Soal Jenis-jenis Teknik Dasar Analisis Molekuler – Halo sobat Dinas.id, inilah rekomendasi contoh soal UAS, UTS mahasiswa D3, D4 jurusan TLM atau Teknologi Laboratorium Medis (Analis Kesehatan). Yuk, pelajari kumpulan contoh soal-soal sesuai kisi-kisi yang sering muncul tentang materi jenis-jenis teknik dasar analisis molekuler.
Soal dan Kunci Jawaban Jenis-jenis Teknik Dasar Analisis Molekuler
Untuk memudahkan mengerjakan latihan, silahkan pahami ringkasan materi di bawah ini:
Probe asam nukleat dengan rangkaian tertentu dapat digunakan untuk mengikat dan dengan demikian mengidentifikasi potongan komplementer DNA. Pendekatan yang disebut hibridisasi ini merupakan dasar untuk beberapa teknik biologi molekuler.
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)merupakan salah satu metode untuk mendeteksi adanya variasi dalam rangkaian DNA. Dalam metode ini, DNA hasil isolasi dan purifikasi kemudian diamplifikasi dengan PCR. Selanjutnya DNA hasil amplifikasi 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 selanjutnya dipisahkan menurut ukurannya oleh elektroforesis gel agarose. Ukuran fragmen-fragmen (yang dapat diberi label dan dengan demikian dapat divisualisasi) yang diperoleh dengan pemotongan tersebut bergantung pada DNA yang memiliki rangkaian spesifik tempat endonuklease spesifik melakukan pemotongan.Selanjutnya dilakukananalisis data dan analisis pengelompokkan berdasarkan profil sampel yang diperoleh.
Southern blotting
Pada metode ini, DNA dengan berat molekul tinggi pertama kali dipotong dengan menggunakan endonuklease restriksi menjadi beberapa fragmen kecil, kemudian dipisahkan sesuai ukurannya melalui elektroforesis dalam sebuah gel agarose. Komponen-komponen yang dipisahkan kemudian ditransfer secara langsung ke membran nitroselulosa.
Pelekatan ke membran dicapai dengan pemberian panas yang tinggi. Membran tersebut kemudian “diblok” atau ditangani dengan DNA yang tidak berhubungan (misal, DNA dari sperma ikan) untuk mencegah pengikatan nonspesifik probe ke membran. Probe yang telah diberi label (radioaktif, enzim, atau fluoresen) yang spesifik untuk rangkaian DNA tertentu kemungkinan dibiarkan bereaksi dengan membran, dan jika pengikatan spesifik terjadi, salah satu atau lebih fragmen DNA awal diberi label.
Northern blotting
Target analisis dalam metode ini adalah RNA. RNA dipotong menjadi beberapa fragmen kecil dengan menggunakan enzim restriksi, dan fragmen-fragmen tersebut kemudian dipisahkan oleh elektroforesis.
Setelah memindahkan fragmen-fragmen tersebut ke sebuah membran, probe berlabel spesifik dibiarkan bereaksi dengan membran; rangkaian RNA spesifik diidentifikasi dengan keberadaan label pada fragmen tertentu.
Hibridisasi in situ (in situ hybridization, ISH)
Hibridisasi in situ (in situ hybridization, ISH) ialah metode analisis molekuler DNA yang menggunakan probe asam nukleat untuk mengidentifikasi rangkaian-rangkaian DNA spesifik dalam sebuah sampel biologis. Prinsipnya sama dengan teknik-teknik hibridisasi lain; sumber cetakan asam nukleat menjadi spesimen biologis, baik sepotong jaringan ataupun sebuah sel, dan targetnya dapat merupakan DNA atau RNA. Langkah pertama dalam ISH adalah menangani jaringan atau sel untuk memperbaiki asam nukleat target dan membuatnya lebih dapat diakses ke probe.
Probe yang telah diberi label (baik DNA maupun RNA) kemudian dibiarkan bereaksi dengan jaringan atau sel yang sedang ditangani dalam suhu tinggi untuk memungkinkan terjadinya hibridisasi. Probe tersebut dapat diberi label dengan radioaktif, antigenik (misalnya, digoksigenin, atau DIG, yang dapat divisualisasi dengan menggunakan antibodi berlabel yang spesifik terhadapnya), biotin, atau label fluoresen.
Dalam probe fluoresen, ISH yang menggunakan fluoresen disebut, secara tepat, FISH (fluorescence in situ hybridization). ISH 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 tersebut.
Polimorfisme konformasional untai tunggal
Polimorfisme konformasional untai tunggal (single-strand conformational polymorphism, SSCP) adalah salah satu teknik yang digunakan untuk mendeteksi polimorfisme nukleotida tunggal. Setelah didenaturasi, DNA untai tunggal melipat dirinya sendiri menjadi struktur 3 dimensi selama proses renaturasi. Konformasi DNA untai tunggal bergantung pada rangkaian DNA-nya, dan mutasi apa pun bahkan pada basa nukleotida tunggal dapat memengaruhi konformasi 3 dimensi untai tersebut.
