melakukan translasi.  baik transkripsi maupun 

translasi terjadi di dalam sitoplasma, 

 Gen pada sel prokaryot mempunyai   

bagian-bagian antaralain 

 promoter, gen struktural dan  terminator. 

Bedanya gen struktural pada prokaryot semua akan ditranslasikan menjadi asam amino, 

sehingga tidak ada sekuens gen yang tidak ditranslasikan. maka  seandainya 

ada gen struktural pada sel prokaryot yang terdiri dari 1500 nukleotida, maka gen 

itu  akan menghasilkan 500 asam amino. Berbeda dengan sel eukaryot yang 

ada  Intron pada gen strukturalnya yang tidak mengkode asam amino, sehingga ada 

proses pemotongan pada proses transkripsi akhir. 

Pada sel prokaryot juga terdapat  adanya 3 kelompok gen ,antaralain : 

1.gen yang 

mengkode protein, 2. gen yang mengkode rRNA dan 3.gen yang mengkode tRNA. Selain 

 itu perbedaan struktur gen pada sel eukaryot dengan prokaryot, pada eukaryot satu gen, satu promoter, satu protein. Pada prokaryot, satu promoter, banyak gen, dan banyak 

macam proteinnya,

1. Transkripsi

 proses transkripsi yang terjadi pada sel eukaryot yaitu Transkripsi 

pada sel eukaryote terjadi di dalam inti sel. Proses transkripsi pada bakteri terjadi di 

dalam sitoplasma, karena prokaryot tidak mempunyai inti sejati, kromosomnya berada pada 

sitoplasma yang terlihat  lebih kental dibandingkan  sitoplasma di sekitarnya. Transkripsi 

terjadi melalui 3  tahapan, yaitu tahap insiasi transkripsi, elongasi transkripsi dan 

terminasi transkripsi,

Proses Inisiasi transkripsi dimulai  dengan menempelnya enzym RNA polimerase 

pada promoter. Selain diperlukan  adanya enzym RNA polimerase, diperlukan  juga  

adanya prekursor dari RNA yaitu ribonukleotida triphospat (ATP, GTP,UTP, dan CTP). 

saat  terjadi polimerisasi, maka akan terlepas dua gugus phospat yang juga 

memproduksi   energi yang tinggi. DNA cetakan bentuknyapun double strand. Terjadinya 

inisiasi transkripsi pada bakteri berbeda dengan inisiasi transkripsi pada eukaryot, Demikian juga  RNA polimerase pada bakteri juga berbeda dengan RNA polimerase 

pada eukaryot. RNA polimerase pada bakteri sangat kompleks, terdiri dari empat subunit, 

 contoh RNA polimerase pada Escherichia coli. Empat subunit 

protein itu  ,antaralain :  α, β, β’, σ/sigma dan α tampak 2 kopi. Keempat subunit itu  

saling berinteraksi sehingga membentuk enzym yang aktif, namun  sub unit σ/sigma tidak 

berikatan kuat dibandingkan dengan ketiga subunit yang lainnya. Ketiga subunit α, β, β’ 

yang berikatan erat itu dinamakan  core enzym, 

Inisiasi transkripsi ini menentukan laju transkripsi, namun kadang inisiasi 

transkripsi ini dihambat dengan adanya  antibiotik rifampisin. Jadi Rifampisin mampu  

menghambat sintesis protein pada tingkat inisiasi transkripsi, namun rifampisin tidak 

menghambat proses elongasi transkripsi. 

Proses Elongasi transkripsi: sesudah  RNA polimerase mencapai gen struktural 

mulailah terjadi penambahan nukleotida pada mRNA yang tumbuh dengan DNA sebagai 

cetakannya, pada proses ini dapat dihambat oleh antibiotik streptolidigin. 

Proses Terminasi transkripsi: RNA polimerase sesudah  sampai pada terminator dari 

gen maka transkripsi akan berhenti. tetapi  bedanya dengan eukaryot, proses translasi 

akan terjadi sesudah  transkripsi selesai sempurna,  Pada sel prokaryot terjadi proses yang 

berbeda, yaitu proses transkripsi belum selesai sudah, namun proses translasi dimulai 

pada ribosom, 

proses inisiasi transkripsi, elongasi 

dan terminasi transkripsi terjadi pada bakteri karena proses ini melibatkan 

DNA yang bentuknya supercoil dan double strand, RNA polimerase (core enzym), dan 

subunit σ/sigma, dan tentunya prekursor dari RNA (ATP, GTP,UTP, dan CTP). 

 urutannya ,antaralain : 

1. DNA double strand

,

2. subunit σ/sigma akan mengenali sekuens pada DNA double strand, yang 

merupakan site inisiasi transkripsi dan kemudian akan menempel pada site 

itu. site inisiasi itu  adalah promoter, 

3. enzym RNA polimerase (core enzym),  menempel pada bagian sekuens DNA 

yang ditempeli oleh Subunit σ/sigma itu.

4. subunit σ/sigma  melepaskan diri sesudah  RNA polimerase menempel pada 

bagian sekuens inisiasi, dan RNA polimerase (core enzym) berjalan untuk proses 

elongasi hingga  terminasi, 

5. DNA akan membuka saat  ada RNA polimerase, namun  akan menutup kembali 

saat  RNA polimerase sudah bergerak meninggalkan. strand DNA yang menjadi 

cetakan dan ditranskripsikan hanya satu strand saja.

6. saat  RNA polimerase sampai pada sekuen terminator maka transkripsi akan 

berhenti.

7. RNA polimerase dan mRNA akan melepaskan diri dari DNA cetakan. 

sesudah  transkripsi selesai, maka dihasilkan mRNA, yang kemudian bergerak ke ribosom 

untuk melanjutkan  proses translasi. 

2. translasi

 terjadi pada ribosom (rangkaian rRNA) yang ada  pada sitoplasma. proses 

translasi terjadi dengan tiga tahapan, yaitu: inisiasi translasi, elongasi translasi dan  terminasi translasi. pada proses tranlasi yang mengikut sertakan  mRNA, rRNA yang menyusun 

ribosom memerlukan  tRNA yang ada  pada sitoplasma yang berguna  untuk 

mentransfer asam amino yang ada  pada sitoplasma ditransfer ke mRNA,

FOTO  TREEPLET KODON

FOTO  TRANSKRIPSI SAMPAI TRANSLASI DI SEL EUKARYOT

FOTO  MEKANISME SINTESIS PROTEIN SEL BAKTERI

FOTO  BAGIAN DARI GEN & TRANSKRIPSI DI SEL EUKARYOT

* : RNA polimerase

  P : Promoter

  I : Intron

 E : Exon

 T : Terminator

FOTO  PASANGAN BASA DNA&BASA RNA (A-U, T-A, G-C, C-G)

FOTO TRANSKRIPSI DENGAN DNA SEBAGAI CETAKANNYA

FOTO  PROSES SINTESIS PROTEIN PADA SEL EUKARYOT

FOTO  SINTESIS PROTEIN 

 TEKNIK DASAR ANALISIS MOLEKULER 

teknik biomolekuler yaitu   meneliti  asam nukleat, regulasi dan 

ekspresinya (produk) yaitu protein,  termasuk   meneliti protein,

asam nukleat  pasca genom , teknik pertama dalam 

meneliti  genom yaitu  meneliti  kromosom dengan cara melisis sel, 

dengan cara ini bisa  diketahui bahwa jumlah kromosom manusia adalah 46 buah atau 23 pasang, meneliti  asam nukleat (DNA) dan protein,

teori  teknik dasar analisis 

biologi molekuler untuk asam nukleat, teknik analisis dasar molekuler untuk protein,antaralain: 

9

FOTO PENGIKATAN PROBE DNA KE GEN

1. TEKNIK DASAR ANALISIS BIOLOGI MOLEKULER UNTUK ASAM NUKLEAT (DNA atau RNA)  dengan cara  hibridisas   yaitu dibuat pelacak (probe) yang merupakan untaian asam  nukleat yang  sesuai  dengan DNA yang akan diselidiki  ,  metode 

ini paling akurat untuk mendeteksi asam nukleat,  adalah Polymerase Chain Reaction (PCR) yang terpercaya ,  pada  metode PCR suatu segmen asam nukleat diperbanyak  menggunakan panduan primer yaitu batasan sekuen basa nitrogen yang ada pada hulu dan hilir segmen  yang dimaksud. asam nukleat yang diperbanyak akan dengan mudah divisualisasi dengan elektroforesis, 

ketepatan deteksi sekuen nukleotida dapat dilakukan dengan metode sekuensing.  Ada beberapa jenis teknik  dasar analisis biologi molekuler untuk asam nukleat, antaralain: 

