Mikroskop ElektronTransmisi Mikroskop Elektron Sekuensing DNA (Transmission electron

microscopy DNA sequencing) adalah teknologi sekuensing molekul tunggal yang menggunakan teknik transmisi mikroskop elektron. Agar DNA dapat lebih jelas dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron, DNA tersebut dilabel dengan atom-atom berat.

Mikroskop elektron memiliki kapasitas untuk menghasilkan resolusi sampai 100pm, dimana biomolekul mikroskopik dan struktur seperti virus, ribosom, protein, lipid, dan molekul kecil, bahkan atom tunggal dapat dilihat. Walaupun DNA dapat dilihat ketika diobservasi dengan mikroskop elektron, resolusi gambar yang dihasilkan tidak cukup tinggi untuk mengartikan sekuens dari basa-basa DNA. Akan tetapi, dengan memberikan label yang berbeda terhadap basa-basa DNA dengan atom berat atau logam, maka basa-basa DNA tersebut dapat dilihat dan dibedakan. Jadi, dengan menggunakan mikroskop elektron dan atom berat yang berbeda, pelabelan DNA bisa digunakan untuk menggambarkan DNA sehingga kita dapat menentukan sekuensnya.

Tahapan proses dalam transmisi mikroskop elektron sekuensing DNA :

1. Denaturasi DNAUntuk memulai sekuensi DNA, molekul dua untai DNA harus didenaturasi terlebih dahulu sebelum untaian kedua dapat disintesis dengan nukleotida yang sudah diberi label.

2. Pelabelan dengan atom beratKomponen-komponen penyusun molekul biologi (C, H, N, O, P, S) terlalu terang (nomor atom rendah) untuk dapat dengan jelas diamati sebagai atom individualnya dengan transmisi mikroskop elektron. Untuk mengatasi masalah ini, basa-basa DNA bisa dilabelkan dengan atom-atom yang lebih berat (nomor atomnya lebih tinggi). Setiap nukleotida dilabeli dengan label yang berbeda, sehingga dapat dibedakan dalam mikograf transmisi elektron. Jenis-jenis pelabelannya yaitu :- ZS Genetik menggunakan 3 atom berat sebagai label, yaitu Br (Z=35), iodine

(Z=53), dan triklorometana (Z total = 63). Atom-atom ini menghasilkan spot gelap dan terang dalam mikrograf.

- Penggabungan halcyon molecular dengan kelompok Toste basa purin dan pirimidin bisa difungsikan dengan platinum diamin atau osmium tetraoksida bipiridin. Logam berat seperti osmium (Z=76), iridium (Z=77), emas (Z=79), atau uranium (Z=92) bisa membentuk ikatan logam-logam dengan kelompok fungsional tersebut untuk melabel masing-masing basa.

3. Deretan DNA pada substratMolekul-molekul DNA bisa diulurkan diatas substrat yang padat dan tipis, sehingga urutan dari label basa-basanya bisa dilihat dengan jelas pada mikrograf elektron.

4. Penggambaran dengan TEM (Transmission Electron Microscopy)TEM menghasilkan pembesaran dan resolusi gambar yang tinggi dengan melewatkan sinar elektron melalui sampel yang sangat tipis. Teknik penggambaran yang digunakan untuk tiap sampel berbeda-beda, tergantung apakah sampel tersebut mengandung atom ringan atau berat. Teknik-teknik tersebut diantaranya : Penggambaran daerah hitam anular (berbentuk cincin)

Teknik ini menghitung penghamburan dari elektron ketika mereka mengalami

defleksi dari inti atom dalam sampel transmisi elektron mikroskop. Teknik ini cocok untuk sampel yang mengandung atom berat. Hal ini karena atom berat tersebut menyebabkan penghamburan elektron yang lebih banyak. Jika teknik ini ingin digunakan untuk sekuensing DNA, maka basa-basa DNA harus dilabel dengan atom-atom berat sehingga sinyal kuat yang dihasilkannya dapat dideteksi.

Penggambaran daerah terang anularTeknik ini mendeteksi elektron yang tertransmisi dari sampel dan menghitung gelombang interfernsi yang dihasilkan dari interaksi elektron tersebut dengan inti atom. Secara teoritis, penggambaran atom-atom pada rantai DNA bisa dilakukan dengan teknik ini. Teknik ini digunakan untuk mendektsi atom-atom ringan dengan sensitivitas yang lebih tinggi daripada teknik penggambaran daerah gelap anular.

5. Analisis DataDaerah gelap dan terang pada mikrograf elektron yang sesuai dengan pelabelan basa-basa DNA dianalisis dengan komputer.