biomolecular 2
TRANSCRIPT
the common baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae, contains
about 7000 genes; with a microarray, one can measure qualitatively
how each gene is expressed, and how that expression changes, for
example, with a change in temperature. There are many different
ways to fabricate microarrays; the most common are silicon chips,
microscope slides with spots of ~ 100 micrometre diameter. There
can be anywhere from 100 spots to more than 10,000 on a given
array. Arrays can also be made with molecules other than DNA. For
example, an antibody array can be used to determine what proteins
or bacteria are present in a blood sample.
Allele Specific Oligonucleotide
Allele specific oligonucleotide (ASO) is a technique that allows
detection of single base mutations without the need for PCR or gel
electrophoresis. Short (20-25 nucleotides in length), labeled probes are
exposed to the non-fragmented target DNA. Hybridization occurs with
high specificity due to the short length of the probes and even a single
base change will hinder hybridization. The target DNA is then washed
and the labeled probes that didn't hybridize are removed. The target
DNA is then analyzed for the presence of the probe via radioactivity
or fluorescence.
ragi roti umum itu, Saccharomyces cerevisiae, mengandung sekitar
7000 gen, dengan microarray dapat mengukur secara kualitatif
bagaimana setiap gen diekspresikan, dan bagaimana perubahan
ekspresi gen, misalnya, akibat perubahan suhu. Ada banyak cara
untuk membuat microarray, yang paling umum adalah chip silikon,
mikroskop slide dengan diameter bintik dari 100 mikrometer. Ada
juga diameter bintik yang lebih dari 10.000 mikrometer. Arrays juga
bisa dibuat dengan molekul lain dari DNA. Sebagai contoh, sebuah
array antibodi dapat digunakan untuk menentukan kehadiran protein
atau bakteri dalam sampel darah.
Alel spesifik oligonukleotida
Alel spesifik Oligonukleotida (ASO) adalah teknik yang
memungkinkan deteksi mutasi basa tunggal tanpa memerlukan
elektroforesis PCR atau gel. Gelombang pendek (20-25 nukleotida),
probe berlabel terkena DNA target tidak terfragmentasi. Hibridisasi
terjadi dengan spesifisitas yang tinggi terhadap panjang gelombang
yang pendek dari probe meskipun terjadi perubahan basa tunggal
yang akan menghambat hibridisasi. DNA target kemudian dicuci
dan probe label yang tidak berhibridisasi dihapus. DNA target
kemudian dianalisa untuk mengetahui probe melalui radioaktivitas
atau fluoresensi.
Page 8
In this experiment, as in most molecular biology techniques,
a control must be used to ensure successful experimentation. The
Illumina Methylation Assay is an example of a method that takes
advantage of the ASO technique to measure one base pair
differences in sequence.
Antiquated technologies
In molecular biology, procedures and technologies are
continually being developed and older technologies abandoned. For
example, before the advent of DNA gel electrophoresis (agarose or
polyacrylamide), the size of DNA molecules was typically
determined by rate sedimentation in sucrose gradients, a slow and
labor-intensive technique requiring expensive instrumentation; prior
to sucrose gradients, viscometry was used. Aside from their
historical interest, it is often worth knowing about older technology,
as it is occasionally useful to solve another new problem for which
the newer technique is inappropriate.
Dalam penelitian ini, seperti halnya kebanyakan teknik
biologi molekular, kegiatan pengontrolan harus digunakan untuk
memastikan keberhasilan dari percobaan. Assay Metilasi Illumina
adalah contoh dari metode ASO yang bertujuan mengukur satu
perbedaan pasangan basa secara berurutan.
Teknologi kuno
Dalam biologi molekular, prosedur penelitian dan teknologi
terus mengalami kemajuan dan teknologi yang lebih tua
ditinggalkan. Misalnya, sebelum munculnya gel elektroforesis DNA
(agarosa atau poliakrilamid), ukuran molekul DNA biasanya
ditentukan oleh tingkat sedimentasi di gradien sukrosa, teknik yang
lama dan lambat membutuhkan instrumentasi yang mahal; sebelum
gradien sukrosa, viscometry digunakan untuk mengukur ukuran
molekul DNA. Selain dari kepentingan sejarah, hal ini merupakan
pengetahuan yang bernilai sering tentang teknologi yang lebih tua,
karena kadang-kadang berguna untuk memecahkan masalah lain
yang baru yang mana teknik baru tida dapat digunakan.
Laboratory of Molecular Biology
Laboratory of Molecular Biology has the role in conducting
research of Molecular Biology experiment. Laboratory of Molecular
Biology has the following functions:
1. Perform a molecular analysis of genotype
2. Identification, isolation, cloning genes
3. Transformation and gene expression studies
5. Detection of genetically modified
Electrophoresis Unit
Electrophoresis nucleate acid to
separate the component of nucleate
acid based on the size
UV Stratalinker 1800 Stratagene
Fixation DNA on the membrane by
using UV shine.
