400 likes | 668 Views
KAEDAH-KAEDAH DALAM BIOLOGI MOLEKUL. PENGEMPARAN- PEMISAHAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL/ORGANEL BERDASARKAN SAIZ, BENTUK, KELIKATAN & , KETUMPATAN ELEKTROFORESIS- PEMISAHAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL BERDASARKAN CAS MIKROSKOPI- PENGAMATAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL/ORGANEL YANG AMAT SENI. PENGEMPARAN.
E N D
KAEDAH-KAEDAH DALAM BIOLOGI MOLEKUL • PENGEMPARAN- PEMISAHAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL/ORGANEL BERDASARKAN SAIZ, BENTUK, KELIKATAN & , KETUMPATAN • ELEKTROFORESIS- PEMISAHAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL BERDASARKAN CAS • MIKROSKOPI- PENGAMATAN MOLEKUL/ MAKROMOLEKUL/ORGANEL YANG AMAT SENI
PENGEMPARAN • ALAT PENGEMPAR ADALAH ALAT YANG DIGUNAKAN UNTUK MEMISAHKAN BAHAN/PARTIKEL DALAM LARUTAN • KELAS-KELAS: -PENGEMPARAN ANALITIKAL/ PENYEDIAAN -PENGEMPARAN ULTRA DAN KELAJUAN RENDAH -PENGEMPARAN PEMBEZA/PENZONAN http://ntri.tamuk.edu/centrifuge/centrifugation.html
PENGEMPARAN ANALITIKAL • DIGUNAKAN UNTUK MENGUKUR CIRI FIZIKAL PARTIKEL YANG DIENAP SEPERTI KOEFISIEN PENGENAPAN DAN BERAT MOLEKUL
PENGEMPARAN PENYEDIAAN • MEMISAHKAN PARTIKEL YANG SPESIFIK YANG BOLEH DIGUNAKAN SEMULA • JENIS-JENIS: -ZON BERKADARAN -PEMBEZA -PENGEMPARAN ISOPIKNIK
PENGEMPARAN ULTRA/KELAJUAN RENDAH • BERDASARKAN KELAJUAN • PENGEMPARAN ULTRA- KELAJUAN MELEBIHI 20,000 RPM • PENGEMPARAN ULTRA KELAJUAN SUPER- KELAJUAN 10,000 RPM-20,000 RPM • PENGEMPARAN KELAJUAN RENDAH-KELAJUAN DIBAWAH 10,000 RPM
PENGEMPARAN PEMBEZA • PARTIKEL-PARTIKEL YANG TERKANDUNG DALAM SAMPEL AKAN TERPISAH KE DALAM SUPERNATAN DAN PELET ATAU BERADA DALAM KEDUA-DUANYA BERGANTUNG KEPADA SAIZ, BENTUK, KETUMPATAN DAN KEADAAN PENGEMPARAN. • PELET TERKANDUNG DIDALAMNYA CAMPURAN KESEMUA KOMPONEN TERENAP DAN BOLEH MENGANDUNGI BAHAN TAK TERENAP PADA MULANYA
PENGEMPARAN PEMBEZA • SUPERNATAN MENGANDUNGI BAHAN YANG TIDAK TERENAP DAN BOLEH DIENAPKAN DENGAN PENGEMPARAN PADA KELAJUAN YANG LEBIH TINGGI
PENGEMPARAN PENZONAN • SAMPEL DILETAKKAN DIATAS LARUTAN SUKROSA ATAU SESIUM KLORIDA • PARTIKEL AKAN TERPISAH MENGIKUT SAIZ & BENTUK (ZON BERKADARAN-MASA) ATAU KETUMPATAN (ISOPIKNIK)
