Berisi tentang dasar teori analisis material genetik dan workflow analsisnya

1. Analisis
Materi
Genetik I
Kurdianto, S.Pi, M.Si

2. Agenda
DNA, RNA, dan Protein
01
Dogma Sentral
Dasar Teori dan
Workflow Analisis PCR
03
Analisis PCR
PCR, DNA Sequencing,
Microarray, Cytogenetics
02
Analisis Materi Genetik

3. Dogma Sentral
Teori dasar Dogma Sentral pertama kali dikembangkan
oleh Francis Crick pada tahun 1958
01

4. Apa itu Dogma Sentral ?
Dogma sentral biologi molekuler adalah
teori yang menyatakan bahwa informasi
genetik hanya mengalir dalam satu arah,
dari DNA, ke RNA, ke protein, atau RNA
langsung ke protein.
DNA > RNA > Protein Fenotip

5. Apa itu Dogma Sentral ?
** Chordin gene sequences
between the twin-tail and single-
tail fish differed: the twin-tail fish
had a stop codon (TAG) at the
127th amino acid position of the
chordin protein, while the single-
tail fish had a glutamic acid codon
(GAG)
Source :
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2020.595959/full

6. Analisis Materi Genetik
PCR, Sequencing, Cytogenetics, Microarray
02

7. Tehnik Analisis Genetik
Tehnik analisis materi genetik merupakan serangkaian
metode analisa laboratorium yang dilakukan untuk
menguji material genetik dan perubahannya, meliputi
DNA, RNA, dan kromosom.
Berikut adalah metode analisa genetik yang umum
digunakan :
● PCR (polymerase chain reaction)
● DNA Sequencing
● Microarray
● Cytogenetics

8. PCR (Polymerase Chain Reaction)
Polymerase chain reaction (PCR) adalah teknik yang
digunakan untuk memperbanyak sekuens DNA
spesifik melalui reaksi enzimatik yang dilakukan
secara in vitro.
Metode ini terinspirasi proses amplifikasi/replikasi
DNA yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup.
Pertama kali ditemukan oleh seorang ahli Biokimia
Kary Mullis pada tahun 1983

9. DNA Sequencing
DNA sequencing merupakan metode yang
digunakan untuk mengetahui urutan sekuens basa
nukelotida dalam DNA yang terdiri dari basa
adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T).
Ditemukan oleh Frederick Sanger
pada tahun 1977

10. Microarray
DNA microarray/DNA Biochip merupakan metode yang digunakan
untuk mengindentifikasi dan mngukur level ekspresi dari banyak
gen dalam satu kali pembacaan.
Berisi spot-spot DNA yang
memiliki sekuens tertentu yang
berkaitan dengan gen terkait,
yang biasa disebut dengan
probe atau reporter.

11. Cytogenetics
Cytogenetics merupakan cabang biologi yang berfokus pada studi
tentang kromosom dan pewarisannya, terutama yang diterapkan
pada genetika medis yang berfokus pada bagaimana kromosom
akan berpengaruh terhadap perilaku sel terutama saat proses
pembelahan mitosis atau meiosis.
Beberapa tehnik yang dilakukan
diantaranya karyotyping dan
fluorescence in situ hybridization
(FISH)

12. Analisis PCR
Dasar Teori dan Workflow Analisis PCR
03

13. PCR (Polymerase Chain Reaction)
Polymerase chain reaction (PCR) adalah teknik yang
digunakan untuk memperbanyak sekuens DNA
spesifik melalui reaksi enzimatik yang dilakukan
secara in vitro.
Metode ini terinspirasi proses amplifikasi/replikasi
DNA yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup.
Pertama kali ditemukan oleh seorang ahli Biokimia
Kary Mullis pada tahun 1983

14. PCR (Polymerase Chain Reaction)
Memperbanyak jumlah copy
materi yang ada di kertas
sesuai dengan jumlah yg
diinginkan
Memperbanyak jumlah copy
DNA yang ada di dalam
sampel/tube sesuai dengan
jumlah yg diinginkan
Mesin Fotocopy
Mesin PCR

15. Komponen dalam PCR
 DNA Template > gDNA atau cDNA
 DNA Polymerase > mereplikasi DNA
 Primers (forward and reverse) > starting point
 Nucleotide triphosphate ( dNTPs ) > d(ATGC)
 Salts > Mg²⁺ menstabilisasi reaksi
 Buffer > Regulasi pH agar enzyme optimal

16. Tahapan PCR
Denaturation Annealing Extension
Proses pemanasan
pada suhu tinggi
(95°C), membuat
DNA yang beruntai
ganda (double-
stranded) menjadi
beruntai tunggal
(single-stranded)
Proses penempelan
dan berikatannya
primer pada daerah
komplementer pada
sekuen DNA sampel.
Suhu annealing
biasanya antara 55-
65°C
Proses perpanjangan
sekuen DNA oleh
DNA polymerase dari
posisi primer dengan
penambahan dNTPs,
hingga membentuk
strand DNA baru.
Suhu elongasi adalah
72°C

17. Tahapan PCR

18. Tahapan PCR

19. Workflow Analisis PCR
Isolasi DNA Kuantifikasi Amplifikasi Deteksi

20. Isolasi DNA
Proses untuk mengeluarkan material DNA dari dalam
inti sel dan memisahkannya dari material lain untuk
mendapatkan larutan DNA yang murni
Tiga tahapan utama dalam isolasi DNA :
1. Lisis sel : pemecahan dinding dan inti sel untuk
mengeluarkan DNA
2. Presipitasi : menghilangkan pengotor lain selain
material DNA, seperti protein dan lipid, dan
pengotor lainnya
3. Pemurnian : memurnikan DNA dengan proses
sentrifugasi dan filtrasi agar DNA yang didapatkan
murni dan siap digunakan

21. Isolasi DNA

22. Kuantifikasi DNA
Proses untuk mengukur konsentasi dan kemurnian
DNA hasil isolasi pada tahapan sebelumnya.
Pengukuran menggunakan spektrofotometer pada
panjang gelombang 260 nm dan 280 nm.
DNA kualitas baik : A260/280 = 1.8 -2.0

23. Amplifikasi DNA (PCR)
 Proses perbanyakan sekuen DNA dengan
menggunakan mesin PCR yang berpatokan
pada primer yang telah didesign
sebelumnya.
 Primer yang berkualitas akan menentukan
keberhasilan proses keakuratan amplifikasi
DNA.
 Pemilihan dan komposisi komponen PCR
yang benar akan menentukan keberhasilan
proses amplifikasi DNA.

24. PCR – Desain Primer

25. PCR – Pembuatan Mastermix

26. Deteksi – Agrose Gel Electrophoresis
Metode yang digunakan untuk memisahkan DNA
berdasarkan ukuran panjang basanya (basepair)
dengan menggunakan gel agarosa (0.7–2%)
DNA dimasukkan ke dalam gel agarosa, lalu
diletakkan dalam buffer, kemudian diberikan arus
listrik
DNA bermuatan negatif, sehingga akan bergerak
menuju muatan positif
Untuk dapat dideteksi DNA harus diwarnai dengan
Ethidium Bromide atau Gel Red, dan
didokumentasikan dalam UV transilluminator

27. Deteksi – Agrose Gel Electrophoresis

29. CREDITS: This presentation template was created by
Slidesgo, and includes icons by Flaticon, and infographics &
images by Freepik
Thanks!
Ada pertanyaan ?
Kurdianto.genetics@gmail.com
+62 88211280615