Apa itu PCR – Polymerase Chain Reaction adalah suatu pemeriksaan laboratorium untuk mendeteksi adanya material genetik baik dari sel, bakteri maupun virus. Saat ini kita mengenal PCR adalah pengujian untuk mendiagnosa adanya penyakit Covid-19 pada tubuh seseorang dengan mendeteksi ada tidaknya material genetik virus corona.
Apa itu PCR – Polymerase Chain Reaction
Selain sel, baik bakteri maupun virus mempunyai material genetik berupa DNA maupun RNA yang dibedakan berdasarkan jumlah rantai yang ada di dalamnya. DNA adalah jenis material genetik yang mempunyai rantai ganda, berbeda dengan RNA yang berjenis rantai tunggal. Setiap makhluk hidup mempunyai informasi genetik yang unik pada DNA dan RNA-nya.
Dengan teknik amplifikasi atau perbanyakan dalam PCR akan dapat mendeteksi keberadaan DNA dan RNA tersebut. Dengan dapat dideteksinya suatu material genetik pada beberapa penyakit yang disebabkan karena virus dan bakteri maka akan sangat membantu dalam mendiagnosis suatu penyakit.
Kegunaan PCR
Polymerase Chain Reaction atau PCR ini secara umum mempunyai kegunaan yaitu :
- Mengamplifikasi urutan nukleotida.
- Menentukan kondisi urutan nukleotida dari suatu DNA yang mengalami mutasi.
- Digunakan dalam bidang kedokteran forensik.
- Untuk pelacakan asal-usul seseorang dengan membandingkan “finger print”.
Dalam hal pendeteksian penyakit, tes PCR sendiri umumnya dapat digunakan untuk mendeteksi penyakit seperti :
- Infeksi HIV
- Hepatitis C
- Infeksi cytomegalovirus
- Infeksi HPV atau human papilloma virus
- Gonore
- Klamidia
- Penyakit Lyme
- Pertusis (batuk rejan)
Komponen PCR
Dalam melakukan tes PCR sendiri ada beberapa komponen yang harus ada yaitu :
1. Enzim DNA Polymerase
Dulu selama reaksi polimerisasinya, tes PCR menggunakan Klenow fragment DNA Polimerase I, namun enzim ini tidak aktif secara termal dalam proses denaturasi. Karenanya dibutuhkan tambahan enzim di setiap siklusnya untuk perpanjangan 200 bp dengan hasil yang kurang spesifik. Kini dalam perkembangannya, digunakanlah ensim taq DNA Polymerase yang aktif pada suhu tinggi sehingga tidak perlu menambahkan enzim pada setiap siklusnya. Selain itu tes PCR juga dapat dilakukan menggunakan satu mesin saja.
2. Primer
Primer adalah oligonukleotida pendek rantai tunggal yang mengandung urutan komplemen dengan DNA templat, oligonukleotida inilah yang nantinya akan diperbanyak. Primer ini sendiri mempunyai panjang sekitar 20 – 30 basa. Dalam merancang urutan primer kita harus mengetahui urutan nukleotida di awal dan akhir DNA target. Primer oligonukleotida ini nantinya akan disintesis memakai suatu alat yang disebut DNA synthesizer.
3. Reagen
Selain primer dan enzim, komponen seperti dNTP dalam reaksi polimerisasi dan buffer yang mengandung MgCI2 juga akan menentukan keberhasilan tes PCR nantinya. Konsentrasi ion Mg2+ ini nantinya akan mempengaruhi proses primer annealing, denaturasi, aktivitas enzim, fidelitas reaksi dan spesifikasi produk sehingga vital keberadaannya.
Tahapan PCR
Tes PCR sendiri melibatkan banyak proses di dalamnya, namun pada dasarnya ada 3 tahapan dalam tes PCR yaitu :
1. Denaturasi
DNA untai ganda ini akan menjadi dua untai tunggal dalam proses denaturasi karena suhunya yang tinggi sehingga ikatan hidrogen di dalamnya akan terputus diantara basa-basa komplemen. Dalam tahap ini semua reaksi enzim tidak bekerja seperti pada reaksi polimerisasi sebelumnya karena denaturasi umumnya dilakukan pada suhu 90 – 95 Celcius.
2. Penempelan primer
Dalam tahap annealing atau penempelan primer akan menyebabkan primer bergerak ke daerah yang spesifik dimana urutan primernya komplemen. Kemudian antara primer dan urutan komplemen pada template akan terbentuk ikatan hidrogen pada suhu 50 – 60 Celcius. Kemudian DNA polymerase dan ikatan hidrogen akan berikatan dengan sangat kuat dan tidak akan terputus kembali apabila dilakukan reaksi polimerisasi lanjutan pada suhu 72 Celcius.
3. Reaksi polimerisasi (extension)
Reaksi perpanjangan rantai atau polimerisasi ini dilakukan pada suhu 72 Celcius sehingga primer yang menempel akan mengalami perpanjangan di ketiga sisinya. Dan dengan penambahan dNTP yang komplemen dengan templat dari DNA polimerase.