KOEFISIEN PENGENAPAN • APABILA KOMPONEN SEL MISALNYA DIEMPAR MELALUI LARUTAN BERKECERUNAN, KOMPONEN SEL ITU AKAN BERPISAH KEPADA ZON TERSENDIRI ATAU JALURAN • KADAR BILA MANA KOMPONEN TADI MEMISAH DISEBUT SEBAGAI KOEFISIEN PENGENAPAN ATAU NILAI s (UNIT SVEDBERG) • 1 S = 1 X 10-13 SAAT
NILAI KOEFISIEN PENGENAPAN PARTIKEL ATAU KOEFISIEN MOLEKUL PENGENAPAN LISOSOM 9400S VIRUS MOSAIK TEMBAKAU 198S RIBOSOM 80S MOLEKUL RNA RIBOSOM 28S MOLEKUL tRNA 4S MOLEKUL HEMOGLOBIN 4.5S
KELAJUAN PENGEMPARAN • PARTIKEL YANG BERPUSING MEMPUNYAI DAYA TARIKAN YANG BERUPA MAGNITUD KEPADA FUNGSI HALAJU PADA SUDUT TERTENTU (KELAJUAN PUSINGAN) DAN RADIUS PENGEMPARAN (JARAK ANTARA BEKAS SAMPEL DENGAN PUSAT ROTOR • TERDAPAT 2 CARA UNTUK MEMPERIHALKAN DAYA TARIKAN INI : a)KUASA PENGEMPARAN RELATIF b) PUTARAN SEMINIT (rpm)
KUASA PENGEMPARAN RELATIF • DAYA TARIKAN PENGEMPARAN BERDASARKAN ATAU RELATIF KEPADA TARIKAN GRAVITI PIAWAI • CONTOHNYA 500x g BERMAKSUD DAYA TARIKAN YANG 500 KALI LEBIH BESAR DARIPADA DAYA TARIKAN GRAVITI PIAWAI
KUASA PENGEMPARAN RELATIF • PERSAMAAN R.C.F. = 1.119 x 10 -5 (rpm2) r rpm=pusingan seminit r=radius (dalam cm) UNIT g
ELEKTROFORESIS • PERGERAKAN PARTIKEL BERCAS YANG DIPENGARUHI OLEH ALIRAN ELEKTRIK • ELEKTROFORESIS ADALAH KAEDAH UNTUK MEMISAHKAN MAKROMOLEKUL SEPERTI ASID NUKLEIK DAN PROTEIN BERDASARKAN SAIZ, CAS ELEKTRIK DAN CIRI FIZIKAL SEPERTI KETUMPATAN DAN LAIN-LAIN • PEMISAHAN DIBANTU OLEH MATRIKS SEPERTI POLIAKRILAMID ATAU AGAROS
ELEKTROFORESIS • PRINSIP: PEMISAHAN MAKROMOLEKUL BERGANTUNG KEPADA DUA CIRI IAITU BERAT DAN CAS • ALIRAN ELEKTRIK DARI ELEKTROD AKAN MENOLAK MOLEKUL MANAKALA ELEKTROD YANG LAGI SATU AKAN MENARIKNYA PADA MASA YANG SAMA • MOLEKUL AKAN BERGERAK ANTARA LIANG YANG TERBINA ANTARA JALINAN MATRIKS YANG BERTINDAK SEBAGAI PENAPIS YANG AKAN MEMISAHKAN MOLEKUL BERDASARKAN SAIZ
ELEKTROFORESIS • ALIRAN ELEKTRIK AKAN MEMAKSA MAKROMOLEKUL MELALUI LIANG • PERGERAKAN MAKROMOLEKUL BERGANTUNG KEPADA KEKUATAN MEDAN ELEKTRIK, SAIZ DAN BENTUK MOLEKUL, SIFAT HIDROFOBIK RELATIF SAMPEL DAN KEKUATAN IONIK SERTA SUHU PENIMBAL ELEKTROFORESIS • PEWARNAAN AKAN MEMBOLEHKAN MAKROMOLEKUL KELIHATAN DALAM BENTUK SIRI JALURANYANG TERPISAH
ELEKTROFORESIS PROTEIN • PROTEIN MEMPUNYAI CAS BERSIH POSITIF ATAU NEGATIF HASIL GABUNGAN ASID AMINO-AMINO BERCAS YANG TERKANDUNG DIDALAMNYA • MATRIKS YANG SERING DIGUNAKAN UNTUK MEMISAHKAN PROTEIN ADALAH POLIAKRILAMID • ELEKTROFORESIS GEL DUA DIMENSI-PEMISAHAN PROTEIN BERDASARKAN TITIK ISOELEKTRIK DAN BERAT MOLEKUL