A. HIBRIDISASI DENGAN PROBE ASAM NUKLEAT DALAM BENTUK LARUTAN

 bahwa rangkaian potongan DNA sangat spesifik untuk  produk akhirnya dan bahwa asam nukleat berinteraksi satu sama lain melalui hubungan 

pasangan basa, probe asam nukleat dapat dihasilkan  untuk mengidentifikasi potongan  ,DNA tertentu dengan mensintesis protein  pemancing  dengan rangkaian yang  merupakan komplementer terhadap potongan DNA yang dituju, 

Probe asam nukleat  dengan rangkaian tertentu dapat dipakai  untuk mengikat kemudian mengidentifikasi potongan komplementer DNA yang  dinamakan  hibridisasi ,  hibridisasi  yaitu  proses  dasar  teknik biologi 

molekuler,  semakin panjang probe, semakin besar kecenderungannya bahwa 

probe itu  akan bersifat spesifik. Namun, normalnya  probe yang mempunyai  

minimal 20 basa berturut-turut yang spesifik untuk potongan DNA tertentu sudah berkali kali   terbukti  spesifik untuk potongan itu, maka  pengikatan nonspesifik 20 + probe basa   pada potongan DNA yang tidak berkaitan  sudah  dinyatakan benar benar   sangat tidak mungkin  terjadi. 

tahap   pertama  teknik hibridisasi yaitu  denaturasi cetakan DNA dengan 

suhu tinggi untuk memutus ikatan hidrogen di antara pasangan-pasangan basa 

komplementer. Panas mengakibatkan  pemisahan kedua untai DNA dengan memutus  semua ikatan hidrogen yang menghubungkan kedua untai DNA, 

suhu yang dibutuhkan  untuk pemutusan ini bergantung pada rangkaian DNA tertentu (seperti  ikatan sitosin  guanin dengan 3 ikatan hidrogen lebih kuat dibandingkan  ikatan adenosin-timin yang hanya  berikatan dengan 2 ikatan hidrogen; oleh karena  itu, ikatan sitosin-guanin membutuhkan  panas yang lebih besar untuk dapat memutus ikatan itu), 

ukuran potongan DNA   yang akan didenaturasi  dan konsentrasi garam,  Pendidihan larutan DNA dilanjutkan dengan mendinginkannya secara cepat ke es ( untuk mencegah penggabungan kembali  kedua untai) dipakai  untuk melepaskan sambungan  untai-untai DNA dan membukanya sehingga probe mampu  berikatan dengan rangkaian komplementernya, 

B. HIBRIDISASI DENGAN MENGGUNAKAN MATRIKS PADAT

walaupun  hibridisasi bisa  dilakukan dalam larutan (bukan bahan solid) namun  bentuk probe yang lebih sering digunakan dalam  hibridisasi mencakup penggunaan matriks padat yang mengikat DNA yang akan dianalisa, 

Prinsip dasar teknik ini yaitu  sampel DNA dilekatkan pada matriks padat (pada 

sebuah membran)  kemudian didenaturasi dengan panas,  probe asam nukleat 

tertentu yang telah diberi label radioaktif atau label enzim kemudian dibiarkan bereaksi ,dengan DNA yang sudah  didenaturasi,  sesudah  mencuci materi yang tidak berikatan,  keberadaan radioaktivitas atau keberadaan enzim (dengan metode kolorimetrik sesudah   menambahkan substrat yang tepat) dideteksi. Keberadaan label yang terikat  menandakan  bahwa probe sudah  terhibridisasi ke sampel DNA, yang pada akhirnya,  merefleksikan keberadaan rangkaian DNA tertentu di dalam sampel , bila  sampel yang  akan dianalisa   ada  pada sebuah jaringan atau sel, teknik hibridisasi dinamakan  hibridisasi   in situ , 

Dalam bentuknya yang paling dasar dan paling sederhana, hibridisasi matriks padat  dilakukan dengan mengaplikasikan satu “titik” sampel klinis ke sebuah membran   (pada  nitroselulosa) dan penambahan probe berlabel spesifik ke sampel itu, sesudah  mencuci materi yang tidak berikatan, titik itu  divisualisasi dengan  mendeteksi label pada probe. Assay dot blot ini merupakan  pendekatan semua-atau-tidak   sama sekali (semata-mata digunakan untuk menentukan apakah rangkaian DNA tertentu  ada  di dalam sampel atau tidak). bila  label terdeteksi (baik melalui metode radiografi   maupun melalui kolorimetri, tergantung pada tipe label yang digunakan, probe telah  mengikat sampel, menunjukkan keberadaan DNA komplementer terhadap probe di dalam sampel itu, Variasi dalam rangkaian DNA bisa   dideteksi dengan sebuah metode yang 

dinamakan  RFLP (restriction fragment length polymorphism). pada  metode ini, DNA ,pertama-tama dipotong menjadi beberapa fragmen yang lebih kecil dengan 

menggunakan endonuklease restriksi, yang merupakan enzim yang memotong DNA pada   rangkaian spesifik, Fragmen-fragmen dari proses ini dipisahkan menurut ukurannya oleh  elektroforesis dalam sebuah gel agarose dengan cara yang mirip  dengan pemisahan protein oleh Western Blotting,  Ukuran fragmen-fragmen (yang dapat diberi label dan  bisa  divisualisasi) yang didapat  dengan pemotongan itu   bergantung pada DNA yang mempunyai  rangkaian spesifik tempat endonuklease spesifik  melakukan pemotongan,  Pengetahuan mengenai rangkaian  itu  memungkinkan prediksi ukuran  fragmen,  bila  variasi rangkaian itu harus terjadi, DNA tidak akan dipotong atau  fragmen yang dihasilkan akan mempunyai   panjang 1000 basa dan enzim tertentu memotong 

di basa 850, pemotongan itu  pasti menghasilkan 2 potong DNA dengan panjang 

masing-masing kira kira   850 dan 150,   bila  rangkaian DNA itu  berbeda atau berubah  (seperti pada  penyakit genetik yang mengakibatkan  mutasi atau penyimpangan  di tempat endonuklease tertentu melakukan pemotongan), pemotongan oleh  endoknuklease akan gagal atau menghasilkan potongan dengan ukuran berbeda dari  yang diharapkan (rangkaian yang dikenali oleh endonuklease berada di lokasi berbeda).  sekarang  ini RFLP tidak lagi digunakan secara rutin. walau  demikian, RFLP adalah  sebuah alat penting dalam memetakan berbagai gen untuk mendeteksi gangguan genetik   dan dalam mengevaluasi variasi genetik dalam gen tertentu di antara individu-individu 

yang berbeda,

FOTO  PENGUJIAN RFLP (RESTRICTION FRAGMENT LENGTH POLYMORPHISM

 bahwa analisa   pengujian RFLP meliputi 5  tahapan, antaralain :

1. isolasi dan purifikasi DNA, 

2. amplifikasi menggunakan PCR dan pemotongan fragmen DNA menggunakan enzim 

restriksi, 

3. Pemisahan dan deteksi produk pemotongan DNA menggunakan elektroforesis, 

4. analisa   data untuk menghasilkan profil fragmen untuk setiap sampel, 

5. analisa  pengelompokkan berdasar  profil sampel yang didapat  dari tahap 4, 

perkembangan tambahan pada hibridisasi matriks padat yaitu  sebuah teknik bernama southern blotting,  dengan menggunakan southern blotting, DNA 

dengan berat molekul tinggi pertama kali dipotong dengan menggunakan endonuklease 

restriksi menjadi beberapa fragmen kecil, yang kemudian dipisahkan sesuai ukurannya 

melalui elektroforesis dalam sebuah gel agarose. 

