OPTIMALISASI HASIL EKSTRAKSI DNA DARI DARAH SEGAR SAPI MENGGUNAKAN HIGH SALT METHOD

OPTIMALISASI HASIL EKSTRAKSI DNA DARI DARAH SEGAR SAPI MENGGUNAKAN HIGH SALT METHOD DENGAN PERBANDINGAN DARAH DAN LISIS BUFFER PADA KECEPATAN SENTRIFUGASI BERBEDA

SKRIPSI AYU WULANDHARI

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

RINGKASAN AYU WULANDHARI. D14050916. 2009. Optimalisasi Hasil Ekstraksi DNA dari Darah Segar Sapi Menggunakan High Salt Method dengan Perbandingan Darah dan Lisis Buffer pada Kecepatan Sentrifugasi Berbeda. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama Pembimbing Anggota

: Prof. Dr. Ir. Ronny Rachman Noor, MRurSc. : Dr. Ir. Endang Tri Margawati, MAgrSc.

Deoxyribonucleic acid (DNA) merupakan material genetik yang diturunkan dari generasi ke generasi berikutnya. DNA dapat diekstraksi dari berbagai bagian tubuh ternak. Darah merupakan sumber DNA yang paling banyak digunakan karena kemudahan memperoleh sampel. Ada berbagai metode ekstraksi DNA, salah satunya adalah high salt method yang digunakan pada penelitian ini. Tujuan penelitian ini adalah mengoptimalkan produk DNA yang dihasilkan dengan mengkombinasikan perbandingan darah dan lisis buffer dengan menggunakan kecepatan sentrifugasi yang berbeda pada proses ekstraksi DNA. Materi penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah darah segar sapi peranakan Friesian Holstein (FH) yang diperoleh dengan cara penyedotan dengan jarum suntik 18G dari pembuluh darah ekor sapi yang dialirkan ke dalam tabung vakum mengandung 15% EDTA, sebanyak ± 9 ml. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap dengan pola faktorial 3x2. Faktor pertama adalah perbandingan darah dan lisis buffer, yaitu 1:2, 1:1, dan 2:1. Faktor kedua adalah kecepatan sentrifugasi yaitu 2.500 rpm dan 3.500 rpm. Data yang dikoleksi adalah data konsentrasi dan kemurnian DNA yang diukur menggunakan Genequant DNA calculator pada panjang gelombang 260 Å dan 280 Å. Kualitas DNA dilihat dengan mengelektroforesis DNA pada gel agarosa 0,8 % yang dialiri listrik 100 volt selama 1 jam. Data konsentrasi dan kemurnian DNA dianalisis dengan sidik ragam pada = 0,05 (P<0,05). Perbedaan antara perlakuan diuji dengan Tukey test pada taraf = 0,05. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan darah dan lisis buffer tidak berpengaruh tetapi kecepatan sentrifugasi yang berbeda berpengaruh terhadap konsentrasi DNA (P<0,05). Kombinasi perbandingan darah dan lisis buffer dengan kecepatan sentrifugasi tidak berpengaruh terhadap kemurnian DNA. Tingkat kemurnian DNA berkisar 1,009-1,214, mengindikasikan bahwa DNA yang dihasilkan masih terkontaminasi protein. Hasil elektroforesis menunjukkan DNA berkualitas baik karena menunjukkan pita tunggal. Kata-kata kunci : darah, DNA, lisis buffer, kecepatan sentrifugasi, high salt method, sapi

ABSTRACT OPTIMIZING DNA YIELDS FROM WHOLE BLOOD COW USING HIGH SALT METHOD AT COMBINATION OF BLOOD AND LYSIS BUFFER WITH DIFFERENT CENTRIFUGATION SPEED Wulandhari, A., R. R. Noor and E. T. Margawati Deoxyribonucleic acid is genetic materials that inherited from one generation to next generation. DNA can be obtained from all body parts of animal, such as tissue and blood. Blood is one of DNA sources that is usually used because of its simple collection. There are several methods to extract DNA, one of which is a high salt method that used in this experiment. The aim of this experiment was to determine the optimal combination of whole blood and buffer lysis ratio at different centrifugation speed (rpm) to obtain optimal DNA products with high quality. Fresh whole blood of Friesian Holstein (FH) dairy cattle was collected by using a vacuum tube containing 15% EDTA with a 18G needle to suck the blood from tail vena with amount of ± 9 ml per head. The whole blood was collected from four FH cows. A 3x2 factorial completely random design was used in this experiment. The first factor was three combinations of whole blood and buffer lysis volume (ml), which was 1:2, 1:1, and 2:1. The second factor was centrifugation speed, i.e. 2,500 rpm and 3,500 rpm. Therefore, there were six combination treatments with four replications of each combination treatment. Data of DNA concentration and purity was observed from Genequant DNA calculator at 260 Å and 280 Å wave length. The quality of DNA was obtained from running DNA through electrophorosis of 0.8% gel agarose and electricity flow of 100 voltages for an hour. The DNA concentration and purity were analyzed by ANOVA. The differences among treatments were tested by Tukey test at = 0.05. The result showed that there was no significant effect of whole blood and buffer lysis combination on DNA concentration and purity. Centrifugation speed had a significant effect on DNA concentration (P<0.05) but did not affect their purity. DNA quality was good because it had a single band. Keywords: blood, DNA, centrifugation speed, lysis buffer, high salt method, cow

OPTIMALISASI HASIL EKSTRAKSI DNA DARI DARAH SEGAR SAPI MENGGUNAKAN HIGH SALT METHOD DENGAN PERBANDINGAN DARAH DAN LISIS BUFFER PADA KECEPATAN SENTRIFUGASI BERBEDA

AYU WULANDHARI D14050916

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

OPTIMALISASI HASIL EKSTRAKSI DNA DARI DARAH SEGAR SAPI MENGGUNAKAN HIGH SALT METHOD DENGAN PERBANDINGAN DARAH DAN LISIS BUFFER PADA KECEPATAN SENTRIFUGASI BERBEDA

Oleh AYU WULANDHARI D14050916

Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan Komisi Ujian Lisan pada tanggal 18 Agustus 2009

Pembimbing Utama

Pembimbing Anggota

Prof. Dr. Ir. Ronny R. Noor, MRurSc.