ELEKTROFORESIS PROTEIN 2-D • PEMFOKUSAN ISOELEKTRIK- -LANGKAH PERTAMA: PEMISAHAN PROTEIN BERDASARKAN TITIK ISOELEKTRIK (PROTEIN MENGANDUNGI BERBAGAI NISBAH CAS POSITIF DAN NEGATIF) -MELALUI GEL BERBENTUK TIUB ELEKTROFORESIS, PROTEIN AKAN BERGERAK DALAM LARUTAN YANG MEMPUNYAI KECERUNAN PH -
+ BERBES - BERASID ELEKTROFORESIS PROTEIN 2-D • PEMFOKUSAN ISOELEKTRIK- -PROTEIN AKAN TERHENTI BILA IA TIBA DI NILAI pH YANG SAMA DENGAN TITIK ISOELEKTRIKNYA IAITU APABILA PROTEIN ITU TIDAK MEMPUNYAI CAS BERSIH
+ - ELEKTROFORESIS PROTEIN 2-D • ELEKTROFORESIS GEL DUA DIMENSI- -LANGKAH KEDUA ADALAH MEMBUAT LARIAN ELEKTROFORESIS DALAM ARAH ORTHOGON DARI LANGKAH PERTAMA DAN SDS DITAMBAHKAN
ELEKTROFORESIS PROTEIN 1-D • PEMISAHAN PROTEIN SATU DIMENSI: PEMISAHAN PROTEIN BERDASARKAN BERAT MOLEKUL • TEKNIK INI DIPANGGIL ELEKTROFORESIS GEL POLIAKRILAMID-SDS (PAGE) ATAU SDS-PAGE KERANA KEHADIRAN SDS DALAM PENYEDIAAN SAMPEL • SIMULASI ELEKTROFORESIS 1-DIMENSI http://www.rit.edu/~pac8612/electro/ Electro_Sim.html
SDS-PAGE • PEMISAHAN PROTEIN BERSAIZ 5 - 2,000 kDa • LIANG ANTARA POLIAKRILAMID DIUBAH ANTARA 3%-30% • SAMPEL PROTEIN YANG DIKAJI ADALAH DALAM BENTUK STRUKTUR PRIMER PROTEIN (PENDIDIHAN BERSAMA DENGAN SDS DAN -MERKAPTOETANOL) • PEWARNAAN PROTEIN DENGAN PEWARNA BIRU COOMASIE ATAU PERAK • PEWARNAAN TAK LANGSUNG: ANTIBODI TERIKAT RADIOISOTOP, ENZIM ATAU PEWARNA FLUORESENS
SDS-PAGE • FUNGSI SDS: DETERGEN BERCAS NEGATIF YANG BERGABUNG DENGAN KAWASAN HIDROFOBIK MOLEKUL PROTEIN DAN MENGAKIBATKANNYA TERBUKA MENJADI RANTAI POLIPEPTIDA YANG PANJANG DAN TERBEBAS DARI IKATAN DENGAN LAIN-LAIN PROTEIN DAN LIPID
SDS-PAGE • FUNGSI -MERKAPTOETANOL MEMECAHKAN IKATAN DISULFIDA BAGI MEMBOLEHKAN SUBUNIT PROTEIN DIANALISA
ELEKTROFORESIS ASID NUKLEIK • MATRIKS YANG SERING DIGUNAKAN UNTUK MEMISAHKAN ASID NUKLEIK ADALAH AGAROS ATAU POLIAKRILAMID • TEKNIK INI DIPANGGIL ELEKTROFORESIS GEL AGAROS • SAMPEL MENGANDUNGI DNA AKAN DIMASUKKAN KE DALAM TELAGA YANG LETAKNYA BERDEKATAN DENGAN ELEKTROD BERCAS NEGATIF • DNA YANG BERCAS NEGATIF AKAN DITARIK KE ARAH ELEKTROD POSITIF