Komponen-komponen yang dipisahkan kemudian ditransfer secara langsung ke 

membran nitroselulosa, tempat mereka tetap terikat dalam posisi yang sudah  ditentukan 

melalui pemisahan elektroforesis. Pelekatan ke membran dicapai dengan pemberian 

panas yang tinggi. Membran itu  kemudian “diblok” atau ditangani dengan DNA 

yang tidak berkaitan  seperti , DNA dari sperma ikan untuk mencegah pengikatan 

nonspesifik probe ke membran, Probe yang sudah  diberi label (fluoresen, radioaktif  atau  enzim ) yang spesifik untuk rangkaian DNA tertentu kemungkinan dibiarkan bereaksi 

dengan membran, bila  pengikatan spesifik terjadi, salah satu atau lebih fragmen DNA pertama  diberi label. 

adanya  tahapan pengujian yang dilakukan pada 

Teknik Southern blotting, 

Perbedaan utama antara teknik ini dan dot blotting yaitu  bahwa Southern blotting 

menentukan apakah rangkaian spesifik hanya berkolaborasi di sebuah area DNA atau  berulang pada lebih dari satu fragmen pada DNA itu, 

Ekspresi gen menghasilkan produksi RNA; metode hibridisasi yang bisa  digunakan  untuk mendeteksi rangkaian RNA spesifik yaitu  metode Northern blotting,  ini  mirip  dengan  metode    Southern blotting. Satu-satunya 

perbedaan adalah bahwa target analisis dalam Northern blotting adalah RNA dan bukan  DNA. Sekali lagi, RNA dipotong menjadi beberapa fragmen kecil dengan menggunakan  enzim restriksi, dan fragmen-fragmen itu  kemudian dipisahkan oleh elektroforesis, sesudah  memindahkan fragmen-fragmen itu. ke sebuah membran, probe berlabel  spesifik dibiarkan bereaksi dengan membran,  rangkaian RNA spesifik diidentifikasi  dengan keberadaan label pada fragmen tertentu.  Masing-masing teknik mempunyai tahap pemeriksaan yang relatif sama, yang   membedakan adalah jenis sampel dan probe yang dipakai   jika  digunakan sampel  dan probe DNA (Southern blotting), sampel dan probe RNA (Northern blotting), sampel  dan  polipeptida(Western Blotting) atau probe protein,

FOTO PERBANDINGAN  TEKNIK SOUTHERN , NORTHERN, WESTERN BLO

FOTO PENGUJIAN  TEKNIK SOUTHERN BLOTTING

FOTO   PRINSIP HIBRIDISASI IN SITU FLUORESEN UNTUK MENCARI LOKASI GEN DALAM 

NUCLEUS

C. HIBRIDISASI IN SITU

Selain untuk mengidentifikasi rangkaian DNA spesifik pada DNA yang berikatan 

dengan matriks padat artifisial (seperti sebuah nilon atau membran nitroselulosa), probe  asam nukleat bisa  untuk mengidentifikasi rangkaian-rangkaian DNA 

spesifik dalam sebuah sampel biologis, ini dinamakan  hibridisasi in situ . Prinsipnya sama dengan teknik-teknik hibridisasi lain; sumber cetakan 

asam nukleat menjadi spesimen biologis, baik sepotong jaringan ataupun sebuah sel, dan  targetnya  merupakan DNA atau RNA, 

Langkah pertama dalam ISH yaitu  menangani jaringan atau sel untuk memperbaiki asam nukleat target agar   bisa  diakses ke probe. Probe yang sudah  

diberi label (baik DNA maupun RNA) kemudian dibiarkan bereaksi dengan jaringan atau sel yang sedang ditangani dalam suhu tinggi untuk memungkinkan terjadinya hibridisasi.   Probe itu  dapat diberi label dengan radioaktif, antigenik (pada  digoksigenin,  atau DIG, yang bisa  divisualisasi dengan memakai  antibodi berlabel yang spesifik terhadapnya), biotin, atau label fluoresen. lihat  skema 

prinsip hibridisasi in situ Fluoresen untuk mencari lokasi gen dalam nukleus, 

Dalam probe fluoresen, ISH yang memakai  fluoresen disebut, secara tepat, 

FISH (fluorescence in situ hybridization). ISH dan FISH dapat digunakan untuk 

mengidentifikasi dan melokalisasi DNA atau RNA dalam jaringan atau sel tertentu, yang  pada akhirnya merefleksikan ekspresi komponen yang disandi oleh DNA atau RNA   tersebut dalam jaringan atau sel tertentu . FISH juga digunakan untuk 

mengidentifikasi dan mempelajari gen tertentu dalam kromosom tertentu. adanya  berbagai jenis label berbeda (enzimatik ,radioaktif, fluoresen) memungkinkan 

deteksi DNA atau RNA berbeda di dalam jaringan atau sel tertentu, 

Penerapan teknik FISH ini di laboratorium dapat digunakan, seperti   dalam 

analisa untuk mengidentifikasi kelainan genetik,  pada tumor padat dan 

berguna untuk menegakkan diagnosa , menentukan  terapi.  aplikasi yang 

menggunakan teknik FISH ini yaitu   prinsip Whole chromosome painting (WCP). WCP   yaitu  teknik mewarnai kromosom menggunakan teknik Fluorescence In Situ   Hybridization (FISH). Fluorescence In Situ Hybridization yaitu   teknik 

diagnosa   molekular menggunakan zat warna fluoresen (fluophore) untuk melabel DNA  pelacak (DNA probe) yang digunakan untuk mendeteksi DNA yang komplementer. jika   digunakan berbagai DNA pelacak yang melekat pada DNA komplementer di sepanjang  kromosom, maka seluruh kromosom akan terwarna. sehingga bisa  diketahui  adanya aberasi kromosom baik dalam jumlah maupun strukturnya, jika  setiap   kromosom diwarnai dengan fluorophore/fluorochrome/zat warna fluoresens yang  berbeda warna (multi color) secara bersamaan, Untuk melihat penempelan DNA pelacak  berlabel pada kromosom tersebut dan penampilan masing-masing kromosom yang  berwarna-warni digunakan mikroskop fluoresensi ,

FOTO  PEWARNAAN WCP MULTI WARNA MENG-GUNAKAN KIT PELACAK MFISH

D. POLIMORFISME KONFORMASIONAL UNTAI TUNGGAL

Polimorfisme gen yaitu  suatu  perubahan saat  individu mempunyai  variasi 

dalam gen yang sama dalam kisaran biologis. Dalam sebuah populasi, polimorfisme  genetik terjadi saat  terdapat bentuk-bentuk gen berbeda pada lokus tertentu dengan  frekuensi lebih dari 1% hingga 2%. Polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) yaitu  tempat tempat di dalam genom saat  rangkaian DNA pada banyak orang berbeda hanya di  sebuah basa tunggal.  10 juta SNP ada  dalam populasi manusia   dengan perkiraan 2 variasi umum missense per gen. Sebagian besar SNP bersifat silent  (tidak memicu  perubahan fungsi gen tertentu )  namun, kadang  SNP bisa  dihubungkan dengan perubahan (baik struktural maupun  fungsional) molekul yang disandi oleh gen itu. 

Oleh karena  itu,  SNP dalam individu atau populasi yang berbeda penting dalam 

biologi molekuler dasar  . Salah satu teknik yang digunakan untuk 

mendeteksi SNP yaitu  polimorfisme konformasional untai tunggal (single-strand 

conformational polymorphism, SSCP).  Perubahan-perubahan basa tunggal dalam fragmen DNA yang besar tidak mampu   dideteksi  dengan elektroforesis gel sebab  perbedaan ukuran fragmen yang  tidak sama akibat perubahan basa tunggal dapat diabaikan. Namun, sesudah  didenaturasi, 

DNA untai tunggal melipat dirinya sendiri menjadi struktur tiga dimensi selama proses  renaturasi. Konformasi DNA untai tunggal bergantung pada rangkaian DNA-nya, dan  mutasi apa pun bahkan pada basa nukleotida tunggal bisa  mempengaruhi konformasi  tiga   dimensi untai tersebut, 

Molekul DNA untai tunggal saat  dipisahkan oleh elektroforesis pada matriks gel di  bawah kondisi non-denaturasi bermigrasi secara berbeda untuk mempertahankan keutuhan konformasi mereka, Oleh sebab  itu, gen  dari 

individu yang normal dan diduga mengandung  penyakit, bisa  rekayasa  dengan PCR dan  menjadi subjek SSCP untuk penelitian . SSCP hanya mampu  menunjukkan bahwa  ada  perbedaan diantara 2 fragmen DNA, dan penentuan rangkaian DNA selanjutnya   untuk menunjukkan perubahan itu. SSCP belakangan digunakan dalam  penentuan genotipe dan dalam mengidentifikasi alel-alel berbeda dalam subjek  homozigot dan heterozigot. SSCP juga dipakai  dalam virologi, yang  mempelajari virus dengan variasi genetik yang banyak ,

FOTO  SKEMA PRINSIP POLIMORFISME KONFORMASIONAL UNTAI TUNGGAL SINGLE-STRAND 

CONFORMATIONAL POLYMORPHISM, SSCP

FOTO  SKEMA TEKNIK MIKROARRAY

FOTO  PRINSIP DASAR REAKSI PCR

E. MIKROARRAY

banyak   teknik  menargetkan   sebuah gen, rangkaian DNA tunggal,  untuk menganalisa  ratusan atau bahkan ribuan gen atau rangkaian DNA yang berbeda. maka dilakukan mikroarray . Mikroarray DNA  atau  gene chips  merupakan 

matriks padat yang terdiri dari beragam material ( kaca atau silikon) yang 

merupakan tempat melekatnya ratusan, ribuan  DNA berbeda 

dalam jumlah sedikit (baik potongan gen atau rangkaian spesifik gen dalam kuantitas  pikomole) ke berbagai tempat mikroskopik, 