Molekul DNA untai tunggal ketika dipisahkan oleh elektroforesis pada matriks gel di bawah kondisi non-denaturasi bermigrasi secara berbeda untuk mempertahankan keutuhan konformasi mereka.
Oleh karena itu, gen yang sedang dipelajari, misalnya, dari individu yang normal dan diduga memiliki penyakit, dapat diamplifikasi dengan PCR dan menjadi subjek SSCP untuk tujuan diagnostik. SSCP hanya dapat menunjukkan bahwa terdapat perbedaan diantara 2 fragmen DNA, dan penentuan rangkaian DNA selanjutnya diperlukan untuk menunjukkan perubahan tersebut.
SSCP belakangan digunakan dalam penentuan genotipe dan dalam mengidentifikasi alel-alel berbeda dalam subjek homozigot dan heterozigot. SSCP juga digunakan dalam virologi, terutama dalam mempelajari virus yang memiliki variasi genetik yang banyak dan sering.
Mikroarray DNA
Mikroarray DNA, dikenal juga sebagai gene chips digunakan untuk menganalisis ratusan atau bahkan ribuan gen atau rangkaian DNA yang berbeda. Penggunaan mikroarray adalah suatu bentuk hibridisasi, yaitu probe dilekatkan ke matriks dan sampel DNA yang akan diperiksa ditambahkan ke matriks. Sampel uji DNA (yang disebut target) yang diberi label dengan label fluoresen atau label kemiluminesen kemudian dibiarkan bereaksi dengan probe pada chip; setelah 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 sama rangkaian antara target dan probe, semakin kuat ikatannya. “Kekuatan” ikatan tersebut menghasilkan fluoresen atau kemiluminesen yang lebih terang, yang dapat diukur dan dihitung dengan sebuah mesin. Chip gen digunakan untuk mendeteksi berbagai 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 yang dikenal sebagai polimorfisme nukleotida tunggal.
Polymerase Chain Reaction (PCR) merupakan metode untuk memperbanyak salinan DNA. Proses PCR meliputi tahapan denaturasi, penguatan(annealing), dan elongasi. Denaturasi yaitu proses memanaskan DNA sehingga untai gandanya terbuka dan menghasilkan dua untai tunggal DNA; penguatan(annealing) ialah tahap dimanaprimer dibiarkan berikatan dengan untai tunggal DNA.Selanjutnya pada tahap elongasi, 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, sekali lagi mengikuti rangkaian potongan DNA yang telah “dilepas ikatannya”.
Dengan demikian, sebuah untai direplikasi dalam satu arah dan untai lain direplikasi dalam arah lain sehingga membuat salinan setiap untai terbuka. Tahapan ini diulang berkali-kali untuk mendapatkan sejumlah eksponensial potongan DNA hasil amplifikasi.
SDS-PAGE
SDS-PAGE (sodium dodecyl sulphate polyacrylamid gel electrophoresis) merupakan metode pemisahan protein berdasarkan berat molekulnya.
Pemfokusan Isoelektrik
Pemfokusan Isoelektrik (Isoelectric Focussing) merupakan metode pemisahan protein berdasarkan keseimbangan residu asam amino asam (muatan negatif) dan basa (muatan positif), yang mana menentukan sifatnya yang disebut sebagai titik isoelektrik (pI), suatu kondisi dimana pH pada muatan bersih protein menjadi nol.
HPLC
HPLC (High-performance liquid chromatography) dapat digunakan untuk memisahkan dan memurnikan protein/peptida berdasarkan ukuran, muatan atau hidroprobisitas.TLC (Thin layerchromatography) dapat juga digunakan untuk memisahkan peptideberdasarkan pada kemiripan sifatnya. Kedua metode ini sangat berguna sebagai tambahan pendekatan gel based, terutama untuk analisis peptida dan untuk tujuan preparasi.
Elektroforesis 2 Dimensi adalah suatu teknik analisis pemisahan protein menggunakan dua dimensi yang diberi arus listrik. Prinsip dasar dalam elektroforesis 2-D adalah 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.
Pada dimensi kedua, protein akan dipisahkan berdasarkan berat atau massa molekulnya. Teknik ini sering digunakan untuk studi proteomika (analisis molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen dalam sel) seperti melihat profil/pola protein, analisis komparatif ekspresi dari 2 sampel protein atau lebih, lokalisasi dan identifikasi pos translasi, studi interaksi protein-protein, pemeriksaan kemurnian dan purifikasi (pemurnian) protein skala mikro.
