Detektif DNA: Bagaimana Cara Teknik RAPD Mengungkap Identitas dan Kekerabatan Suatu Individu?

Misteri tentang faktor yang menyebabkan perbedaan warna mata dan bentuk hidung pada manusia, bentuk biji pada tumbuhan, dan perbedaan-perbedaan karakteristik lainnya pada makhluk hidup telah mendorong para ilmuwan untuk mencari apa sebenarnya faktor penentu tersebut. 

Berbagai penelitian telah dilakukan oleh para ilmuwan hingga akhirnya pada tahun 1950-an dua ilmuwan bernama James D. Watson dan Francis Crick dapat menguak misteri tersebut. DNA atau gen, suatu molekul yang bahkan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, merupakan unit penyusun makhluk hidup yang dapat menjadi penentu "nasib" dari suatu makhluk hidup. 

DNA tersusun atas satuan nukleotida yang dibedakan menjadi empat jenis, yaitu nukleotida dengan basa nitrogen adenin, timin, sitosin, dan guanin. Empat jenis nukleotida tersebut berpilin dan berputar dengan indah membentuk molekul DNA beruntai ganda. Urutan keempat jenis nukleotida memiliki peran yang krusial dalam menentukan karakteristik apa yang akan dimiliki oleh suatu makhluk hidup.

Pertanyaannya, dengan empat penyusun nukleotida yang sama, bagaimana suatu individu dapat berbeda dengan individu lainnya? Pertanyaan yang serupa juga dapat diajukan, mengapa ada jeruk yang memiliki rasa manis dan ada pula jeruk yang memiliki rasa asam? Hal ini dapat dijelaskan dengan teori mengenai polimorfisme DNA. 

Polimorfisme DNA adalah variasi genetik yang disebabkan oleh mutasi. Mutasi dapat mengubah sebagian besar DNA yang berfungsi dalam mengkodekan gen tertentu atau hanya mengubah satu jenis nukleotida saja yang dikenal dengan istilah polimorfisme nukleotida tunggal (single nucleotide polymorphism disingkat SNP). 

Meskipun perbedaan pada SNP hanya terdapat pada satu jenis nukleotida saja, tetapi perubahan ini sangat berpengaruh signifikan dan dapat dengan drastis mengubah karakter dari suatu individu. 

Adanya polimorfisme DNA inilah yang menyebabkan keanekaragaman antara satu individu dengan individu lainnya pada satu spesies yang sama. Hal ini jugalah yang menjadi jawaban mengapa ada jeruk yang memiliki rasa manis dan ada pula jeruk yang memiliki rasa asam. Dengan melihat polimorfisme DNA, para ilmuwan dapat memprediksi karakter yang dapat diekspresikan oleh suatu individu begitu pula melihat kekerabatan antar individu sehingga dapat diketahui silsilah dari individu tersebut.

Lantas, bagaimana cara ilmuwan dapat mengetahui polimorfisme DNA yang terdapat pada suatu individu? Hal ini dapat diketahui dengan menggunakan berbagai teknik dalam Biologi Molekuler, salah satunya dapat dilakukan dengan teknik RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). 

Teknik ini dikembangkan oleh ilmuwan asal Wales bernama Jonathan G. Williams dan rekan-rekannya pada tahun 1990. Metode ini mengandalkan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) untuk memperbanyak urutan DNA menggunakan primer pendek dan acak. 

Pendekatan primer dengan urutan yang acak ini dapat menghasilkan polimorfisme, yaitu variasi dalam urutan DNA antara individu-individu yang diuji. Gambar di bawah menunjukkan cara PCR memperbanyak urutan DNA tertentu. Metode ini sangat berguna bagi ilmuwan dalam melakukan penelitian-penelitian dalam bidang Biologi Molekuler.

PCR, metode yang dapat memperbanyak urutan DNA tertentu dari sampel biologis (ilustrasi: iStock)