Penggunaan mikroarray adalah suatu bentuk hibridisasi, yaitu probe dilekatkan ke 

matriks dan sampel DNA yang akan diperiksa ditambahkan ke matriks. Sampel uji DNA   yang diberi label dengan label fluoresen atau label kemiluminesen 

kemudian dibiarkan bereaksi dengan probe pada chip ,  sesudah  mencuci materi yang tidak  terikat, pengikatan spesifik target ke probe tertentu dievaluasi,  Kekuatan pengikatan  target tertentu ke probe pasangannya pada akhirnya bergantung pada komplementaritas  target ke probe, semakin dekat rangkaian target ke rangkaian  komplementer probe, semakin kuat target berikatan dengan probe itu , pada  akhirnya, adalah refleksi homologi target itu  dengan probe; semakin sama  rangkaian antara target dan probe, semakin kuat ikatannya, kekuatan  ikatan itu   menghasilkan fluoresen atau kemiluminesen yang lebih terang, yang dapat diukur ,  Chip gen  untuk mendeteksi bermacam macam  tingkat  ekspresi gen DNA atau RNA tertentu dalam kondisi berbeda, perbedaan rangkaian dalam  segmen DNA atau gen tertentu dalam keadaan sehat dan sakit, atau pada individu yang  berbeda atau untuk mengidentifikasi perbedaan basa tunggal bernama  polimorfisme nukleotida tunggal, lihat   skema penerapan 

teknik Mikroarray untuk mendeteksi tingkat ekspresi gen RNA tertentu.

lihat  Skema Teknik Mikroarray

F. REAKSI RANTAI POLIMERASE

Pada tahun 1968   sebuah metode  untuk memperkuat rangkaian DNA spesifik Pada tahun  1983, Kary Mullis mengembangkan  metode ini sehingga potongan atau bagian DNA tertentu  bisa   diperkuat  dengan membuat banyak  salinan identiknya,  kelebihan  teknik ini yaitu   bahwa mempunyai  potongan DNA yang sama  dalam jumlah besar memudahkan  untuk menganalisisnya. Teknik ini 

membutuhkan  deoksinukleotida (dNTP pada basa-basa DNA berbeda), polimerase DNA  yang stabil secara suhu, potongan DNA pendek dinamakan  oligonukleotida primer   dengan panjang 10 sampai  30 pasangan basa, dan mesin pensiklus suhu (termosikler). 

metode  reaksi ini yaitu  :

area DNA yang berisi rangkaian yang akan 

diselidiki   dipanaskan untuk  melepaskan ikatan  melelehkan  DNA 

( denaturasi)  Oligonukleotida primer spesifik yang mengapit area yang akan 

diperkuat, satu di ujung 3’ sebuah untai DNA dan yang lain di ujung 3’ untai antiparalel  lain kemudian dibiarkan berikatan dengan rangkaian spesifik mereka pada masing-masing  untai  yang sudah  dilepaskan ikatannya,  ada masa masa  pendinginan  yaitu saat  primer dibiarkan berikatan dengan untai DNA tunggal( penguatan ) di tahap ini, polimerase DNA yang stabil secara suhu mensintesis untai  DNA komplementer yang dimulai di primer dan menggunakan untai DNA terbuka sebagai  cetakan. Polimerase DNA menambah nukleotida,  mengikuti rangkaian  potongan DNA yang sudah  dilepas ikatannya  sehingga   sebuah untai direplikasi  dalam satu arah dan untai lain direplikasi dalam arah lain sehingga membuat salinan  setiap untai terbuka dalam proses  elongasi atau ekstensi. Pada tahap ini, ada   dua salinan potongan DNA: masing-masing satu untuk setiap untai.  Keseluruhan proses kemudian diulang dengan memanaskan kembali DNA, 

memungkinkan primer berikatan dengan tempat spesifik mereka kembali (yang sesudah   siklus pertama kini menjadi dua), mensintesis dua salinan potongan DNA lagi,  (akibat  jumlahnya telah menjadi dua kali lipat dalam siklus pertama, sekarang  menghasilkan  empat salinan)  kemudian mengulangi seluruh prosedur denaturasi, penguatan,  elongasi, dan pendinginan berkali-kali untuk mendapatkan jumlah eksponensial potongan DNA untuk diamplifikasi, 

 terakhir yaitu proses   mendinginkan campuran reaksi keseluruhan ke suhu 5 

hingga 15 derajat celcius untuk menyimpan produk akhir untuk penggunaan 

tambahan. Fragmen yang didapat kemudian  divisualisasi dalam gel agarose, zat warna  ethidium bromida,  PCR mempunyai  banyak kegunaan dalam biologi molekuler seperti  dapat  mengidentifikasi organisme yang tidak bisa  tumbuh dalam kondisi laboratorium atau yang ada dalam jumlah sangat sedikit, PCR berperan  dalam penentuan genotipe ini dengan mengidentifikasi rangkaian DNA spesifik untuk genotipe HLA tertentu, 

PCR  untuk mengamplifikasi potongan RNA, Prinsip amplifikasinya 

sama kecuali bahwa dalam kasus RNA, langkah awal tambahan diperlukan sebelum  amplifikasi. Ini mencakup konversi RNA target menjadi DNA dengan reverse transcriptase,  yang merupakan sebuah enzim yang mentranskripsikan RNA menjadi DNA. maka teknik ini dinamakan RT-PCR (reverse transcriptase PCR). Contoh penggunaan  RT-PCR adalah identifikasi RNA virus dalam pemeriksaan HIV. RNA diekstrak dari plasma  individu dan dibiarkan bereaksi dengan sediaan reverse transcriptase; ini mengubah RNA 

virus menjadi cDNA. Reaksi PCR kemudian digunakan untuk memperkuat area spesifik  pada DNA yang menyandi gen-gen virus tertentu. RT-PCR juga dipakai  untuk  memantau ekspresi gen karena produksi RNA dari gen merefleksikan ekspresi menghidupkann gen tertentu itu, 

teknik PCR merupakan  teknik  yang paling  banyak   dalam mengatasi  penyakit , 

2. TEKNIK ANALISIS DASAR MOLEKULER UNTUK PROTEIN

A. PROTEIN 

Protein sebagai  makromolekul yang menyusun lebih dari separuh bagian dari sel, 

Protein sebagai katalis berbagai reaksi biokimia di dalam sel, menentukan ukuran dan struktur sel, komponen utama dari sistem komunikasi  antar sel   maka penelitian biokimia  khusus  untuk  protein khususnya enzim, hormon, antibodi , 

Semua jenis protein terdiri dari kombinasi  rangkaian   dari 20 asam amino. 

Setiap jenis protein mempunyai    urutan dan jumlah  asam amino . Di dalam sel, 

protein terdapat baik pada membran plasma maupun membran internal yang menyusun  organel sel seperti  badan golgi , mitokondria, retikulum endoplasma, nukleus dengan fungsi yang berbeda-beda tergantung pada tempatnya, 

 Protein-protein yang ikut serta   dalam reaksi biokimiawi sebagian besar berbentuk  enzim  yang  banyak terdapat di dalam  sitoplasma dan sebagian terdapat pada kompartemen dari organel sel.  Protein merupakan kelompok biomakromolekul yang sangat heterogen. saat   berada di luar makhluk hidup atau sel, protein sangat tidak stabil. Untuk  mempertahankan fungsinya, setiap jenis protein memerlukan  keadaan  tertentu saat  diekstraksi dari normal biological milieu(lingkungan biologis yang normal). Protein yang  diekstraksi seharusnya   dipertahankan aktivitas enzimatiknya  dan dihindarkan dari proteolisis. 

