Pendahuluan

Ekstraksi asam nukleat merupakan titik awal dalam setiap studi biologi molekuler dan karenanya dianggap sebagai proses yang krusial. Ekstraksi DNA pertama kali dilakukan oleh dokter Swiss Friedrich Miescher pada tahun 1869. Ia secara tidak sengaja memurnikan DNA dari nukleus saat menyelidiki protein dari leukosit dan menemukan bahwa sifat zat ini pada dasarnya berbeda dari protein, oleh karena itu muncul istilah “nuklein”. DNA dapat diekstraksi dari berbagai sumber seperti sampel klinis seperti aspirasi jarum halus dari cairan tubuh dan sampel biopsi; sampel forensik seperti bercak darah kering, usapan pipi dan sidik jari; tanah, jaringan tumbuhan dan hewan, serangga, protozoa, bakteri dan ragi.

Informasi biologis disimpan dalam DNA melalui urutan polinukleotida liniernya. Informasi tersebut diterjemahkan menjadi mRNA dan selanjutnya ditranskripsi menjadi urutan asam amino yang menentukan struktur tiga dimensi protein, yang selanjutnya menentukan fungsi biologisnya. Saat memilih metode yang sesuai untuk ekstraksi DNA, sangat penting untuk memastikan kualitas dan kuantitas DNA yang diisolasi untuk menjalankan aplikasi hilir atau downstream yang dimaksud. Selama kurun waktu tertentu, berbagai metode isolasi DNA telah berkembang (Gambar 1).

Gambar 1. Garis waktu pengembangan berbagai teknik ekstraksi DNA dan penemunya

Terdapat berbagai rangkaian aplikasi hilir atau downstream dari isolasi DNA meliputi sekuensing DNA, reaksi rantai polimerase (PCR), PCR kuantitatif (qPCR), southern blotting, amplifikasi acak DNA polimorfik (RAPD), persiapan untuk pustaka genom serta aplikasi amplifikasi panjang fragmen polimorfisme (AFLP), polimorfisme panjang fragmen restriksi (RFLP), polimorfisme pengulangan tandem pendek (STRP), polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) dan pengulangan tandem variabel (VNTR). Dengan banyaknya ragam aplikasi dari isolasi DNA, maka kebutuhan untuk DNA murni yang bebas dari kontaminan merupakan suatu yang krusial dalam penelitian biologi (Shetty dan Dairawan, 2020).

Definisi Purifikasi DNA

Prinsip di balik ekstraksi DNA terdiri dari langkah-langkah berikut: (1) penghancuran membran sitoplasma dan inti; (2) pemisahan dan pemurnian DNA dari komponen lain lisat sel seperti lipid, protein, dan asam nukleat lainnya; dan (3) konsentrasi dan pemurnian DNA. Pemurnian DNA adalah proses yang mengisolasi dan menghilangkan DNA dari suatu organisme atau sampel. Pemurnian DNA melibatkan berbagai teknik dan dapat digunakan untuk mengisolasi DNA dari bakteri, tanaman, hewan, dan sumber lainnya. DNA yang dipulihkan kemudian tersedia untuk analisis molekuler lebih lanjut, yang memungkinkan studi proses genetik dan identifikasi gen dan fungsinya. Hasilnya, pemurnian DNA memainkan peran penting dalam berbagai bidang sains, seperti bioteknologi, forensik, dan penelitian medis. Pemurnian DNA adalah proses mengisolasi DNA dari sampel dengan mendenaturasi protein dan menghilangkan kotoran, mirip dengan metode yang digunakan untuk sampel darah putih atau bukal (Sharples dkk., 2022).

Prinsip Purifikasi DNA

Prinsip pemurnian DNA (DNA purification) adalah proses isolasi dan pemurnian deoksiribonukleat asam (DNA) dari sampel biologis untuk keperluan analisis lebih lanjut, seperti PCR, sekuensing, atau kloning. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan kontaminan seperti protein, RNA, dan metabolit lain, serta memastikan kualitas dan kuantitas DNA yang diperoleh sesuai dengan kebutuhan aplikasi downstream. Terdapat beberapa metode yang umum digunakan dalam pemurnian DNA, antara lain:

1. Ekstraksi Fase Padat (Solid-Phase Extraction)
   Metode ini memanfaatkan sifat DNA yang dapat mengikat permukaan silika dalam kondisi tertentu. Prosesnya meliputi lisis sel, penambahan buffer pengikat, pemindahan sampel ke kolom spin, pencucian untuk menghilangkan kontaminan, dan elusi untuk memperoleh DNA murni. Metode ini efisien dan banyak digunakan dalam kit komersial karena bebas dari pelarut organik berbahaya dan memungkinkan otomatisasi proses (Shin, 2018).

