## Kualitas dan Kuantitas DNA pada Bercak Darah Pascapaparan Tanah Dan Ultraviolet-C

## DNA Quality and Quantity on Blood Spot Post Soil and Ultraviolet-C Exposure
Muhammad Afiful Jauhani 1,2 , Sheilla Rachmania 1 , Ahmad Yudianto 3,4,5
1 Fakultas Kedokteran Universitas Jember
2 Lab Kedokteran Forensik dan Medikolegal, RSD dr. Soebandi Jember
3 Departemen Kedokteran Forensik dan Medikolegal, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga
4 Program Studi Forensik, Pascasarjana Universitas Airlangga
5 Human Genetic Laboratory, Institute of Tropical Disease, Universitas Airlangga e-mail korespondensi: afifuljauhani.fk@unej.ac.id

## Abstrak
Bercak darah dapat ditemukan di tempat kejadian perkara (TKP) pada banyak kasus tindak kekerasan. Asam deoksiribonukleat  (DNA)  pada  darah  dapat  digunakan  sebagai  data  primer  untuk  proses  identifikasi  akan tetapi bercak darah di TKP berisiko rusak akibat pajanan tanah dan ultraviolet. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mempelajari efek kombinasi dari pajanan sinar ultraviolet-C dan tanah terhadap kualitas dan kuantitas  DNA  pada  bercak  darah.  Sebanyak  20  gelas  berisi  200  gram  tanah  ditetesi  900  µL  darah  dan diberikan pajanan sinar ultraviolet-C dalam tiga kelompok berdasarkan  durasi pajanan yakni satu hari, tiga hari, dan lima hari. Satu kelompok digunakan sebagai kontrol. Ekstraksi DNA dilakukan menggunakan DNAZol dilanjutkan  dengan  pengukuran  spektrofotometri  untuk  mengetahui  kualitas  dan  kuantitas  DNA. Peningkatan konsentrasi DNA dapat diamati yaitu 681,1 pada hari pertama menjadi 1274,7 pada hari ketiga dan  mulai  menurun  menjadi  1090,6  pada  hari  kelima,  sedangkan  kemurnian  DNA  terus  menurun  secara konstan  seiring  dengan  meningkatnya  durasi  pajanan.  Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  pajanan  sinar ultraviolet-C dan tanah menyebabkan degradasi molekul DNA menjadi fragmen-fragmen molekul yang lebih kecil sehingga terjadi peningkatan kuantitas DNA yang disertai penurunan kualitas DNA. Penurunan kualitas DNA dapat mempersulit proses identifikasi sehingga isolasi DNA sampel pada tanah terbuka yang terpajan matahari harus dilakukan sesegera mungkin.
Kata Kunci: DNA, darah, tanah, ultraviolet C, patologi forensik

## Abstract
In most cases of violence, bloodstains remain at the crime scene. Deoxyribonucleic acid (DNA) on blood stains can be used as primary data for identification. Unfortunately, bloodstains at crime scenes are at risk of soil and  ultraviolet  exposure.  The  effects  of  these  exposures  to  bloodstain’s  DNA  are  unknown.  This  research aimed to study the combined effect of Ultraviolet C and soil on the quality and quantity of DNA in bloodstains. In this study, 20 glasses containing 200grams soil were poured 900µL blood and irradiated with Ultraviolet C, divided into three groups based on the duration of exposure at one day, three days and five days, and a group as  a  control.  DNAzol  extracted  each  sample  and  subsequently  measured  with  spectrophotometry  to determine  DNA  quality  and  quantity.  The  exposure  time  of  DNA  bloodstain  from  days  1,  3,  and  5  under spectrophotometry  measurement  showed  a  gradual  increase  and  then  dropped  down  in  the  concentration parameter on day five, but the purity decreased continually. Soil and ultraviolet C exposure presents a double impact after the third day of exposure, which increased DNA concentration from 681.1 µg/µL to 1274. 7 µg/µL and reduced DNA purity. This result suggests a destructive potential of the DNA molecule by destruction into small-molecule  fragments,  thus  reducing  purity/intactness.  There  is  a  meaningful  relationship  between combined Ultraviolet C and Soil effects on DNA quality and quantity.
Keywords: DNA quality, DNA quantity, bloodstain, soil, ultraviolet C