Westernblotting
Westernblotting adalah proses pemindahan protein dari gel hasil elektroforesis ke membran. Membran ini dapat diperlakukan lebih fleksibel daripada gel sehingga protein yang terblot pada membran dapat dideteksi dengan cara visual maupun fluoresensi. Deteksi ekspresi protein pada organisme dilakukan dengan prinsip imunologi menggunakan antibodi primer dan antibodi sekunder.
Setelah pemberian antibodi sekunder, deteksi dilakukan secara visual dengan pemberian kromogen atau secara fluoresensi. Pada deteksi secara fluoresensi, reaksi antara antibodi primer dengan antibodi sekunder akan memberikan hasil fluoresens yang selanjutnya akan membakar film X-ray, deteksi ini dilakukan di kamar gelap.
Degradasi Edman merupakan metode yang biasa digunakan untuk identifikasi protein. Metode ini menggunakan reagen isothiocyanates untuk bereaksi dengan N-terminal dari protein atau peptida. Dibawah kondisi yang sesuai, degradasi Edman akan membelah residu N-terminal asam amino untuk menghasilkan derivat asam amino plus ujung amino bebas sesuai dengan asam amino selanjutnya dalam rantai polipeptida, Reagen isothiocyanate dapat berfluoresensi atau menjadi radioaktif, memungkinkan untuk mendeteksi sejumlah kecil derivat asam amino yang dilepaskan X-AA dan oleh karenanya memungkinkan sequencing sejumlah kecil protein.
Spektrometri massa adalah metode yang sangat sensitif dan akurat untuk menentukan berat molekul protein secara akurat. Karena metode ini sangat sensitif dan dapat mengerjakan sampel dalam jumlah banyak dengan cepat, metode ini menjadi sangat populer dalam menentukan protein yang berbeda di dalam sampel yang kompleks, yang dikenal sebagai analisis proteomik. Spektrometri massa dapat digunakan untuk menentukan sekuen protein dan menentukan identitas protein dengan konsep yang mirip dengan degradasi Edman.
Soal Pilihan Ganda
Oke, bacalah petunjuk di bawah ini sebelum menjawab soal!
Jawablah pertanyaan berikut dengan memilih satu jawaban paling benar!
1) Mendesain probe asam nukleat yang komplemen dengan suatu potongan DNA target, dengan tujuan mengidentifikasi DNA target tersebut merupakan pendekatan dari…
A. sekuensing
B. isolasi
C. hibridisasi
D. amplifikasi
2) Enzim yang digunakan untuk memotong DNA agar menjadi fragmen yang lebih kecil adalah….
A. endonuklease restriksi
B. ligase
C. polimerase
D. DNase
3) Mereaksikan probe yang telah diberi label radioaktif agar bereaksi dengan jaringan atau sel yang sedang ditangani dalam suhu tinggi untuk memungkinkan terjadinya hibridisasi merupakan prinsip dari….
A. RFLP
B. kloning
C. hibridisasi ex situ
D. hibridisasi in situ
4) Metode hibridisasi yang dapat digunakan untuk mendeteksi rangkaian DNA spesifik adalah….
A. Southern blotting
B. Western blotting
C. Northern blotting
D. SSCP
5) Metode hibridisasi yang dapat digunakan untuk mendeteksi rangkaian RNA spesifik adalah….
A. Southern blotting
B. Western blotting
C. Northern blotting
D. SSCP
6) Pada amplifikasi RNA menggunakan PCR, perlu dilakukan konversi RNA target menjadi DNA menggunakan….
A. dNTP
B. b.reverse transcriptase
C. polimerase DNA
D. primer
7) Untuk menganalisis ratusan atau bahkan ribuan gen atau rangkaian DNA yang berbeda, perlu digunakan teknik analisis….
A. Mikroarray
B. Western blotting
C. c.RFLP
D. Southern blotting
8) SDS-PAGE (sodium dodecyl sulphate polyacrylamid gel electrophoresis) merupakan salah satu teknik pemisahan protein berdasarkan….
A. titik isoelektrik
B. muatan
C. hidroprobisitas
D. berat molekul
9) Pada metode degradasi Edman, reagen yang digunakan untuk bereaksi dengan N-terminal dari protein atau peptida adalah….
A. kloroform
B. endoprotease
C. NFW (Nuclease Free Water)
D. isothiocyanates
10) Untuk menganalisis berat molekul sejumlah kecil fragmen protein hasil pemisahan gel elektroforesis kita dapat menggunakan metode….
A. Degradasi Edman
B. Spektrometri massa
C. Pemfokusan Isoelektrik
D. HPLC
Kunci Jawaban
- C
- A
- D
- A
- C
- B
- A
- D
- D
- B
SIMAK JUGA!
Demikian prediksi soal dan jawaban UTS, UAS mahasiswa D3, D4 jurusan TLM atau teknologi laboratorium Medis (Analis Kesehatan) yang bisa kami sajikan, disimak secara saksama yah. ATLM Hebat!
