Elektroforesis: Teori dan Jenisnya

KOMPAS.com - Kemajuan ilmu biologi molekuler membuat manusia bisa meneliti berbagai molekul kecil seperti DNA.

Hasil analisis DNA tersebut membantu kehidupan manusia misalnya pengujian paternitas dan juga proses forensik. Untuk menganalisis molekul kecil dibutuhkan teknik yang dinamakan elektroforesis.

Dilansir dari Thought Co, teknik elektroforesis ditemukan oleh Ferdinand Frederic Reuss pada tahun 1807 pada saat ia melihat partikel tanah liat dalam air yang bermigrasi saat dikenai medan listrik kontinu.

Dari situlah Reuss menemukan teknik elektroforesis yaitu teknik untuk memisahkan molekul dalam cairan atau gel menggunakan medan listrik.

Ketika medan listrik diterapkan, ion akan bergerak sesuai dengan muatannya dan terpisah dari makromolekul.

Ion-ion akan bermigrasi ke katoda maupun anoda, sedangkan spesiem netral tidak akan terpengaruh.

Sehingga dapat memisahkan spesimen di dalam molekul protein, DNA, RNA, plasmid, isoenzim, lipoprotein, hemoglobin, dan makromolekul lainnya.

Jenis-jenis elektroforesis

Beragam jenis-jenis elektroforesis, yaitu:

• Elektroforesis kapiler

Elektroforesis kapiler adalah teknik elektroforesis yang memisahkan ion-ion bergantung pada mobilitas elektroforesisnya dalam medan listrik.

Yang dimaksud dengan mobilitas elektroforesis adalah muatan molekul, viskositas atau kekentalan, juga jari-jari atomnya.

Elektroforesis kapiler dapat dilakukan dengan cepat sesuai dengan besar kekuatan medan listriknya. Teknik ini adalah teknik penelitian dasar yang sangat penting untuk memahami fungsi gen dan protein serta diagnose klinis dan juga forensik.

Dilansir dari National Human Genome Research Institute, pori-pori dalam gel bekerja seperti saringan, memungkinkan molekul yang lebih kecil bergerak lebih cepat darpada molekul yang lebih besar. Gel yang digunakan bisa berupa gel agarosa dan gel poliakrilamida.

Dilansir dari Microbe Notes, antigen direaksikan dengan antiserum spesifik yang ditempatkan di palung sejajar dengan migrasi elektroforesis dan difusi dibiarkan terjadi.

Kemudian molekul akan terpisah setelah 18 hingga 24 jam karena reaksi antara protein dan antibodinya.

• Electroblotting

Elektroblotting adalah teknik pemisahan asam nukleat dengan menggunakan membran padat untuk mendeteksi protein tertentu.

Dalam elektroblotting digunakan antibodi spesifik untuk memunculkan protein tertentu yang berguna dalam proteomik dan genomik.

• Pemfokusan isoelektrik

Pemfokusan isoelektrik adalah teknik elektroforesis dengan resolusi yang tinggi melalui penciptaan gradient pH.

Pemfokusan isoelektrik dilakukan dalam tegangan listrik yang tinggi agar molekul bisa bergerak hingga titik nol muatannya.

• Elektroforesis gel medan berdenyut

Elektroforesis gel medan berdenyut digunakan untuk pemisahan molekul yang lebih besar (tidak bisa melewatipori gel).

Elektroforesis gel medan berdenyut dilakukan dengan cara menerapkan medan listrik yang berubah secara konstan sehingga protein terpaksa melakukan reorientasi dan kemudian terpecah dari makromolekul.

Elektroforesis gel medan berdenyut sangat efektif untuk analisis DNA yang besar, namun memerlukan waktu yang cukup lama.