## Pendahuluan
Pemeriksaan  bercak  darah  merupakan  salah  satu pemeriksaan  yang  paling  sering  dilakukan  pada laboratorium  forensik  karena  darah  mudah  sekali tercecer  pada  hampir  semua  bentuk  tindakan kekerasan.  Penyelidikan  terhadap  bercak  darah sangat  berguna  untuk  mengungkap  suatu  tindak pidana.  Darah  merupakan  bukti  biologis  yang penting karena merupakan sampel biologis dengan sifat-sifat  potensial  lebih  spesifik  untuk  golongan manusia tertentu (James dan Eckert, 1999). Bercak darah  masih  mengandung  komponen  darah  di antaranya  sel  darah.  Pada  sel  darah  terdapat Deoxyribonucleic acid (DNA) yang merupakan alat investigasi potensial.
Hasil  pemeriksaan  DNA  yang  didapatkan  dari Tempat  Kejadian  Perkara  (TKP)  dapat  digunakan sebagai alat bukti petunjuk (NIJ, 2013), akan tetapi sampel  biologi  forensik  yang  ditemukan  di lapangan  seringkali  terpengaruh  oleh  sejumlah faktor  lingkungan.  Sampel  biologis  di  TKP  hampir selalu  terpapar  sinar  matahari,  utamanya  sinar ultraviolet C (UVC) dan tanah, dan paparan kedua faktor  tersebut  diketahui  mempengaruhi  proses degradasi DNA pada sampel biologi forensik (Hall, Sims  dan  Ballantyne,  2014).  Dalam  proses investigasi,  penentuan  waktu  kejadian  di  TKP seringkali merupakan misteri yang tidak terpecahkan.  Tujuan  utama  dari  penelitian  ini adalah  untuk  mempelajari  efek  gabungan  sinar UVC  dan  tanah  pada  kualitas  dan  kuantitas  DNA dalam bercak darah. Belum diketahui apakah sinar UVC dan tanah mempengaruhi laju degradasi DNA secara konstan. Apabila laju degradasi DNA akibat paparan  sinar  UVC  dan  tanah  merupakan  laju konstan  maka  efek  tersebut  dapat  digunakan sebagai  petunjuk  awal  terkait  rentang  umur  TKP untuk  memberikan  informasi  mengenai  perkiraan waktu  kejadian.  DNA  yang  terdegradasi  oleh ultraviolet C dari sinar matahari dan tanah di TKP dapat memberikan efek prediktif untuk memperkirakan waktu kejadian di TKP.

## Metode
Studi  eksperimental  dilakukan  di  Laboratorium Biofisika-Fakultas  Sains  dan  Teknologi  Universitas Airlangga  lalu  dilanjutkan  di  Laboratorium Human Genetics - Institute  of  Tropical  Disease (ITD) Universitas  Airlangga.  Penelitian  ini  menggunakan total  20  sampel  darah  (5  sampel  sebagai  kontrol dan 15 sampel mendapat perlakuan).
Sampel  selanjutnya  dibagi  ke  dalam  4  kelompok yakni kelompok kontrol, kelompok 1 dengan lama
paparan 1 hari, kelompok 2 dengan lama paparan 3  hari,  dan  kelompok  3  dengan  lama  paparan  5 hari.  Paparan  berupa  sampel  darah  sebanyak  900 µL  diteteskan  ke  kontainer  berisi  200  gram  tanah kemudian  diberikan  penyinaran  ultraviolet  C menggunakan  Sankyo  Denki  G15T8  15W  pada panjang gelombang 253,7 nm yang diletakan pada jarak 60 cm di atas sampel.
DNA  dari  masing-masing  sampel  diekstraksi menggunakan  metode  organik  DNAZol,  kemudian kemurnian DNA diukur menggunakan spektrofotometer UV-1601 Shimadzu.