ELEKTROFORESIS ASID NUKLEIK • DNA YANG BERSAIZ BESAR AKAN BERGERAK LAMBAT MANAKALA YANG BERSAIZ KECIL AKAN BERGERAK CEPAT • PEWARNAAN DENGAN ETIDIUM BROMIDA AKAN MEMBOLEHKAN KITA MELIHAT ASID NUKLEIK KERANA BERLAKUNYA SELITAN ETIDIUM BROMIDA DIANTARA BES-BES PADA ASID NUKLEIK • ETIDIUM BROMIDA AKAN BERWARNA OREN APABILA DISINARKAN DENGAN LAMPU ULTRA-LEMBAYUNG
MIKROSKOPI • KAEDAH AWAL DALAM MENGKAJI BIOLOGI SEL • PRINSIP: MEMBESARKAN IMEJ YANG KECIL • JENIS-JENIS MENGIKUT SAIZ PEMBESARAN IMEJ -MIKROSKOP CAHAYA (300nm-2mm) -MIKROSKOP ELEKTRON (0.15nm-100m)
MIKROSKOP CAHAYA • PRINSIP PEMBESARAN IMEJ: CAHAYA DARI BAWAH MIKROSKOP MELALUI KONDENSER YANG AKAN MENUMPUKAN CAHAYA KE ARAH SPESIMEN. CAHAYA YANG MELALUI SPESIMEN AKAN DIKUMPULKAN SEMULA OLEH KANTA OBJEKTIF YANG AKAN MENGHASILKAN IMEJ
MIKROSKOP CAHAYA • JENIS-JENIS: MIKROSKOP MEDAN TERANG MIKROSKOP MEDAN GELAP MIKROSKOP KONTRA-FASA MIKROSKOP GANGGUAN-PEMBEZA MIKROSKOP PENDARFLUOR (UV) (FLUORESIN/RHODAMIN)
MIKROSKOP ELEKTRON • PRINSIP: -PENGGUNAAN ELEKTRON DAN BUKANNYA CAHAYA UNTUK MEMBESARKANNYA IMEJ. -SPESIMEN PERLU MENJALANI PROSES PERSEDIAAN SEPERTI DILAPISKAN DENGAN SALUTAN EMAS NIPIS BAGI MEMBOLEHKAN ELEKTRON TERPANTUL SEMULA SEBELUM IMEJ DITUMPUKAN KE SKRIN
MIKROSKOP ELEKTRON • JENIS-JENIS: 1) MIKROSKOP ELEKTRON TRANSMISI ELEKTRON AKAN MELALUI SPESIMEN DAN IMEJ DITUMPUKAN PADA SKRIN FLUORESENS -STRUKTUR DALAMAN SPESIMEN DAPAT DILIHAT
MIKROSKOP ELEKTRON • JENIS-JENIS: 2) MIKROSKOP ELEKTRON PENGIMBAS ELEKTRON AKAN DITUMPUKAN KEPADA SPESIMEN YANG KEMUDIANNYA AKAN TERPANCAR SEMULA (DIIMBAS) KE BAHAGIAN PENGESAN DAN IMEJ DIHANTAR KE SKRIN UNTUK DILIHAT -STRUKTUR LUARAN SPESIMEN DAPAT DILIHAT
MIKROSKOP ELEKTRON ALAT ELEKTRON MIKROSKOP PENGIMBAS IMEJ NYAMUK MENGGUNAKAN MIKROSKOPI ELEKTRON PENGIMBAS
KAEDAH-KAEDAH LAIN • KROMATOGRAFI -KERTAS: PEMISAHAN PROTEIN MENGGUNAKAN KERTAS TURAS -PERTUKARAN-ION (ION EXCHANGE) -TURASAN GEL (GEL FILTRATION) -KEAFINAN (AFFINITY) -CECAIR BERTEKANAN TINGGI (HPLC)
KAEDAH-KAEDAH LAIN • PENGGUNAAN RADIOISOTOP UNTUK MENANDA MOLEKUL: 32P, 131I, 35S, 14C, 45Ca, 3H - RIA, EKSPERIMEN ‘PULSE-CHASE’, AUTORADIOGRAFI • PENGGUNAAN ANTIBODI (MONOKLON/POLIKLON) UNTUK MENANDA MOLEKUL:EIA, IF, ELISA • ANALISA DIFRAKSI X-RAY: PENENTUAN STRUKTUR PROTEIN • TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN