Mengenal Percobaan Transformasi yang Buktikan DNA sebagai Materi Genetik

Ilustrasi DNA
(Sumber: Source)

Banyak dari kita telah mengetahui DNA yang berada dalam kromosom bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat dari suatu organisme. Namun, yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah “Bagaimana DNA diketahui sebagai materi genetik dari makhluk hidup?”. Pada kesempatan ini saya akan membagikannya kepada para pembaca melalui tulisan ini. Salah satu penelitian yang memberikan bukti bahwa DNA sebagai materi genetik.

Percobaan transformasi ini diinisiasi oleh F. Griffith tahun 1928. F Griffith melakukan penginfeksian  bakteri Streptococcus pneumoniae kepada mencit dengan mengguakan dua strain berbeda. Perbedaan kedua strain ini terletak pada kapsul polisakarida yang memiliki fungsi melindunginya darimekanismepertahanan tubuh hewan. Kedua strain tersebut adalah strain S da strain R. Strain S jika ditumbuhkan di media padat akan terlihat halus dan mengkilap. Selain itu Strain S ini memiliki kapsul polisakarida, sehingga bersifat virulen (menimbulkan penyakit). Adapun strain R jika ditumbuhkan di media akan terlihat kasar,selain itu tidak memiliki kapsul polisakarida. Hal ini menyebabkan strain R bersifat avirulen. Kedua strain tersebut diinfeksikan ke mencit dan memberikan hasil yang dapat kita lihat pada tabel berikut. 

Jenis strain bakteri yang diinfeksikan	Hipotesis	Alasan	Hasil
Strain S	Mati	Menderita pneumonia	Mati
Strain R	Hidup	Tidak menderita pneumonia karena Strain R avirulen	Hidup
Strain S dipanaskan terlebih dahulu (mati)	Hidup	Bakteri tidak dapat menginfeksi karena sudah mengalami kematian	Hidup
Campuran strain S mati dengan strain R hidup	Hidup	Strain R avirulen dan strain S telah mati sehingga tidak menimbulkanpenyakit	Mati

Bagan Percobaan Griffith
(Sumber: Reece et al, 2008)

Data pada baris keempat tidak sesuai dengan apa yang dihipotesiskan di awal percobaan. Mencit yang diharapkan seharusnya hidup malah mengalami kematian. Setelah dilakukan identifikasi pada darahnya ditemukan adanya bakteri strain S.  Padahal sebelumnya diinjeksikan adalah campuran dari strain R yang avirulen dan strain S yang virulen. Hal demikian menyebabkan Griffith berkesimpulan bahwa ada perubahan (transformasi) dari sifat strain R menjadi strain S karena ada sesuatu yang dipindahkan dari strain S yang sudah mati ke strain R yang masih hidup. Namun kesimpulannya ini belum memberikan bukti mengenai keberadaan materi genetik. 

Pada tahun 1944, tiga peneliti, yaitu O.Avery, C. Macleod dan M. McCarty melakukan penelitian mengenai substansi yang dipindahkan dari strain S ke strain R melalui percobaan trannsformasi secara in vitro. Ketiga peneliti tersebut mengekstrak dari bakteri strain S yang telah mati  kemudian hasil dari ekstrak tersebut ditambahkan ke strain R yang ditumbuhkan di media padat. Selanjutnya bakteri strain R tersebut diberikan tiga enzim perusak yaitu DNAse (memecah DNA) , RNAse (memecah RNA), dan protease (memecah protein). Hasilnya adalah pada bakteri strain R yang diberikan enzim RNAse dan protease mengalami perubahan (transformasi) sifat sehingga menjadi virulen. Sedangkan bakteri strain R yang diberikan enzim DNAse tidak mengalami perubahan sifat atau dengan kata lain tetap bersifat avirulen.  Hal ini membuktikan bahwa substansi yang bertanggung jawab dalam terjadinya perubahan (transformasi) pada bakteri penumonia dan juga seluruh organisme adalah DNA.

Referensi:

Irawan, Bambang. 2008. Genetika Molekuler. Surabaya: Airlangga University Press

Reece, Jane B. et al. 2008. Campbell Biology. Edisi Kedelapan Jilid 1. Terjemahan Damaring Tyas Wulandari. Erlangga: Jakarta

Susanto, Agus Hery. 2011. Genetika. Yogyakarta: Graha Ilmu