## Hasil
Gambar 1 menunjukkan konsentrasi DNA rata-rata meningkat  pada  hari  pertama  hingga  hari  ketiga lalu  kemudian  menurun  pada  hari  kelima. Kemurnian DNA terus menurun pasca paparan hari pertama, hari ketiga hingga hari kelima.
Gambar  1.  (A)  Konsentrasi  dan  kemurnian  DNA  setelah paparan  ultraviolet  C  dan  tanah  pada kelompok  kontrol  dan  ketiga  kelompok perlakuan.  Kenaikan  konsentrasi  DNA  dapat diamati  pada  paparan  hari  ke-3  dan menurun  pada  hari  ke-5.  (B)  menunjukkan trend  sebaliknya  dimana  kemurnian  DNA makin  menurun  seiring  dengan  makin  lama durasi paparan.
(A) (B)
Analisis kuantitatif dilakukan dengan beberapa tes yang bertujuan menerima atau menolak fenomena hipotetis yang dikonseptualisasikan untuk menjawab  masalah.  Untuk  menentukan  uji parametrik  atau  non  parametrik  yang  diperlukan maka  dilakukan  uji  homogenitas  seperti  yang ditampilkan  pada  Tabel  1  (Sastroasmoro  dan Ismael, 2016).
Tabel  1  menunjukkan  data  kemurnian  DNA homogen  karena  nilai  signifikansi  yang  dihitung lebih  besar  dari  0,05  (0,620-0,005).  Sebaliknya, nilai  signifikansi  konsentrasi  DNA  pada  Tabel  2 kurang  dari  0,05  sehingga  data  konsentrasi  tidak homogen (0,003 ˂ 0,005). Dengan demikian, untuk data  homogen  (waktu  pemaparan  dan  kemurnian DNA)  dilakukan  uji  ANOVA  sedangkan  pada  data yang  tidak  homogen  (waktu  pemaparan  terhadap konsentrasi DNA) dilakukan tes Kruskal Wallis.
Tabel 1. Homogenitas Variansi kemurnian DNA

## Kemurnian DNA
Levene Statistic df1 df2 Sig. .597 3 16 .626

## Tabel 2. Homogenitas Variansi konsentrasi DNA

## Konsentrasi DNA
Levene Statistic df1 df2 Sig. 6.892 3 16 .003
Analisis  statistik  pada  Tabel  3  menunjukkan  hasil yang  signifikan  (p<0,05)  yang  berarti  terdapat perbedaan bermakna dari durasi paparan UVC dan tanah terhadap kualitas/kemurnian DNA.
Tabel  3.  Signifikansi  Kemurnian  DNA  secara  statistik menggunakan ANOVA
Sum of Squares df Mean Square F Sig. Between Groups .706 3 .235  49.231 .000 Within Groups .077 16 .005 Total .783 19
Uji  statistik  Kruskal  Wallis  pada  Tabel  4 menunjukkan  hasil  yang  signifikan  (p<0,005).  Hal ini  mengindikasikan  adanya  perbedaan  bermakna dari  durasi  paparan  UVC  dan  tanah  terhadap kuantitas/konsentrasi DNA.
Tabel  4.  Signifikansi  Konsentrasi  DNA  secara statistik  menggunakan  Uji Kruskal Wallis Ranks Lama Paparan N Mean Rank Konsentrasi  Kontrol 5 3.00
DNA 1 Hari Paparan 5 8.00 3 Hari Paparan 5 16.20 5 Hari Paparan 5 14.80 Total 20 Test Statistics a,b Konsentrasi DNA Chi-Square 16.211 df 3 Asymp. Sig. .001 a. Kruskal Wallis Test
b. Grouping Variable: Lama
Paparan