Laboratorium Biologi Molekuler
Laboratorium Biologi Molekuler memiliki peran dalam
melakukan penelitian eksperimen Biologi Molekuler. Laboratorium
Biologi Molekuler memiliki Beberapa fungsi sebagai berikut:
1. Melakukan analisis molekuler dari genotipe
2. Identifikasi, isolasi, kloning gen
3. Transformasi dan ekspresi gen studi
5. Deteksi rekayasa genetika
Elektroforesis Unit
Elektroforesis asam nukleat untuk
memisahkan komponen asam nukleat
berdasarkan ukuran
UV Stratalinker 1800 Stratagene
Fiksasi DNA pada membran dengan
menggunakan sinar UV.
Incubator
An apparatus in which
environmental conditions,
such as temperature and
humidity, can be controlled,
often used for growing
bacterial cultures, hatching
eggs artificially, or
providing suitable
conditions for a chemical or
biological reaction.
Biosafety cabinet/ laminar flow lab culture Esco class II type A2
This cabinet is used to perform experiments with a sterile
condition.
Incubator
Suatu alat yang bekerja
menciptakan kondisi
lingkungan, seperti suhu dan
kelembaban, dapat
dikontrol, sering digunakan
untuk menumbugkan dan
mengkultur bakteri,
penetasan telur buatan, atau
menyediakan kondisi yang
cocok untuk suatu bahan kimia atau reaksi biologis.
Biosafety cabinet/ laminar flow lab culture Esco class II type A2
Kabinet ini digunakan
untuk melakukan
eksperimen dengan
kondisi steril..
Microfuge 12 Beckman
Used for centrifuge
the materials in the
room temperature by
using appendorf
tube 0,5 ml until 2
ml.
UV illuminator Chemidoc EQ Biorad
Detection the
fluorescence or
chemiluminescence
by using UV shine
(302, 254 or 364
nm)
This equipment is
developed with
computer to see the figure of radiating result.
Microfuge 12 Beckman
Digunakan untuk
mensentrifus bahan
dalam suhu kamar dengan menggunakan appendorf tube 0, 5
ml sampai 2 ml..
UV illuminator Chemidoc EQ Biorad
Deteksi fluoresensi
atau
chemiluminescence
dengan
menggunakan sinar
UV (302, 254 atau
364 nm)
Peralatan ini
dikembangkan dengan komputer untuk melihat hasil radiasi.
Spectrofotometer Smartspec Plus Biorad
Spectrofotometer for “sinar
tampak” and ultra violet
shine with wave length
200-800 nm.
Used to see the growth of bacteria and see the quality of
nucleat acid and protein.
Programmable thermal controller MJ Research DNA engine
(single: PTC-100 dan tetrad: PTC-225)
Used for reaction with
various temperature in a
small volume (maximal 0,5
ml).
This tool can set the
temperature and time which
is suitable for PCR with the
number of samples up to 384 (= 96 x 4).
Spectrofotometer Smartspec Plus Biorad
Spectrofotometer for “sinar
tampak” and ultra violet
shine with wave length
200-800 nm.
Used to see the growth of bacteria and see the quality of
nucleat acid and protein.
Programmable thermal controller MJ Research DNA engine
(single: PTC-100 dan tetrad: PTC-225)
Digunakan untuk reaksi
dengan berbagai suhu dalam
volume kecil (maksimal 0,5
ml).
Alat ini dapat mengatur
suhu dan waktu yang cocok
untuk PCR dengan jumlah
sampel sampai dengan 384 (= 96 x 4).
Vertical Gel Electrophoresis
Large instrument is for nucleic
acid electrophoresis cell that can
produce higher resolution and
can be used for DNA
sequencing.
Centrifuge 5810 Eppendorf
Centrifuge the component
of biomolecular by using
PCR Tube 1,5 ml, 2 ml
Falcon® tube. Centrifuge
operates in room
temperature
Vertical Gel Electrophoresis
Alat besar untuk electrophoresis
asam yang dapat menghasilkan
resolusi yang lebih tinggi dan
dapat digunakan untuk
menentukan urutan rantai DNA.
Centrifuge 5810 Eppendorf
Mensentrifus komponen
biomole-kuler dengan
menggunakan tabung PCR
1,5 ml, 2 ml Falcon ®
tabung.
Centrifuge beroperasi di
suhu kamar
Lemari Asam
For saving the chemical
substances
Laminar Air Flow
Enclosed bench designed to
prevent contamination of
semiconductor wafers,
biological samples, or any
particle sensitive device. Air
is drawn through a HEPA
filter and blown in a very
smooth.
The cabinet is usually made of
stainless steel with no gaps or joints
where spores might collect.
Lemari Asam
Untuk menyimpan zat kimia
Laminar Air Flow
Seperti lemari yang tertutup
dirancang untuk mencegah
kontaminasi dari wafer semi-
konduktor, sampel biologis,
atau perangkat partikel
sensitif. Udara masuk melalui
filter HEPA dan dialirkan
dengan sangat halus. Kabinet
ini biasanya terbuat dari
stainless steel tanpa celah .
Electroporator micropulser Biorad
Transformation of bacteria,
fungi and other microbes. Voltage
can be set between 200-3000 V with
a precision of 10 V and pulse between 1.0 to 4.0 ms with a precision
of 0.1 ms.
