PCR, sangat bergantung pada spesifitas primer (image from daysinutm.blogspot.com)
Pada artikel sebelumnya dengan judul “Yuk Mendesain Primer dengan Primer3Plus” telah dijelaskan langkah-langkah desain primer. Di sana dicontohkan bagaimana cara mendesain primer untuk mendeteksi keberadaan virus TMV (Tobacco Mozaic Virus) yang biasa menyerang tanaman tembakau dan jenis-jenis tanaman golongan Solanaceae.
Primer yang telah kita desain tersebut harus diuji spesifisitasnya agar kita yakin bahwa:
+Continue Reading
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Molekul DNA
PCR alias Polymerase Chain Reaction adalah salah satu teknik yang paling banyak digunakan dalam biologi molekuler. Dengan PCR, DNA dalam jumlah yang sangat sedikit dapat kita lipatgandakan untuk selanjutya diidentifikasi, dimanipulasi dan bisa pula digunakan untuk keperluan forensik, diagnosis virus penyakit dan sebagainya.
Selain enzim Taq DNA Polymerase yang menjadi kunci pokok teknik PCR, ada satu komponen lagi yang tak kalah pentingnya, yaitu Primer PCR. Spesifisitas dan efisiensi PCR amat ditentukan oleh kualitas primer yang digunakan. Sekarang yuk kita bahas bagaimana caranya mendesain primer untuk PCR.
+Continue Reading
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Struktur sekunder RNA, bisa juga terjadi pada oligonucleotida atau primer (image from poniecki.org)
Bila pada artikel “Yuk Mendesain Primer dengan Primer3Plus” dan “Desain Primer Menggunakan PerlPrimer” sudah dijelaskan tahapan dalam mendesain primer untuk PCR, maka dalam artikel ini kita akan mempelajari parameter apa saja yang harus kita perhatikan agar kualitas primer yang kita desain benar-benar terjamin. Beberapa hal berikut ini dapat kita jadikan bahan pertimbangan ketika mendesain primer. +Continue Reading
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Siapapun yang berkecimpung dalam dunia genetik pasti mengenal dan pernah berurusan dengan GenBank, bahkan tak berlebihan jika GenBank disebut sebagai referensi utama mereka. Sebenarnya bank macam apakah GenBank itu?
Bank ini adalah database sekuen genetik, semua sekuen DNA teranotasi dan tranlasinya yang dipublikasikan di seluruh dunia ada di sini. Data pada GenBank selalu bertambah setiap saat. GenBank dikelola oleh NIH (National Institute of Health) pemerintah Amerika, dan merupakan bagian dari Kolaborasi Database Sekuen Nukleotida Internasional yang terdiri atas DNA DataBank of Japan (DDBJ), European Molecular Biology Laboratory (EMBL), dan GenBank sendiri di National Center for Biotechnology Information (NCBI). Ketiga organisasi ini selalu bertukar data setiap hari agar semua datanya selalu ter-update.
+Continue Reading
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Image from ncdnaday.org.
Pengembangan vaksin membutuhkan pengetahuan mendalam mengenai imunologi. Itu adalah ilmu yang mempelajari sistim imun dari manusia. Sepanjang sejarah imunologi, pengembangan vaksin dilakukan dengan cara klasik. Ini adalah melemahkan virus dengan menggunakan panas atau bahan kimiawi. Adapun, cara ini tidak sepenuhnya aman. Salah satu sebabnya, adalah kemungkinan utuhnya materi genetik virus. Walau cara pemanasan dan kimia dapat merusak materi genetik, namun belum tentu bagian yang penting bagi virulensi akan dirusak juga. Jika respon imum pasien kurang kuat, justru vaksinasi dapat menjadi bumerang yang berbahaya bagi mereka. Justru virus tersebut, karena materi genetiknya masih utuh, dapat aktif lagi dan menyerang host. Melihat kondisi yang tidak menguntungkan ini, apa yang dapat dilakukan praktisi biomedis untuk mengatasinya?
