Bidang bioteknologi saat ini mengalami perkembangan yang sangat pesat,
khususnya dalam penelitian biologi molekuler. Biologi molekuler sendiri merupakan
salah satu bidang ilmu yang sedang berkembang dan telah banyak diaplikasikan pada
berbagai bidang diantaranya kedokteran, farmasi, lingkungan, pertanian, dan lain
sebagainya. Perkembangan penelitian biologi molekuler sangat didukung oleh
perkembangan teknik dan instrumentasi yang ada saat ini. Salah satu teknik yang banyak
diaplikasikan dan telah berkembang saat ini adalah PCR (Polymerase Chain Reaction).
 |
| Polymerase Chain Reaction |
PCR menggunakan alat Thermal Cycler PCR yang mampu mengamplifikasi fragmen
DNA secara in vitro.
Teknik PCR secara sederhana merupakan reaksi amplifikasi fragmen DNA
spesifik dengan batuan enzim DNA polymerase melalui mekanisme perubahan suhu,
dimana terjadi penggandaan jumlah molekul DNA pada setiap siklusnya secara
eksponensial dalam waktu yang relatif singkat. Secara umum proses ini dapat
dikelompokkan dalam tiga tahap yang berurutan yaitu denaturasi template, annealing
(penempelan) pasangan primer pada untai tunggal DNA target dan extension
(pemanjangan atau polimerisasi).
Dengan diketemukannya teknik PCR di samping juga teknik-teknik lain seperti
sekuensing DNA, telah merevolusi bidang sains dan teknologi khususnya di bidang
diagnosa penyakit genetik, kedokteran forensik dan evolusi molekular.
Definisi PCR
PCR adalah metode untuk melipatgandakan (amplifikasi) potongan DNA dalam
waktu singkat secara in vitro. Proses tersebut mirip dengan proses replikasi DNA secara
in vivo (di dalam sel) yang bersifat semi konservatif (setiap utas DNA menjadi cetakan
bagi pembentukan setiap utas baru, sehingga pada akhir proses replikasi akan dihasilkan
dua utas ganda yang masing-masing mengandung satu utas lama dan satu utas baru).
PCR
merupakan teknik kunci dalam molekular genetik yang hanya menggunakan sedikit
potongan kecil dari DNA untuk analisis, sehingga memiliki efisiensi yang sangat tinggi
dalam menggandakan sekuens DNA tertentu.
PCR memungkinkan adanya perbanyakan DNA antara dua primer, hanya di
dalam tabung reaksi, tanpa perlu memasukkannya ke dalam sel (in vivo). Pada proses
PCR dibutuhkan DNA untai ganda yang berfungsi sebagai cetakan (templatee) yang
mengandung DNA-target (yang akan di amplifikasi) untuk pembentukan molekul DNA
baru, enzim DNA polimerase, deoksinukleotida trifosfat (dNTP), dan sepasang primer
oligonukleotida. Pada kondisi tertentu, kedua primer akan mengenali dan berikatan
dengan untaian DNA komplemennya yang terletak pada awal dan akhir fragmen DNA
target, sehingga kedua primer tersebut akan menyediakan gugus hidroksil bebas pada
karbon 3’.
Setelah kedua primer menempel pada DNA templatee, DNA polimerase
mengkatalisis proses pemanjangan kedua primer dengan menambahkan nukleotida yang
komplemen dengan urutan nukleotida templatee. DNA polimerase mengkatalisis
pembentukan ikatan fosfodiester antara OH pada karbon 3’ dengan gugus 5’ fosfat dNTP
yang ditambahkan. Sehingga proses penambahan dNTP yang dikatalisis oleh enzim DNA
polimerase ini berlangsung dengan arah 5’→3’ dan disebut reaksi polimerisasi. Enzim
DNA polimerase hanya akan menambahkan dNTP yang komplemen dengan nukleotida
yang terdapat pada rantai DNA templatee.
Reaksi PCR meniru reaksi penggandaan atau replikasi DNA yang terjadi dalam makhluk hidup. Secara sederhana PCR merupakan reaksi penggandaan daerah tertentu dari DNA cetakan (templatee) dengan batuan enzim DNA polymerase melalui mekanisme perubahan suhu.
0 komentar