Untuk menganalisa protein yang ada di dalam sel digunakan  prosedur 

fraksinasi sel yaitu  a.memisahkan sel dari jaringannya, b. menghancurkan membran sel  untuk mengambil kandungan sitoplasma dan organelnya  c. memisahkan organel￾organel dan molekul penyusunnya,  Prosedur a  dan b  dinamakan homogenasi dapat  dilakukan dengan menggunakan peralatan  sederhana seperti homogeniser atau  mortal hingga  peralatan canggih    seperti pemakaian vibrasi dan sonikasi ,

tergantung pada bahan yang akan dihomogenasi. Prosedur c  dilakukan dengan 

menggunakan sentrifuge pada kecepatan dan waktu tertentu, 

Sebagian besar protein merupakan molekul yang mudah rusak jika  tidak berada 

pada kondisi fisiologisnya. oleh sebab  itu, untuk mempertahankan struktur dan fungsi   protein,fraksinasi dilakukan pada suhu rendah  0  sampai  40°C  dalam buffer dan pH tertentu tergantung dari jenis protein yang akan diselidiki , 

Hasil homogenasi  yang disebut  homogenat  masih berupa larutan 

keruh yang terdiri dari organel-organel sel ,makromolekul penyusun sel diantaranya yaitu protein dan debris sel sisa sel  sel yang tidak hancur,

dengan sentrifugasi   organel sel  dan  debris  mengendap di dasar tabung sentrifuge ( pellet), 

sedangkan  makromolekul (termasuk  protein) yang ukurannya jauh lebih kecil dibandingkan   debris dan organel sel tidak akan mengendap tetapi terlarut dalam buffer (dinamakan  supernatan yang bening). Supernatan ini yang digunakan  sebagai sampel untuk analisa  protein dalam jaringan, 

Untuk analisa protein yang di dalam plasma atau serum darah, prosedur fraksinasi 

a  dan b  tidak dibutuhkan  karena protein sudah terlarut dalam plasma darah, sedangkan  sentrifugasi tetap digunakan  untuk mengendapkan sel-sel darah sehingga protein yang  terlarut dalam plasma atau serum terdapat sebagai supernatan,  Beberapa teknik analisa protein memerlukan  prosedur isolasi yaitu memisahkan  protein dari makromolekul yang lain atau memisahkan protein dengan sifat tertentu dari  protein lain yang tidak butuhkan  dalam analisa. Suatu teknik isolasi dan identifikasi  protein harus mempertimbangkan kelistrikan ,sifat-sifat fisik, kimiawi suatu protein sehingga konformasi dan aktifitasnya tidak berubah. di  tahap pertama   isolasi,  dipakai cara  berdaya pemisah terendah seperti  pengendapan dengan amonium sulfat. Pengendapan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor  antara lain  temperatur larutan, jumlah dan posisi gugus polar, berat molekul dan pH  , 

Protein hasil sentrifugasi homogenat masih terdiri dari berbagai jenis protein ( crude protein) ataupun protein hasil pengendapan amonium sulfat (jenis 

protein lebih spesifik) kemudian  dapat dianalisa secara kualitatif  maupun kuantitatif ,  Analisa kuantitatif protein yang memakai  spektrofotometer dengan 

panjang gelombang tertentu tergantung pada jenis pereaksi dan protein yang dipakai,  Dengan spektrofotometer dapat diketahui banyaknya atau jumlah protein dalam suatu  sampel  yang  dinyatakan  dalam satuan ppm ,dalam satuan mg protein/ml sampel atau  dalam satuan µg protein/ml sampel 

tergantung dari satuan yang dipakai membuat   kurva  standar. Analisa kualitatif protein dapat menggunakan kromatografi ataupun  elektroforesis tergantung pada tujuan analisa,  baik analisa kuantitatif atau kualitatif digunakan  secara terpisah maupun  secara bersamaan dalam suatu rangkaian analisa,

B. METODE  UNTUK MEMISAH PROTEIN

1) SDS-PAGE

SDS-PAGE (sodium dodecyl sulphate polyacrylamid gel electrophoresis) 

memisahkan protein berdasarkan berat molekulnya. SDS merupakan 

detergen anionik, yang jika  dilarutkan molekulnya akan mempunyai  muatan 

negatif dalam range pH yang luas. Fungsi utama SDS pada metode SDS-PAGE 

yaitu untuk memberikan muatan negatif pada protein yang akan diselidiki, 

 SDS mampu  menyederhanakan protein (muatan,bentuk, ukuran) ,mendenaturasi protein  dan  mempermudah menyamakan kondisi,  muatan negatif SDS akan menghancurkan sebagian struktur kompleks protein  dan secara kuat tertarik ke arah anoda jika  ditempatkan pada suatu medan 

listrik. 

2) PEMFOKUSAN ISOELEKTRIK 

pada  metode ini, protein dipisahkan berdasar keseimbangan residu asam 

amino (muatan negatif) dan residu asam .

amino  basa (muatan positif), yang menentukan 

sifatnya yang dinamakan   titik isoelektrik (pI), suatu kondisi dimana pH 

pada muatan bersih protein menjadi nol. Protein yang dibedakan berdasarkan 

sedikit mungkin muatan residu ( bentuk mono- dan di-phosphorylated 

dari suatu protein) dapat dipisahkan dengan  metode ini. Sebaliknya, protein 

dengan nilai pI yang mirip namun  ukurannya sangat berbeda dapat 

memberikan hasil running pada posisi yang sama,

3) HPLC dan TLC

Thin layer chromatography (TLC) bisa   digunakan 

untuk memisahkan peptida ( derivat dari digesti proteolitik suatu 

protein) berdasarkan pada kemiripan sifatnya,

High-performance liquid chromatography (HPLC) bisa  digunakan untuk 

memurnikan memisahkan protein  atau  peptida berdasar  hidrophobisitas,ukuran, atau muatan  , Kedua metode ini bermanfaat sebagai tambahan pendekatan gel-based, terutama  untuk tujuan preparasi dan  untuk analisa   peptida ,

4) ELEKTROFORESIS 2 DIMENSI (2-D)

Elektroforesis 2 Dimensi yaitu   teknik analisa  pemisahan protein 

menggunakan 2  dimensi yang diberi arus listrik. bila  sebuah larutan yang 

mengandung molekul protein diberikan  arus listrik, maka protein itu akan 

bermigrasi dengan laju yang bergantung pada bentuk, muatan dan ukuran ,  Teknik ini untuk  proteomika (analisis 

molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen 

dalam sel) seperti pada pemeriksaan kemurnian , pemurnian protein skala mikro  meneliti   protein, analisis komparatif ekspresi dari 

dua  sampel protein atau lebih, lokalisasi dan identifikasi pasca translasi dan 

penelitian  interaksi protein-protein,   ini dikarenakan, elektroforesis   dua 

dimensi  mampu memisahkan hingga ribuan protein secara bersamaan,

Prinsip dasar dalam elektroforesis 2-D yaitu  dimensi pertama dalam 

pemisahan protein dilakukan berdasarkan titik isoelektriknya (Isoelectric point, IEP, pI) yaitu pada pH dimana muatan tiap protein netral atau sama dengan 0. 

Elektroforesis dimensi pertama ini dinamakan  elektroforesis isoelektrik 

pemfokusan atau IEF (Isoelectric Focussing). Tehnik IEF ini bekerja dengan 

menerapkan arus listrik pada protein dalam gradien pH tertentu dan protein akan 

bermigrasi karena adanya tegangan  arus listrik, 

Pada dimensi pertama, protein yang akan diteliti  dilarutkan dalam larutan 

yang mengandung deterjen non ionik (tidak bermuatan) yang dicampur dengan 

merkaptoetanol dan urea yang mengubah sifat dan menguraikan semua rantai 

polipeptida tanpa mengubah muatan asli masing-masing. saat  protein mencapai 

nilai pH yang sesuai dengan titik isoelektriknya maka protein berhenti bermigrasi, 

dimana muatan protein itu  netral, 

Pada dimensi kedua, protein akan dipisahkan berdasarkan berat atau massa 

molekulnya. Pemisahan protein dengan cara  ini menggunakan sodium dodesil 

sulfat poliakrilamida gel sebagai medium penyangga. Gel yang mengandung protein 

pada elektroforesis dimensi pertama dicelupkan ke dalam larutan sodium dodecyl 

sulfate (SDS) untuk memberikan muatan negatif pada protein. Protein yang 

bermuatan negatif akan bergerak dari katoda (kutub negatif) menuju anoda (kutub  positif) dengan adanya tegangan  arus listrik,  Protein saling terpisah membentuk  bintik-bintik yang tersusun menurut berat molekul setiap protein.