Jawabannya ada pada imunologi molekuler. Definisi dari itu adalah ilmu yang mempelajari sistim imun manusia dalam tingkat molekuler. Riset immunologi molekuler, sebagai salah satu cabang dari biologi molekuler, telah berkembang pesat, telah juga dipatentkan dan hasil risetnya telah dipublikasi dalam banyak jurnal internasional peer reviewed. Adapun, metode yang dilakukan untuk mengembangkan vaksin secara molekuler secara umum ada dua, yaitu:
- Menggunakan Protein/Peptida dari Virus: Dalam rangka mengembangkan vaksin yang aman, diperlukan cara untuk menonaktifkan materi genetik dari virus. Terobosan yang dilakukan bidang imunomolekuler adalah dengan menggunakan protein atau peptida tertentu dari virus tersebut. Jadi, sistim imun dapat langsung mengenai protein/peptida virus sintetik tersebut, untuk kemudian menghasilkan respon imun untuk menghadapi virus yang sesungguhnya. Berhubung materi genetik virus tidak digunakan, maka diharapkan vaksin model ini relatif lebih aman.
- Menggunakan vaksin DNA: Pendekatan ini menggunakan materi genetik virus. Namun bukan materi genetik yang sesungguhnya, karena merupakan materi genetik sintetik (oligonukleotida). Berhubung ia hanyalah sintetik atau replika dari materi genetik yang sesungguhnya, maka diharapkan vaksin ini akan aman juga. Vaksin DNA, akan mengintegrasikan dirinya dengan DNA pada host, untuk kemudia mengekspresikan protein yang berfungsi untuk menstimulasi respon imun. Biasanya, yang digunakan sebagai vaksin DNA adalah plasmid.
Kedua tipe vaksin tersebut telah mencapai uji klinis, dan ada beberapa yang telah dijual di pasaran. Contohnya vaksin HPV, yang merupakan vaksin protein, telah dipatenkan dan dijual dipasaran. Adapun, informasi mengenai protein atau DNA apa yang harus digunakan sebagai prekursor vaksin, memerlukan pengolahan lebih lanjut secara komputasi. Pada pengembangan vaksin protein/peptida, diperlukan pengetahuan mengenai sekuens asam amino yang memang memiliki potensi besar untuk mengenerasi respon imun. Asam amino tersebut dinamakan epitop. Untuk mendeteksi mana sekuens asam amino yang berfungsi sebagai epitop, maka diperlukan bantuan komputer. Demikian juga untuk menentukan sekuens DNA apa yang dapat digunakan sebagai vaksin, diperlukan bantuan komputer juga. Dari penggunaan komputer, untuk membantu riset imunologi molekuler inilah, maka lahir ilmu imunoinformatika. Informasi yang diberikan oleh aplikasi imunoinformatika, dapat membantu kita untuk mendesain vaksin secara lengkap atau utuh. Setelah vaksin berhasil didesain, maka diperlukan validasi untuk menentukan apakah vaksin tersebut memiliki sekuens dan struktur yang serupa dengan protein/peptida asli. Jika sudah valid, maka dapat dilakukan eksperimen laboratoris untuk memproduksi vaksin tersebut.
Seperti artikel yang saya tulis sebelumnya mengenai pengembangan obat, dengan bantuan metode biokomputasi, maka pengembangan vaksin akan dapat lebih terarah dan tepat sasaran. Dengan bantuan imunoinformatika, maka penghematan regen imunomolekuler dapat berlangsung secara sangat signifikan dan dapat digunakan secara lebih ekonomis. Sehingga, vaksin yang diuji pada binatang dan klinis, nantinya adalah vaksin yang berkualitas tinggi dan memiliki potensi sangat besar untuk lolos uji klinis. Metode immunoinformatika sangat menunjang efisiensi dan efektivitas riset, di tengah krisis finansial yang melanda dunia sekarang ini.