## Pembahasan
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  inisial  untuk mengetahui  apakah  ada  perbedaan  terhadap kualitas  dan  kuantitas  DNA  yang  terpapar  sinar UVC  dan  tanah.  Dampak  paparan  terhadap  DNA yang  diukur  dalam  spektrofotometer  seperti  yang disajikan  pada  Tabel  1,  mengalami  penurunan kemurnian  bertahap  meskipun  konsentrasi  rata- rata meningkat dari 412,9 µ g/ µL lalu 681.1 µ g/ µL menjadi 1274.7 µ g/ µL dan turun 1090,6 µ g/ µL . Ini menunjukkan  potensi  kerusakan  molekul  DNA dengan  mendestruksi  DNA  menjadi  fragmen- fragmen yang lebih kecil (Mikutis et al. , 2019).
Fenomena  kerusakan  sama  dengan  radiasi  sinar matahari  pada  sampel  biologis,  mekanisme homeostatik  seperti  foto-reaktivasi, mismatch repair , recombination  repair ,  dan  dan  respon  SOS yang membantu  organisme menjaga DNA mereka menjadi  terganggu  (Fishel  dan  Lee,  2016).  Hal tersebut  menjelaskan  terjadinya  peningkatan konsentrasi  DNA  tetapi  kemurniannya  menurun merupakan kerusakan dan penghancuran molekul DNA menjadi rantai yang lebih pendek (Rastogi et al. , 2010; Montpetit, Fitch, dan O'Donnell, 2005).
Telah  ditetapkan  bahwa  di  antara  komponen penghancur  DNA  penting  dari  tanah  adalah molekul asam humat. Sampel yang ditempatkan di tanah  secara  otomatis  dipengaruhi  oleh  asam humat  yang  merupakan  komponen  pembentuk utama  dari  dekomposisi  bahan  organik.  Pada tanah  juga  terdapat  mikroorganisme  yang memproduksi enzim yang juga akan mempercepat degradasi  DNA  (Orgiazzi et  al. ,  2015;  Williams et al ., 2015).

## Kesimpulan
Terdapat  perbedaan  dari  kombinasi  paparan  UVC dan  tanah  terhadap  kualitas  dan  kuantitas  DNA pada bercak darah.

## Daftar Pustaka
Fishel R, Lee JB. Mismatch repair. DNA Replication,
Recomb Repair Mol Mech
Pathol.
2016;290(44):305 – 39.
Hall A, Sims LM, Ballantyne J. Assessment of DNA damage induced by terrestrial UV irradiation of dried  bloodstains:  Forensic  implications. Forensic Sci Int Genet [Internet]. 2014;8(1):24 –
32. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.fsigen.2013.06.010
James SH, Eckert WG. Interpretation of Bloodstain Evidence  Second  Edition  Library  of  Congress Cataloging-in-Publication Data. 1999.
Mikutis  G, et  al .  Length-dependent  DNA degradation kinetic model:
Decay
compensation  in  DNA  tracer  concentration measurements. AIChE J. 2019;65(1):40 – 8.
Montpetit, S., Fitch, I., and O'Donnell, P., "A Simple Automated  Instrument  for  DNA  Extraction  in Forensic  Casework,"  Journal  of  Forensic
Sciences, Vol. 50, No. 3, 2005, pp. 1-9
National  Institute  of  Justice.  Understanding  DNA Evidence: A Guide for Victim Service Providers. Office of Justice Programs National Institute of
Justice: Washington. 2013.
Orgiazzi  A,  Dunbar  MB,  Panagos  P,  de  Groot  GA, Lemanceau  P.  Soil  biodiversity  and  DNA barcodes:  Opportunities  and  challenges.  Soil Biol Biochem. 2015;80:244 – 50.
Rastogi  RP, et  al .  Molecular  mechanisms  of ultraviolet radiation-induced DNA damage and repair. J Nucleic Acids. 2010;2010.
Sastroasmoro S, Ismael S. Dasar-dasar Metodologi Penelitan  Klinis.  Jakarta:  Sagung  Seto;  2016. 345 p.
Williams  TMS, et  al .  Evaluation  of  DNA Degradation  Using  Flow  Cytometry,  The American  Journal  of  Forensic  Medicine  and Pathology: June 2015 - Volume 36 - Issue 2 - p 104-110.