Untuk melihat hasil pemisahan protein menggunakan elektroforesis 2-D, 

dapat dilakukan pewarnaan gel dengan  pewarnaan perak coomasie. Teknik 

visualisasi lain yang dapat digunakan yaitu   autoradiografi 

(radioaktif) atau  fluorografi

Gel yang sudah  divisualisasi dapat di dokumentasikan menggunakan kamera atau  scanner. contoh  alat   untuk melakukan 

elektroforesis dua dimensi, yaitu Protean® i12™ IEF Cell dan Criterion™ Cell. Alat yang  digunakan untuk elektroforesis dimensi pertama yaitu  Protean® i12™ IEF Cell 

Alat untuk Elektroforesis Dimensi Pertama (Protean® i12™ IEF Cell)

Sedangkan alat yang digunakan untuk elektroforesis dimensi kedua adalah Criterion  Cell, 

Alat untuk Elektroforesis Dimensi Kedua (Criterion™ Cell)

Hasil analisa  elektroforesis dua dimensi ini  digunakan untuk 

mengetahui perubahan dan identifikasi proteomik yang kemudian  diketahui 

ekspresi gen yang meningkat atau menurun akibat cekaman tertentu, 

FOTO  ALAT UNTUK ELEKTROFORESIS DIMENSI KEDUA (CRITERION™ CELL)

FOTO  PROTEAN® I12™ IEF CEL

5) WESTERN BLOTTING

Western blotting yaitu  proses pemindahan protein dari gel hasil 

elektroforesis ke membran. Membran ini dapat diperlakukan lebih fleksibel 

dibandingkan  gel sehingga protein yang terblot pada membran dapat dideteksi dengan  cara  fluoresensi atau  visual , 

Deteksi ekspresi protein pada organisme dilakukan dengan metode  imunologi 

menggunakan  antibodi sekunder dan  antibodi primer  sesudah  pemberian antibodi  sekunder, deteksi dilakukan secara visual dengan pemberian kromogen atau secara   fluoresensi. Pada deteksi secara fluoresensi, reaksi antara antibodi primer dengan  antibodi sekunder dapat  memberikan hasil fluoresens yang kemudian  akan   membakar film X-ray, deteksi ini dilakukan di kamar gelap.

Western blot menjadi tes konfirmasi bagi ELISA karena pemeriksaan ini lebih 

sensitif dan lebih spesifik, lihat  Skema penerapan prinsip Western Blot 

FOTO  SKEMA PRINSIP WESTERN BLOT

C. METODE IDENTIFIKASI PROTEIN

sesudah   menemukan protein dalam bentuk band spot pada gel atau sebuah 

puncak pada pemisahan HPLC, maka tahap selanjutnya yaitu  menentukan identitas  molekulernya. ada  dua metode yang  digunakan yaitu, metode spektroskopi massa dan   metode degradasi Edman ,

1) DEGRADASI EDMAN 

Degradasi Edman menggunakan reagen isothiocyanates untuk bereaksi 

dengan N-terminal dari protein atau peptida. saat  kondisi  sesuai, 

degradasi Edman akan membelah residu N-terminal asam amino untuk 

menciptakan  derivat asam amino plus ujung amino bebas sesuai dengan asam 

amino kemudian  dalam rantai polipeptida:

FOTO  DEGRADASI EDMAN 1 

dimana X yaitu  ‘tag’ kimia yang ditangkap reagen ke grup amino N  terminal sebagai bagian dari proses pembelahan.  kemudian  bisa  memisahkan 

X-AA1 dari campuran dan mengidentifikasi asam amino apa yang ter-representasi. 

Siklus reaksi di atas dapat diulang untuk menjelaskan asam amino kedua di rantai , 

AA2:

FOTO  DEGRADASI EDMAN 2

dan seterusnya. Reagen isothiocyanate dapat berfluoresensi atau menjadi 

radioaktif, memungkinkan untuk mendeteksi  derivat asam amino 

yang dilepaskan X-AA dan oleh karenanya memungkinkan sequencing sejumlah 

kecil protein. 

saat   sekuen terminal amino dari protein sudah  ditentukan sedikitnya  8-10 residu, penyimpulan sekuen bisa  dibandingkan ke database 

protein atau genom untuk organisme yang akan di identifikasi proteinnya. bila  

lebih dari satu protein dari database yang cocok dengan sekuen hasil penelitian 

, penambahan kriteria penelitian seperti berat molekul protein dapat  dilakukan. 

memungkinkan  dilakukan membelah protein (secara 

enzimatik

kimiawi ) menjadi peptida yang dapat disekuensing untuk identifikasi 

protein.

Degradasi Edman mempunyai  kekurangan .,yaitu metode ini tidak aktif   saat  N-terminal dari protein atau 

peptida diblok secara kimiawi  dan  metode ini tidak aktif  pada protein atau peptida yang sangat hidropobik (masalah potensial untuk 

protein membran),  Namun, tetap memungkinkan untuk 

.membelah protein  secara enzimatik  kimiawi  menjadi peptida, sehingga tetap 

mempunyai  ujung-amino bebas dan bisa  disekuensing, 

2) Spektrometri Massa 

Spektrometri massa yaitu  metode  sensitif  untuk 

.menentukan berat molekul protein  juga dapat mengerjakan sampel dalam jumlah banyak dengan cepat, metode ini 

 menentukan protein yang berbeda di dalam sampel 

yang kompleks( analisis proteomik)  . Spektrometri massa  

 untuk menentukan identitas protein 

 dan  sekuen protein dengan konsep seperti  degradasi Edman. 

Endoprotease (enzim untuk membelah ikatan peptida pada rantai polipeptida) 

memiliki  spesifisitas yang signifikan. saat  protein dibelah oleh endoprotease, 

maka akan terbentuk fragmen-fragmen, dimana jumlah dan massanya secara 

langsung ditentukan oleh sekuen asam amino. Spektrometri massa menyediakan 

data  tentang hasil pembelahan isolasi protein oleh endoprotease: 

maka dapat  membandingkan hasil penelitian  dengan database protein untuk 

menentukan protein apa yang ada  dalam organisme yang dianalisa ,  Spektrometri 

 massa cocok  untuk penelitian   karena metode ini bisa  menentukan berat 

molekul dengan akurat dari sedikit  fragmen yang dihasilkan dari protein hasil 

pemotongan. Teknik ini telah dikembangkan dari pemotongan protein hasil pemisahan 

gel elektroforesis dua dimensi dan kemudian diinjeksi secara langsung ke spektrometer 

, 

 PERALATAN LABORATORIUM 

 BIOLOGI MOLEKULER 

 peralatan yang digunakan  di laboratorium molekuler  digolongkan  menjadi peralatan standar dan peralatan pendukung. peralatan standar 

 berharga sangat mahal,  semua peralatan, bahan-bahan kimia  larutan-larutan yang 

akan dipergunakan harus dalam kondisi steril. maka semua  jenis peralatan yang 

akan dipergunakan dalam suatu pekerjaan laboratorium molekuler  harus disterilkan 

 terlebih dahulu. sterilisasi alat-alat gelas yang tahan panas dapat dilakukan dengan 

menggunakan otoklaf pada suhu 120 derajat  C memungkinkan pelaksanaan sterilisasi 

dengan otoklaf  dan digunakan peralatan 

sekali pakai, keberhasilan  pekerjaan laboratorium biomolekuler  ditentukan oleh 

sistem kerjasama antar staf laboratorium, 

dokumentasi pekerjaan  , semua sarana prasarana,jenis peralatan yang digunakan, bahan-bahan 

kimia, larutan stok, prosedur pelaksanaan pekerjaan, ketertiban pelaksanaan, ketepatan 

waktu,  kebersihan, sterilitas alat dan bahan,  untuk  menjamin kualitas hasil pengujian, tata ruang laboratorium dibuat 

 agar kontaminasi bisa  diminimalkan. laboratorium biologi molekuler 

.minimal terdiri dari ruang amplifikasi , ruang 

dokumentasi,ruang preparasi, ruang kuantitasi DNA, 

a. Ruang Bahan Kimia 

 tempat penyimpanan bahan-bahan kimia berbahaya  disesuaikan 

dengan sifat dan masing-masing bahan . bahan kimia yang dapat disimpan pada 

suhu ruang  diletakkan secara langsung pada suhu ruang dan pada lemari bahan 

kimia. namun   beberapa jenis bahan kimia yang membutuhkan  penyimpanan pada 

 suhu rendah  4 derajat  c atau -20  derajat c , maka bahan kimia  perlu disimpan dalam 

freezer refrigerator ,  bahan kimia yang utuh ,bahan kimia yang disimpan dalam bentuk stok maka  informasi yang lengkap harus  

 dicantumkan pada masing-masing botol larutan stok meliputi:  identitas pembuat, tanggal pembuatan , jenis bahan kimia, konsentrasi stok, penyimpanan larutan stok harus dipisah dengan lemari untuk bahan kimia yang masih 

utuh.

b. Ruang steril

 aktivitas  kegiatan  molekuler membutuhkan  

 sterilitas tinggi untuk mencegah terjadinya kontaminasi. ruang steril 

dipergunakan untuk melaksanakan pekerjaaan yang memerlukan sterilitas tinggi 

bila lokasi terbatas, maka fungsi ruang steril  digantikan dengan 

penggunaan laminar air flow cabinet. dalam pemakaiannnya, harus dipisahkan antara 

laminar air flow cabinet untuk pekerjaan yang membutuhkan  sterilitas tinggi (preparasi larutan,kultur sel, kultur jaringan ) dengan laminar air flow cabinet ,untuk pekerjaan yang menggunakan mikroba  untuk 

mencegah terjadinya kontaminasi.

 

c. Ruang Kerja dan Meja Kerja (Bench)

ruang kerja dan meja kerja  digunakan  untuk meletakkan berbagai peralatan utama di laboratorium, seperti: 

vortex, 

rotator, mikroskop, ph meter, elektroforesis, mesin PCR, sentrifuge, shaker, inkubator, dalam ruang kerja  dilengkapi dengan meja kerja yang 

digunakan untuk mempersiapkan segala pekerjaan di laboratorium, sepreti : persiapan proses elektroforesis, persiapan reagensia PCR, 

  penulisan 

,buku kerja, persiapan media, pembuatan larutan stok, 

 meja kerja harus 

selalu dibersihkan  sebelum melakukan  pekerjaan atau sesudah  menyelesaikan 

pekerjaan. kebersihan meja kerja menjadi tanggung jawab seluruh pengguna 

laboratorium. adanya bahan kimia berbahaya yang tertinggal di meja kerja akan sangat 

membahayakan bagi pengguna laboratorium, 

seorang pelaksana laboratorium  menggunakan 

meja kerja  terpisah dengan  yang lain.  ini perlu dilakukan untuk 

mencegah tercampurnya bahan kimia pada peralatan , 

d. Ruang Analisis

ruang analisis  yaitu  ruangan  penempatan peralatan 

laboratorium untuk  keperluan penelitian .  peralatan yang  

ditempatkan pada ruang analisis, antara lain: mesin PCR (thermal cycler)  spektrofotometer, mikroskop, kromatografi 

gas, komputer, 

FOTO RUANG ANALISIS

FOTO  PERALATAN DI RUANG ANALISIS

e. Lemari Alat 

lemari alat  untuk penyimpanan berbagai jenis 

alat gelas dan peralatan kecil di laboratorium, seperti: corong kaca, botol-botol sampel, ,gelas ukur, tabung reaksi, gelas 

beaker, erlenmeyer, cawan petri, pipet, labu takar,  penyimpanan alat-alat gelas yang telah  steril harus dipisahkan dari 

peralatan yang belum steril.  penyimpanan alat gelas dipisahkan berdasarkan 

volumenya,sterilitas alat,macam alat, ukuran , 

f. Tempat penyimpanan  Mikroba

kegiatan yang berkaitan dengan bakteri diperlukan 

proses penyimpanan mikroba. Untuk penyimpanan mikroba sementara (dalam waktu 

singkat),  mikroba dalam media padat  disimpan di kulkas pada suhu 4  derajat C. 

namun  untuk penyimpanan yang relatif lama, dapat dibuat stok gliserol 16-20% dari 

 mikroba  dan disimpan pada freezer dengan suhu hingga -40 derajat C. 

g. Ruang Kultur Sel atau Kultur Jaringan

pekerjaan molekuler yang melibatkan sel  sel atau jaringan tubuh manusia meninggal  , diperlukan ruang steril untuk ruang kultur sel , Ruangan  ini dilengkapi dengan rak-rak kultur dengan 

peralatan antara lain: pengatur cahaya,termometer ruangan, pengatur suhu, 

 sehingga 

dapat disesuaikan kebutuhan  kultur yang sedang diteliti. 

FOTO  KULTUR JARINGAN MIKROBA

h. Tempat Pencucian Alat Gelas

Tempat pencucian alat gelas  untuk mencuci dan mengeringkan 

segala peralatan kotor yang sudah pernah  dipergunakan dalam pekerjaan laboratorium. Setiap 

pengguna  harus  selalu tidak lupa membiasakan diri untuk secepatnya  mencuci segala peralatan 

yang kotor yang sudah pernah  dipakai. Tempat pencucian bagi alat-alat gelas yang sudah  

 terkontaminasi mikroba harus dipisah dengan tempat pencucian alat-alat gelas yang 

belum  terkontaminasi ,dicuci 

pada tempat yang terpisah  seperti   silver nitrat, fenol, etidium bromide, akrilamid, 

FOTO  PENCUCIAN ALAT GELAS

i. Pembuangan limbah

pembuangan limbah  diatur  untuk limbah yang 

berbahaya, limbah silver nitrat, fenol etidium bromide, akrilamid,  tidak boleh dibuang 

 langsung ke tempat pencucian. limbah  ini harus ditampung terlebih 

dahulu di suatu tempat ,gel elektroforesis yang 

mengandung limbah berbahaya, tidak boleh  dibuang ke tempat sampah, namun  

harus dicuci  dengan air terlebih dahulu kemudian dimasukkan ke dalam kantung 

plastik bersama segala bahan yang terkontaminasi  bekas alat suntik ,kertas tissue, sarung tangan, sebelum dimusnahkan,

 Peralatan Di Laboratorium Biologi Molekuler 

-Mesin sekuenser

mesin sekuenser   yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk    mensekuen segmen 

DNA dengan panjang tertentu, sehingga  dapat mengetahui 

urutan basa-basa DNA-nya.

- Refrigerator dan Freezer

refrigerator dan freezer   yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk    

penyimpanan biakan mikroba, reagen atau bahan-bahan kimia, larutan stok,  suhu 

freezer dapat diatur sesuai keperluan.

-Termos Nitrogen Cair

termos nitrogen cair  yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk    

 menyimpan nitrogen 

cair yang dibutuhkan  dalam proses isolasi dna. untuk  penyimpanan 

nitrogen cair, masing-masing tipe termos nitrogen cair memiliki  volume  

bervariasi, 

-Alat-alat gelas

cawan petri, labu erlenmeyer, gelas beker, gelas ukur, labu takar, tabung reaksi,  atau alat gelas  yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk    kegiatan laboratorium , peralatan retak 

 tidak boleh digunakan  karena dapat membahayakan  pengguna 

laboratorium, alat gelas yang 

terkontaminasi  menyebabkan  kerugian 

-Sentrifus (Centrifuge) 

Sentrifus yaitu  peralatan medis modern  untuk mengumpulkan larutan 

 yang ada  di dinding tabung (Effendorf atau tabung reaksi) ke dasar tabung   untuk memisahkan larutan  atau untuk mengendapkan suatu zat terlarut  seperti  sel dengan komponen-komponen 

 penyusunnya dalam suatu suspensi , DNA, RNA    

dalam 

 penggunaan   sentrifus persyaratan yaitu   kesetimbangan 

dari bahan dan alat yang akan disentrifugasi.

dalam  molekuler dikenal beberapa  macam dan ukuran sentrifus.untuk sentrifugasi cairan dengan volume lebih dari 10 ml 

maka digunakan  ukuran volume sentrifuge yang lebih besar. untuk sentrifuge yang 

 berukuran besar ini juga ada yang berpendingin maupun tidak berpendingin. kecepatan putaran maksimum rotornya  berbeda-beda seperti sentrifus mikro 

sentrifus dengan kecepatan tinggi dinamakan ultracentrifuge yang biasanya dilengkapi 

dengan pendingin,  untuk 

cairan yang jumlahnya sedikit (kurang dari 1,5 ml)  dipergunakan sentrifus mikro 

(microcentrifuge). sentrifus mikro  dibedakan ke dalam sentrifus yang 

berpendingin (refrigerated mikrocentrifuge) dan tidak berpendingin. 

sentrifus mikro juga  dibedakan berdasarkan kecepatan putaran rotornya,  semakin 

 cepat putarannya maka kemampuan suatu partikel untuk mengendap akan semakin 

mudah. kecepatan suatu putaran ( sentrifus) diukur dalam satuan gravitasi 

 atau putaran perdetik (rpm). 

