Elektroforesis Gel : Cara Kerja, Jenis serta Fungsinya

Istilah elektroforesis mungkin sudah tidak terdengar asing. Sebab, istilah tersebut kerap diaplikasikan oleh berbagai industri. Industri batu bara menggunakan metode ini dalam corong uap pembakaran, pabrik dalam alat penyaring debu, dan biologi molekuler (pengidentifikasian DNA manusia dan kelainan genetik). Meskipun begitu, pernahkah mendengar istilah elektroforesis gel?

Elektroforesis Gel

Sebelum mengetahui seluk beluk elektroforesis gel, perlu diketahui bahwa elektroforesis adalah sebuah metode yang dilakukan untuk memisahkan fragmen DNA, seperti RNA dan protein. Pemisahan tersebut dilakukan berdasarkan ukuran dan muatannya.

Hal tersebut disebabkan, seluruh molekul DNA telah memiliki jumlah muatan yang sama per massa. Melalui pemisahan ini, dapat diketahui jumlah fragmen DNA berbeda dalam sampel serta seberapa relatif besar satu sama lain. 

Sehubungan dengan itu, gel merupakan lempengan yang terbuat dari bahan seperti jelly. Lempengan tersebut, berguna untuk pemisahan DNA dan terbuat pula dari polisakarida yang dikenal berbentuk agarose (serpihan bubuk kering). 

Saat agarose dipanaskan dalam air yang terdapat sedikit kandungan garam lalu dibiarkan dingin maka akan terbentuk gel padat yang cukup licin. Bahkan, di tingkat molekuler, gel ialah matriks molekul agarose yang disatukan oleh ikatan hidrogen kemudian membentuk pori-pori kecil layaknya saringan (filter). Pemilihan gel bergantung pada ukuran molekul yang akan dielektroforesis.

Cara Kerja Elektroforesis Gel

Sampel DNA ditempatkan dalam kotak gel sebelum diletakkan di sumur. Ujung gel dengan sumur diposisikan ke arah elektroda negatif. Bagian ujung lainnya, tanpa sumur (ke arah fragmen DNA bermigrasi) diarahkan ke elektroda positif.

Molekul bermuatan, bergerak melalui gel saat arus listrik melewatinya yang mana arus listrik dialirkan ke seluruh gel. Molekul bermigrasi menuju muatan berlawanan. Berikutnya, yang dimaksud migrasi, yaitu pergerakan molekul. 

Molekul yang lebih kecil, bermigrasi lebih cepat serta bergerak lebih jauh dibandingkan fragmen lebih besar. Karena itu, molekul dipisahkan berdasarkan ukuran.

Fragmen DNA bermigrasi melalui gel saat daya dihidupkan dan gel mengalir kemudian fragmen dipisahkan berdasarkan ukurannya. Fragmen yang berukuran besar berada di bagian atas gel (elektroda negatif, tempat dimulainya) sedangkan fragmen terkecil berada di dekat bagian bawah (elektroda positif). 

Setelah fragmen dipisahkan, gel dapat diperiksa dan dilihat ukuran pita yang ditemukan. Pita, yaitu garis DNA yang terdefinisi dengan baik pada gel. Tiap pita, berisi sejumlah besar fragmen DNA yang berukuran sama serta berjalan ke posisi yang sama. 

Perbandingan pita dalam sampel dengan tangga DNA dapat diperkirakan ukurannya. Penggunaan fluorescent dan pewarna memungkinkan DNA pada gel dapat dilihat secara mudah setelah dipisahkan. Hal ini, akan muncul sebagai pita pada gel.

Jenis dan Fungsi Elektroforesis Gel

Elektroforesis gel terbagi atas dua jenis, yakni DNA/RNA dan protein. Kedua jenis tersebut memiliki beberapa jenis, seperti di bawah ini.

Elektroforesis DNA/RNA

• Elektroforesis gel agarose: horizontal

• Elektroforesis gel poliakrilamida: vertikal

Elektroforesis protein

• PAGE (PolyAcrilamide Gel Electrophoresis), sistem yang diterapkan dalam PAGE ialah flat bed, rod atau column, capillary, dan vertical slab.

• SDS PAGE

• Blue Native Page (BN-PAGE

• Zymogram PAGE

• Isoelectric Forusing (IEF)

• 2-D Electrophoresis

Fungsi Elektroforesis Gel

Elektroforesis gel berfungsi untuk beberapa keperluan, di antaranya.

1. Memisahkan fragmen DNA/RNA
2. Memisahkan nanopartikel
3. Analisis hasil isolasi gen dan protein