2. Ekstraksi Fase Cair (Liquid-Phase Extraction)
   Metode ini menggunakan pelarut organik seperti fenol dan kloroform untuk memisahkan DNA dari kontaminan. Meskipun menghasilkan DNA berkualitas tinggi, metode ini memerlukan prosedur laboratorium yang lebih rumit dan penggunaan bahan kimia berbahaya (Shin, 2018).

3. Ekstraksi dengan Nanopartikel Magnetik
   Metode ini menggunakan nanopartikel magnetik untuk mengikat DNA dalam sampel. Proses ini memungkinkan pemurnian DNA tanpa memerlukan sentrifugasi, mengurangi risiko kontaminasi silang, dan dapat diotomatisasi, menjadikannya cocok untuk aplikasi klinis dan diagnostik (Nguyen dkk., 2022).

4. Ekstraksi dengan Silika dan CTAB
   Metode ini sering digunakan untuk isolasi DNA dari tanaman tropis yang mengandung polifenol dan polisakarida. Buffer ekstraksi mengandung NaCl untuk meningkatkan kekuatan ionik, EDTA untuk menghambat aktivitas DNase, dan CTAB untuk mengendapkan polisakarida, sehingga menghasilkan DNA berkualitas tinggi tanpa memerlukan bahan kimia berbahaya

Produk Purifikasi DNA

Solarbio adalah perusahaan bioteknologi terkemuka yang berbasis di Beijing, Tiongkok, dan telah berdiri sejak tahun 2004. Perusahaan ini mengkhususkan diri dalam pengembangan dan produksi berbagai reagen dan kit untuk aplikasi di bidang biologi molekuler, imunologi, dan biomedis. Dalam menawarkan kit purifikasi DNA, Solarbio menyediakan berbagai produk yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan penelitian dan aplikasi diagnostik. Produk-produk ini mencakup kit ekstraksi DNA dari berbagai sumber, seperti darah, tanah, dan jaringan, serta kit ekstraksi DNA plasmid. Kit-kits tersebut dirancang untuk memastikan hasil yang optimal dalam isolasi DNA, dengan mempertimbangkan kemurnian, integritas, dan kuantitas DNA yang dihasilkan.

Berikut adalah kit purifikasi DNA dari brand Solarbio.

Selain Solarbio, brand ABP Biosciences juga menawarkan pilihan yang lebih beragam untuk purifikasi DNA. ABP Biosciences adalah perusahaan bioteknologi yang berbasis di Rockville, Maryland, Amerika Serikat. Perusahaan ini mengkhususkan diri dalam pengembangan dan pemasaran produk dan teknologi inovatif untuk para ilmuwan yang terlibat dalam penelitian ilmu kehidupan, pengembangan diagnostik, dan penemuan obat. ABP Biosciences memiliki spesialisasi dalam teknologi pelabelan dan deteksi fluoresensi. Produk-produk yang ditawarkan oleh ABP Biosciences mencakup berbagai reagen dan kit untuk aplikasi laboratorium, seperti pewarna gel asam nukleat, kit kuantifikasi DNA dan RNA, pewarnaan protein, konjugat antibodi, serta kit untuk penelitian apoptosis dan proliferasi sel. Berikut adalah beberapa kit yang ditawarkan oleh ABP Biosciences.

Untuk pertanyaan produk dan stock lebih lanjut Bapak/Ibu dapat menghubungi kami PT. Indogen melalui email sales.indogen@gmail.com atau melalui WhatsApp berikut untuk fast respon WhatsApp Indogen.

Referensi :

Nguyen, LT.T., Thi Le, NH., Thi Ta, H.K. et al. (2022). Isolation of DNA from Arthrospira platensis and whole blood using magnetic nanoparticles (Fe3O4@OA and Fe3O4@OA@SiO2). J Anal Sci Technol 13, 28.

Sharples, dkk. (2022). Molecular Exercise Physiology: An Introduction. Routledge. UK.

Shetty, P. J., & Dairawan, M. (2020). The evolution of DNA extraction methods. American Journal of Biomedical Science & Research, 8(1), 39–45. https://doi.org/10.34297/AJBSR.2020.08.001234

Shin JH. (2018). Nucleic Acid Extraction and Enrichment. Advanced Techniques in Diagnostic Microbiology. 10:273–92.

Artikel Terkait

1. https://indogen.id/prinsip-dan-metode-purifikasi-plasmid/
2. https://indogen.id/metode-purifikasi-dan-isolasi-protein-menggunakan-kit-elabscience/
3. https://indogen.id/bagaimana-cara-memilih-tag-afinitas-untuk-protein/
4. https://indogen.id/prinsip-isolasi-sel-metode-macs-dengan-kit-elabscience/