Analisis DNA melibatkan berbagai jenis eksperimen molekuler dan prosedur biologis. DNA adalah bahan mentah yang rapuh dan rumit, sehingga penanganan dan analisisnya membutuhkan persiapan bahan kimia dengan kualitas terbaik dan paling murni. Tergantung pada analisis, ratusan bahan kimia, dari larutan asam dan basa hingga buffer dan pewarna, terlibat dalam studi DNA. Memahami mengapa beberapa bahan kimia digunakan adalah kunci untuk melakukan eksperimen yang berhasil dan memperoleh hasil yang akurat, andal, dan dapat direproduksi.
Ethylenediaminetetraacetate untuk Pemurnian DNA
Tiga jenis DNA dimurnikan untuk karya ilmiah: DNA dari genom (DNA genomik), seluruh DNA dari sel (DNA total) atau dari plasmid, yang dapat berkembang biak sendiri. Pemurnian DNA sel total menggunakan bahan kimia yang memungkinkan penghancuran banyak membran sel selama lisis sel. Bahan kimia ethylenediaminetetraacetate (EDTA) sering digunakan untuk menghilangkan ion magnesium, yang diperlukan untuk mempertahankan kekakuan dinding sel, menyebabkannya melemah hingga runtuh atau robek, melepaskan isi sel dan DNA untuk analisis. Selain itu, EDTA melindungi dan menjaga integritas DNA dengan menghambat enzim yang biasanya ada di dalam sel, yang dapat memecah DNA dan membuatnya tidak dapat digunakan.
Magneisum Klorida untuk Amplifikasi DNA
Reaksi berantai polimerase (PCR) adalah metode analisis canggih yang digunakan untuk mengamplifikasi beberapa ribu salinan molekul DNA, namun penuh dengan masalah teknis dan ketidakakuratan. Oleh karena itu, banyak ilmuwan secara rutin melakukan beberapa set PCR yang berbeda untuk menemukan kondisi dan parameter paling optimal untuk gen tertentu yang diinginkan. Salah satu bahan kimia yang digunakan untuk melakukan optimasi tersebut adalah magnesium, yang menstabilkan enzim DNA polimerase yang digunakan dalam PCR dan bertindak sebagai co-faktor penting untuk aktivitas enzim. Untuk PCR, magnesium digunakan dalam bentuk buffer magnesium klorida.
Etidium Bromida untuk Pewarnaan DNA
Etidium bromida adalah pewarna yang mengikat DNA dengan menyelinap di antara nukleotida yang membentuk heliks ganda DNA dalam proses yang dikenal sebagai interkalasi. Pewarna ini kemudian dapat disinari dengan lampu ultraviolet, sehingga DNA yang terikat dengan etidium bromida dapat divisualisasikan. Namun, setidaknya 1 nanogram DNA diperlukan agar etidium bromida terlihat dengan baik, oleh karena itu, ini adalah salah satu cara untuk mendeteksi DNA yang diamplifikasi PCR. Meskipun murah dan banyak digunakan, itu juga merupakan bahan kimia mutagenik yang diketahui menyebabkan kanker, sehingga penggunaannya di laboratorium sangat diatur dan banyak ilmuwan beralih menggunakan alternatif yang kurang beracun.