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Primer merupakan salah satu bagian terpenting dalam reaksi PCR, Polymerase Chain Reaction merupakan teknik perbanyakan sample DNA yang mempunyai banyak kegunaan mulai dari sekuensing hingga forensik, aplikasi PCR ini dinilai sebagai teknik biomolekuler yang sangat bermanfaat sehingga penemu PCR ini Kary Mullis dianugerahi hadiah nobel dalam bidang kimia pada tahun 1993. Untuk mengenal lebih lanjut tentang PCR bisa merujuk ke tulisan ini. Saat ini terdapat banyak aplikasi komputer yang dapat digunakan membantu dalam desain primer ini dari yang sifatnya berbayar hingga yang gratis. PerlPrimer contohnya, adalah salah satu aplikasi yang kerap di pake dalam perancangan primer.
PerlPrimer
PerlPrimer merupakan software untuk mendesain secara mudah dan otomatis primer untuk standard PCR, bisulphite PCR, real-time PCR (QPCR) dan sekuensing, software yang yang dikembangkan dengan bahasa Perl dan Perl/TK untuk tampilannya sehingga bisa dijalankan di MacOSX, Linux dan Windows, saat ini versi terakhir dari PerlPrimer adalah 1.1.17. Kita bisa mendownload aplikasi ini secara bebas dan bisa merubah kode pemogramannya dikarenakan aplikasi ini berlisensi Free and OpenSource. Proses insatalasi PerlPrimer ini tergantung sistem operasi yang kita gunakan, PerlPrimer menyediakan paket instalasi untuk sistem operasi Mac, Linux dan Windows dengan proses intalasi yang tidak rumit, paket instalasi bisa di unduh disini.
Fitur-fitur PerlPrimer
- Menghitung kemungkinan primer dimmers yang terbentuk
- Mendownload langsung sekuen genom atau cDNA dari Ensembl
- Bisa langsung melakukan BLAST ke server NCBI atau serverl lokal
- Hasil dari desain perimer dapat di simpan, atau di eksport ke format tab-delimited sehingga bisa dibuka oleh aplikasi spreadsheet standar (OpenOffice, Microsoft Office). Informasi lebih detail mengenai PerlPrimer bisa merujuk ke http://perlprimer.sourceforge.net/methodology.html
Mendesain Primer untuk standard PCR dengan PerlPrimer
Untuk memulai mendesain primer untuk keperluan standard PCR, maka DNA tempalate yang akan di jadikan rujukan dalam desain bisa didapatkan langsung dari server database Ensmbl melalui PerlPrimer dengan mengklik ikon “Retrieve gene from Ensembl” atau dari menu file. Sebagai contoh, jika kita akan mencari gene pgr pada manusia, maka ketik “pgr” sebagai gene name dan pilih “Homo Sapiens” sebagai organism. Dan pastikan kita memilih “cdna” sebagai retrieval type, selanjutnya klik OK, maka setelah proses download selesai sekuens gen pgr akan tampil pada input box. Kita juga bisa secara langsung mengkopi sekuens DNA yang telah kita siapkan sebelumnya langsung di input area.
Setelah dna tempalte kita telah tersedia, maka selanjutnya menentukan strategi yang di inginkan, seperti berapa panjang primer yang akan kita desain. Untuk suhu annealing kita bisa mengatur di, begitu juga dengan GC, panjang amplikon yang dinginkan. setelah semua kondisi yang telah kita inginkan telah sesuai maka untuk mencari scara otomatis kandidat primer dengan mengklik find primer icon.
Tampilan PerlPrimer
Untuk melihat detail hasil proses pencarian kandidat primer dengan mengklik sekuen yang diinginkan.
detail kandidat oligo primer
untuk melakuan blast sequence primer yang kita inginkan dengan mengklik BLAST primer icon demikikan desain primer untuk PCR standard dengan perlPrimer.
Hasil BLAST
Selamat Mencoba,.
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
