KEMENTERIAN PERTANIAN - DIREKTORAT JENDRAL PERKEBUNAN

BALAI PROTEKSI TANAMAN PERKEBUNAN PONTIANAK

15/10/2018 - 05:45 PM

PCR SEBAGAI TEKNIK CEPAT DALAM DETEKSI DAN IDENTIFIKASI ORGANISME PENGGANGGU TUMBUHAN

Di Publish Pada : 25/07/2018 | Kategori : Jadwal

Teknik polymerase chain reaction (PCR) merupakan teknik saintifik di dalam biologi molekuler dalam memperbanyak salinan utas DNA makhluk hidup menjadi ribuan hingga jutaan salinan sikuens DNA. Teknik PCR dikembangkan oleh Karry Mullis, seorang peneliti biokimia asal Amerika pada tahun 1984 (Joshi M, Deshpande JD. 2010). Prinsip dasar pertama replikasi DNA adalah adanya penempelan dua primer yang dijelaskan oleh Gobind Khorana pada tahun 1971. Kini, teknik PCR secara umum telah dipakai di laboratorium biologi molekuler untuk berbagai macam keperluan di bidang pertanian, kedokteran maupun yang lainnya. Metode PCR sebagai teknik yang powerful dalam mendapatkan hasil DNA karena prosesnya yang cepat, sensitif, dan akurat (Joshi M, Deshpande JD. 2010). Proses PCR dijadikan sebagai salah satu penemuan revolusioner yang membuat seluruh cabang ilmu biologi molekuler berkembang pesat. 

Berikut ini merupakan ilustrasi mesin PCR dengan komponen campuran yang digunakan untuk amplifikasi DNA (Gambar 1a) dan tahapan proses amplikasi DNA yang dimulai dari denaturasi (denaturation), penempelan DNA (annealing), dan pemanjangan (extension) dalam satu siklus (Gambar 1b). Ilustrasi perbanyakan pita DNA di dalam mesin PCR menjadi ribuan hingga jutaan salinan DNA disajikan dalam Gambar 2. Produk PCR selanjutnya dilakukan visualisasi melalui elektroforesis untuk mengetahui pita DNA yang terbentuk. Ukuran DNA dapat dibandingkan dengan penanda (marker) DNA (Gambar 3).

Di dalam proteksi tanaman, teknik PCR banyak digunakan untuk deteksi dan identifikasi organisme pengganggu tumbuhan (OPT). Selain itu, banyak juga produk PCR digunakan sebagai rekayasa genetika terhadap OPT maupun inangnya melalui pemetaan genom organismenya. Salinan DNA OPT dapat diperbanyak pada saat primer yang digunakan memiliki kecocokan dengan basa nukleotida DNA yang diuji. DNA sampel hasil PCR akan dicocokkan dengan DNA OPT yang sudah diketahui dengan melihat kesamaan jumlah ukuran pasang basanya (pb) setelah dilakukan elektroforesis.

Analisis lanjutan untuk mengetahui kemiripan hasil PCR dengan spesies OPT tertentu dilakukan dengan melakukan sekuensing hasil PCR sampel. Hasil sekuens ini akan menampilkan urutan basa nukleotida sampel yang kemudian diolah melalui program BLAST (basic local alignment search tool). Analisis BLAST dapat membandingkan kecocokan basa nukleotida OPT sampel dengan basa nukleotida dari berbagai macam spesies yang sudah tersedia di dalam gene bank. Semakin tinggi persentase homologi/kesamaan susunan DNA yang diperoleh melalui analisis BLAST maka akan semakin kuat untuk identifikasi spesies OPT. Analisis BLAST dalam menentukan identifikasi spesies dapat dilihat di web NCBI (national center for biotechnology information): https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome

Meskipun PCR memiliki kemampuan luar biasa di bidang molekuler namun teknik ini harus memperhatikan beberapa hal. Hal yang paling penting adalah penyediaan mesin PCR dan alat pendukung lainnya masih relatif mahal. Pengadaan larutan reagen dan PCR kit yang dipakai juga relatif mahal. Selain itu, kondisi listrik di laboratorium harus stabil karena apabila listrik padam maka proses PCR dapat berhenti yang mengakibatkan proses perbanyakan DNA tidak berhasil. Proses PCR tidak bisa diulangi lagi karena DNA dan larutan campurannya menjadi rusak. Perbanyakan DNA harus diulangi kembali dengan mencampurkan DNA dan PCR kit yang baru.

Sekarang ini, mesin PCR menjadi sebuah sarana prasarana yang wajib dimiliki oleh sebuah balai maupun universitas dalam penelitian molekuler. Adanya mesin PCR di balai/universitas dapat membantu dalam pelayanan publik atau penelitian untuk mendeteksi dan identifikasi OPT dengan waktu yang cepat dan hasil yang akurat. Hasil PCR dapat juga menjadi alat konfirmasi ulang untuk menguatkan hasil identifikasi secara morfologi terhadap OPT.

 

DAFTAR PUSTAKA

Joshi M, Deshpande JD. 2010. Polymerase chain reaction: methods, principles and application. IJBR 1 [5]:81?97.

Viljoen GJ, Nel LH, Crowther JR. 2005. Molecular Diagnostic PCR Handbook. Netherland: Springer.

https://www.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology/dna-sequencing-pcr-electrophoresis/a/gel-electrophoresis

https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome

http://www.primogenomic.com/nucleic_acid_test.html

 

Moch. Yadi Nurjayadi, S.Si - Calon POPT Ahli Pertama


Kritik Dan Saran

Pengunjung

Pengunjung hari ini : 63
Total pengunjung : 8906

Polling

Survey kepuasan website edit

Apakah website ini bermanfaat ?
Sangat Bermanfaat
Cukup Bermanfaat
Kadang Bermanfaat
Kurang Bermanfaat
Kurang Faedah

Galeri Foto

Galeri Video

Copyright © 2017 Direktorat Jenderal Perkebunan - Kementerian Pertanian
Jl. Budi Utomo No.57, Pontianak - Kalimantan Barat 78241 - Indonesia
Telp. : (0561) 883632 - Fax : (0561) 882784. Email : balaiproteksipontianak@pertanian.go.id