Dr. Ir. Endang T. Margawati, MAgrSc.

Dekan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor

Ketua Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Luki Abdullah, MScAgr.

Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, MAgrSc.

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 22 Nopember 1987 di Jakarta. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan bapak Sularto dan ibu Nurhasanah. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1999 di SDN Pesanggrahan 02 Pagi, Jakarta. Pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2002 di SLTP Negeri 177 Jakarta dan pendidikan menengah atas diselesaikan pada tahun 2005 di SMA Negeri 47 Jakarta. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB USMI pada tahun 2005. Penulis diterima sebagai mahasiswa Mayor Teknologi Produksi Ternak di Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor pada tahun 2006. Selama mengikuti pendidikan, Penulis aktif di Ikatan Alumni SMA Se-Pesanggrahan, Kebayoran, dan Sekitarnya IAS3 , Himpunan Mahasiswa Produksi Ternak Himaproter , dan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Peternakan BEM-D . Penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Metodologi Penelitian dan Rancangan Percobaan. Penulis merupakan salah satu penerima beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) pada tahun 2007, Beasiswa Bank Indonesia pada tahun 2008, dan beasiswa Bantuan Belajar Mahasiswa (BBM) pada tahun 2009.

KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim. Alhamdulillah. Puji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia, rizki, dan nikmat iman dan Islam yang telah diberikan sehingga Penulis memperoleh kemudahan dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Optimalisasi Hasil Ekstraksi DNA dari Darah Segar Sapi Menggunakan High Salt Method dengan Perbandingan Darah dan Lisis Buffer pada Kecepatan Sentrifugasi Berbeda . Shalawat dan salam semoga selalu kita curahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan di Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penulisan skripsi ini juga bertujuan untuk memberikan satu sumbangan untuk kemajuan di dunia peternakan, khususnya bioteknologi molekuler hewan. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Molekuler Hewan, Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI, Cibinong pada bulan Maret-April 2009. Sampel darah diambil sapi FH dengan 18G pada pembuluh halus kemudian diekstraksi dengan metode high salt method dengan mengkombinasikan komposisi darah dan lisis buffer dengan kecepatan sentrifugasi yang berbeda. Penelitian ini diharapkan dapat memperoleh dan mengetahui kombinasi optimal antara volume darah dan lisis buffer dengan kecepatan sentrifugasi dalam mengoptimalkan produk DNA yang dihasilkan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menjadi salah satu sumber ilmu pengetahuan. Bogor,

Agustus 2009

Penulis

DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN ................................................................................................

i

ABSTRACT ...................................................................................................

ii

RIWAYAT HIDUP .......................................................................................

v

KATA PENGANTAR...................................................................................

vi

DAFTAR ISI..................................................................................................

vii

DAFTAR TABEL .........................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR.....................................................................................

x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................

xi

PENDAHULUAN..........................................................................................

1

Latar Belakang.................................................................................... Tujuan .................................................................................................

1 2

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................

3

Sapi Friesian Holstein ........................................................................ Perkembangan Teknologi DNA ......................................................... Deoxyribonucleic Acid (DNA) ........................................................... Struktur DNA ......................................................................... Ekstraksi DNA.................................................................................... High Salt Method ................................................................... Pengukuran Konsentrasi DNA ........................................................... Kemurnian DNA................................................................................. Elektroforesis DNA ............................................................................

3 3 4 4 6 6 7 8 8

METODE .......................................................................................................

11

Lokasi dan Waktu ............................................................................... Materi.................................................................................................. Sampel Darah Sapi................................................................. Bahan Kimia........................................................................... Alat Penelitian........................................................................ Rancangan .......................................................................................... Analisis Data .......................................................................... Prosedur .............................................................................................. Pengkoleksian Sampel Darah Sapi......................................... Ekstraksi DNA ....................................................................... Penentuan Konsentrasi ........................................................... Penentuan Kemurnian ............................................................ Penentuan Kualitas DNA .......................................................

11 11 11 11 11 11 12 12 12 13 15 15 15

HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................

17

Konsentrasi DNA ............................................................................... Kemurnian DNA.................................................................................

17 18

Kualitas DNA .....................................................................................

20

KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................

23

Kesimpulan ......................................................................................... Saran ...................................................................................................

23 23

UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................

24

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................

25

LAMPIRAN...................................................................................................

27

viii

DAFTAR TABEL Nomor

Halaman

1. Karakteristik Pemisahan untuk Gel Agarosa dan Poliakrilamid......

9

2. Rata-rata Konsentrasi DNA (ng/µl) pada Perbandingan Darah dan Lisis Buffer dengan Kecepatan yang Berbeda .................................

17

3. Rata-rata Kemurnian DNA (OD260/OD280) pada Perbandingan Darah dan Lisis Buffer dengan Kecepatan yang Berbeda................

19