Freezer Tropicalized Sansio
Refrigerator to save the chemical
compound on the -200 Celcius
Electroporator micropulser Biorad
Transformasi bakteri, jamur
dan mikroba lainnya. Tegangan
dapat diatur antara 200-3000 V
dengan ketepatan 10 V dan pulsa antara 1,0-4,0 ms dengan presisi
0,1 ms.
Freezer Tropicalized Sansio
Lemari pendingin untuk
menyimpan bahan-bahan pada
suhu -20 derajat Celcius
CONCLUSION
Molecular biological methods for the detection and
characterisation of microorganisms have revolutionised diagnostic
microbiology and are now part of routine specimen processing.
Polymerase chain reaction (PCR) techniques have led the way into this
new era by allowing rapid detection of microorganisms that were
previously difficult or impossible to detect by traditional
microbiological methods. In addition to detection of fastidious
microorganisms, more rapid detection by molecular methods is now
possible for pathogens of public health importance. Molecular methods
have now progressed beyond identification to detect antimicrobial
resistance genes and provide public health information such as strain
characterisation by genotyping.
Treatment of certain microorganisms has been improved by viral
resistance detection and viral load testing for the monitoring of responses
to antiviral therapies. With the advent of multiplex PCR, real-time PCR
and improvements in efficiency through automation, the costs of
molecular methods are decreasing such that the role of molecular methods
will further increase. This review will focus on the clinical utility of
molecular methods performed in the clinical microbiology laboratory,
illustrated with the many examples of how they have changed laboratory
diagnosis and therefore the management of infectious diseases.
KESIMPULAN
Metode biologi molekuler untuk deteksi dan karakterisasi
mikroorganisme yang telah mengalami revolusi diagnostik
mikrobiologi dan kini menjadi bagian dari pengolahan spesimen
rutin. Polymerase chain reaction (PCR) teknik telah memimpin jalan
ke era baru dengan memungkinkan deteksi cepat mikroorganisme
yang sebelumnya sulit atau tidak mungkin untuk dideteksi dengan
metode mikrobiologi tradisional. Selain deteksi mikroorganisme,
deteksi lebih cepat dengan metode molekuler untuk bakteri patogen
sangat penting bagi kesehatan masyarakat. Metode molekuler kini
telah berkembang melampaui identifikasi untuk mendeteksi gen
resistensi antimikroba dan memberikan informasi kesehatan
masyarakat seperti karakterisasi galur oleh genotip.
Pengobatan pada mikroorganisme tertentu telah ditingkatkan
dengan deteksi resistensi virus dan tes viral untuk memantau respon
terhadap terapi antivirus. Dengan munculnya multiplex PCR, real-
time PCR dan peningkatan efisiensi melalui otomatisasi, biaya
metode molekuler menurun sehingga peran metode molekuler lebih
mengalami peningkatan. Ulasan ini berfokus pada kegunaan klinis
metode molekuler yangdilakukan di laboratorium mikrobiologi
klinis/media yang diilustrasikan dengan diagnosis laboratorium dan
manajemen penyakit menular.
The advent of nucleic acid amplification and detection has
resulted in a change from conventional laboratory methods that rely
on phenotypic expression of antigens or biochemical products, to
molecular methods for the rapid identification of a number of
infectious agents. Molecular methods have become increasingly
incorporated into the clinical microbiology laboratory, particularly
for the detection and characterisation of virus infections and for the
diagnosis of diseases due to fastidious bacteria.
Molecular detection has mostly come to the clinical
microbiology laboratory in the form of PCR technology, initially
involving single round or nested procedures with detection by gel
electrophoresis. However, with the introduction of automation for
the various stages of DNA or RNA extraction, amplification and
product detection together with real-time PCR, molecular
laboratories will continue to become more efficient and cost-
effective. Microarray technology such as the DNA chip will likely
further increase the utility of molecular detection in the clinical
microbiology laboratory.
Munculnya amplifikasi asam nukleat dan deteksi telah
menghasilkan perubahan dari metode laboratorium konvensional
yang mengandalkan ekspresi fenotipik antigen atau produk
biokimia, dengan menggunakan metode molekuler dapat digunakan
untuk identifikasi cepat dari sejumlah agen infeksius. Metode
molekuler mengalami perkembangan dalam bidang laboratorium
mikrobiologi klinis, terutama untuk deteksi dan karakterisasi virus
dan infeksi untuk diagnosis penyakit karena bakteri.
Deteksi molekuler sebagian besar hadir di dalam
laboratorium mikrobiologi klinik dalam bentuk teknologi PCR,
awalnya melibatkan putaran tunggal atau prosedur bersarang dengan
deteksi dengan elektroforesis gel. Namun, dengan pengenalan
otomasi untuk berbagai tahap ekstraksi DNA atau RNA, amplifikasi
dan deteksi produk bersama-sama dengan real-time PCR,
laboratorium molekuler akan terus menjadi lebih efisien dan hemat
biaya. Teknologi microarray seperti chip DNA kemungkinan akan
lebih meningkatkan utilitas deteksi molekuler di laboratorium
mikrobiologi klinis.