-Perangkat Elektroforesis

molekul DNA bermuatan negatif, sehingga bila  molekul DNA ditempatkan pada 

medan listrik, maka akan berpindah dari kutub negatif menuju kutub positif. prinsip 

 elektroforesis yaitu  perpindahan partikel-partikel yang bermuatan karena medan listrik,  

perangkat elektroforesis terdiri dari: cetakan gel ,sisir,power supply, mesin elktroforesis,  ada dua jenis perangkat elektroforesis, dengan nama 

elektroforesis vertikal dan elektroforesis horizontal ,

elektroforesis vertikal 

 dengan menggunakan gel akrilamid,

 elektroforesis horizontal  

 dengan menggunakan gel agarosa, 

 

-Biosafety Cabinet

 biosafety cabinet ULFA 

(Ultra Low Penetration Air)  dan  HEPA (High Efficiency Particulate Air)  merupakan alat utama  dari Biosafety Cabinet yang  terbuat dari filter 

tipe kering berbentuk mikrofiber borosilikat lembaran tipis seperti kertas. berguna untuk  menyaring serbuk,partikel radioaktif,debu, asap, bakteri, jelaga, 

- PCR (PCR Thermal Cycler)

 PCR yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk    mengamplifikasi atau 

menggandakan untaian basa-basa DNA yang dibatasi oleh pasangan primer pengapitnya 

melalui pengaturan suhu dan penggunaan enzim tahan panas tinggi. Dalam proses  menggandakan untaian basa-basa DNA   

,  PCR akan bekerja secara otomatis sesuai permintaan 

pengaturan suhu untuk tahap denaturasi, annealing maupun ektensi/ elongasi juga  

 siklus yang dibutuhkan, 

 

-Pipet Mikro

Pipet yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  mengambil larutan dari suatu tempat ke tempat lain 

 secara akurat. Alat ini diperlukan dalam teknik PCR untuk 

mengambil larutan atau suspensi dengan volume yang 

relatif kecil ( dalam µL) dan ketepatan yang sangat tinggi  pada  pemakaian pipet mikro harus  diperhatikan  volume yang sesuai untuk 

pipet yang bersangkutan. Angka yang tercantum di dalam pipet menunjukkan volume 

maksimum yang dapat diambil pemilihan ukuran pipet dan tips pipet mikro tergantung 

pada volume yang akan diambil.  pengambilan bisa dengan pipet mikro yang 1000 

µl, namun  kurang akurat. demikian pula  dengan pipet ukuran 0-10 µl, 

namun  harus diulang beberapa kali. ini memicu  kesalahan sebab  dengan pengambilan berulang kali dapat terdapat kesalahan setiap 

kali pemipetan walaupun dengan kesalahan yang sangat kecil, 

mengingat volume larutan yang diambil biasanya berukuran sangat kecil (dalam 

satuan mikroliter), maka alat ini  sebenarnya  dirancang sedemikian rupa 

sehingga tingkat ketepatannya sangat tinggi.  untuk mengambil volume 80 µL,  gunakan 

pipet mikro dengan kisaran 10-100 µL. ada  cara dalam penggunaan pipet 

yang harus diikuti sehingga kekurangtepatan dalam pengambilan dapat dihindari. ukuran 

tips yang digunakan  harus sesuai dengan kriteria batasan volume pada pipet yang 

akan digunakan.

untuk menghindari terjadinya kontaminasi dari satu larutan ke larutan yang lain, 

maka setiap pengambilan harus menggunakan ujung pipet yang baru dan steril,  sterilisasi 

mikropipet hanya dilakukan pada ujung pipet dan bukan pada pipet mikro  

keseluruhan. ujung pipet dapat disterilisasi dengan autoclave pada suhu 120  derajat  c selama 20 

menit.  kebanyakan jenis pipet mikro tidak bisa  disterilisasi dengan autoclave. 

 masing-masing merek memberikan kode warna yang berbeda pada tips yang 

diproduksi sesuai dengan kisaran volume tips ,

-Autoclave

Autoclave   yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  sterilisasi larutan pereaksi ,alat gelas, 

mikrotip, mikrotube, air, alat ini  menggunakan uap panas bertekanan tinggi   suhu 120 derajat  C selama 15-20 menit. Kapasitas 

volume autoclave  beragam. Sumber panas autoclave  berasal dari 

LPG,

listrik ,

 

- pH meter

pH meter yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  pengukuran pH larutan.  diperlukan pada proses pembuatan larutan stok atau media ,

-Mikroskop

mikroskop yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  

melihat   benda 

 dengan ukuran sangat kecil  mikro  seperti mikroorganisme, 

setiap tipe mikroskop mempunyai  spesifikasi lensa dan kekuatan pembesaran khusus. 

kekuatan pembesaran suatu mikroskop  diatur atur,   dengan penambahan lampu UV,  penambahan 

kamera, 

-Tabung  (tubes) 

mikro

Tabung  (micro tubes) untuk   dalam  proses  molekuler termasuk proses PCR , Dikenal berbagai macam ukuran 

tabung, mulai ukuran kecil sampai besar,  ukuran 0,5 mL; 1,5 mL; 2,0 mL,

-Shaker

  shaker yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk   membantu penggoyangan media kultur mikroba yang sudah diinokulasi dalam 

waktu dan kecepatan tertentu,aktivitas kultur mikroba dan kultur sel dalam media cair  

dilakukan dengan  penggoyangan media. penggoyangan  untuk menjaga homogenitas selama 

kegiatan kultur  sehingga didapat  pertumbuhan optimal dari kultur mikroba 

 tertentu untuk menghasilkan metabolit yang diharapkan, seperti   untuk produksi  vitamin , produksi enzim, 

produksi  antimikroba, 

-Inkubator

inkubator yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  proses inkubasi sesuai 

dengan temperatur yang diharapkan  dalam proses inkubasi ini. proses inkubasi 

sering diperlukan dalam proses analisis 

southern blot, perrtumbuhan mikroba , ekstraksi  isolasi DNA, plasmid, enzim restriksi, 

jika  dalam proses inkubasi itu  harus disertai dengan penggoyangan media 

kultur mikroba, maka aktivitas  dilakukan dengan peralatan  shaker 

inkubator. 

-Rotator/ Rotary shaker

Rotator yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  mencampur larutan secara 

rotasi, ini  diperlukan dalam proses ekstraksi DNA maupun RNA,  

 agar larutan tercampur secara merata,

- Spektrofotometer 

Spektrofotometer  yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk mengukur kerapatan sel dalam aktivitas yang berkaitan dengan kultur mikroba, mengukur 

konsentrasi DNA  kemurnian DNA. 

-Vortex

Vortex yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk membantu pencampuran 

larutan dalam proses ekstraksi DNA, sehingga segala bahan padat dapat tercampur 

dengan pelarut sempurna,

- UV Crosslinker

UV crosslinker yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk   memindahkan atau memfiksasi potongan DNA 

dari gel ke membran.  ini digunakan pada proses analisa  Western atau Shouthern blot 

-Gel documentation dengan UV Transiluminator

Gel documentation (Geldoc) dengan UV Transiluminator  yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  mendeteksi pita-pita DNA hasil separasi (running) elektroforesis, sehingga pita 

DNA yang tampak  dengan sinar UV bisa  langsung direkam melalui  komputer, 

-Waterbath

waterbath yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk   memanaskan larutan yang 

ditempatkan dalam alat gelas atau tabung reaksi. masing-masing tipe waterbath mempunyai  

 suhu pemanasan tertentu, 

- Hotplate

hotplate yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  memanaskan suatu larutan 

dalam proses pembuatan  pereaksi (reagen). agar homogenitas larutan tersebut cepat tercapai, maka  ini dilengkapi dengan 

stirrer yang  berfungsi sebagai pengaduk.

-Microwave Oven

microwave oven yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk   pemanas yang  dalam proses

pembuatan gel atau untuk mencairkan gel yang sudah  disimpan dalam refrigerator, 

-Oven

oven   yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk   mensterilkan mengeringkan alat gelas pada temperature 120 derajat  c  

-Analytical Balance Timbangan Analitik

timbangan analitik yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk

 menimbang 

bahan-bahan kimia yang akan digunakan  pada proses pembuatan media, pembuatan stok 

larutan, sebelum dan sesudah  penimbangan, alat penimbang harus dalam keadaan bersih. 

gunakan  aluminium foil yang baru pada setiap penimbangan bahan  alat untuk mengambil bahan dari kemasannya ( 

spatula/ sendok plastic) harus selalu dibersihkan setiap akan digunakan, 

penimbangan bahan kimia sebaiknya diletakkan di atas aluminium foil atau kertas minyak 

yang bersih. jangan  meletakkan secara langsung bahan-bahan kimia di atas alat timbang, 

timbangan analitik    digolongkan berdasarkan tingkat ketelitian 

dan  kapasitas maksimumnya. timbangan analitik dengan tingkat ketelitian tinggi biasanya mempunyai  kapasitas maksimum yang rendah,  timbangan analitik dengan kapasitas 

maksimum tinggi mempunyai   tingkat ketelitian lebih rendah.

-Freeze dryer 

freeze dryer   yaitu  suatu peralatan medis modern  untuk  pengeringan dalam suhu dingin yang diatur ,freeze dryer   mempunyai  

 suhu maksimal-minimal yang berbeda-beda, sehingga perlu disesuaikan dengan 

keperluan  laboratorium