Biologi molekular sel eukariota

Rekayasa Genetik dan Peranan Biologi MolekularOleh: dr. Nurbaiti, Sp.PA.,M.KesSejarah genetika8000 SM : penyilangan selektif pada ternak.6000 SM : proses produksi bir. 4000 SM: proses fermentasi dalam pembuatan keju, yoghurt, cuka dan anggurGregor Johann Mendel (akhir abad 19) bapak genetikaSejarah genetikaHugo de Vries di Belanda, Carl Correns di Jerman, dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria genetika klasikJ.D. Watson dan F.H.C. Crick (1953) genetika molekuler.tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul DNA atau teknologi DNA rekombinan rekayasa genetika.PendahuluanSumber data mengenai MHMudah ditumbuhkan, dijaga, dimanipulasiRekayasa genetik: penggabungan DNA dari bbrp organismeDNA rekombinan: metode mengisolasi, memanipulasi, menggandakan, memotong, dan menggabungkan DNA

PendahuluanPemotongan DNA restriction endonukleasse, reverse transcriptase Diperbanyak dengan cara: kloning, PCR

Perlengkapan untuk rekayasa genetikEnzim pemotong (endonuklease retriksi)Ezim penyambung (ligase)Vektor yg akan disisipi (plasmid bakteri, virus)Sel inangTahapan rekayasa genetikPemotongan gen yang diinginkan dgn endonuklease retriksiPenyambungan gen dgn ligasePenyisipan gen pada vektorVektor dibiakkan pada inangIsolasi produkPenyempurnaan produk

Prisip rekayasa genetikaPenyisipan informasi/ genPembelahan/duplikasi gen

Kloning Mengisolasi gen atau segmen DNA yg diinginkan dari suatu organisme dan memasukkan ke sel inang yg sesuai sehingga diperoleh gen atau fragmen DNA yg diinginkan dlm jumlah banyak. Kloningnukleus somatik dpt ditransfer.Fusi dilakukan dgn cara fusi elektrik (electrofusion)Oosit tanpa nukleus + nukleus somatik dari luar fusi surrogate.Keberhasilan pertama: domba Dolly

Dolly the Sheep

Kegunaan rekayasa genetik

Diagnosis dan terapiDIAGNOSISDeteksi kelainan / penyakit keturunanDeteksi bbrp kanker

Terapi:Pemetaan Target terapi Prognosis penyakit

Dampak positifKesehatan:pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, terapi gen, pembuatan antibiotik, hormon2. lingkungan: membantu pengolahan limbah3.Pangan: varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida.Produksi insulinmelalui bakteri

Lanjutan 4. Peningkatan produksi ternak ,meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan, menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi, menciptakan jenis ternak unggul, dan memproduksi asam amino tetentu.5. hukum: DNA fingerprint

Dampak NegatifKesehatan:a. Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi racun dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan.

b. Tidak stabilnya DNA rekayasa genetik genom bermutasi dan bergabung kelainan bentuk generasi karena racun atau imunogenik

c. Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh rekayasa genetik.

Lanjutan d. Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal resistensi obat.

e. Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi jalur utama penyebab penyakit.

f. pengaktifan oncogen.

g. Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatangLanjutan 2. Lingkungan A. Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996 sampai 2003 di Amerika Serikat.

c. Tanaman rekayasa genetik merusak kehidupan liar mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel embrio.

Lanjutan D. Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin karena adanya permintaan untuk biofuel

f. Kematian dan penyakit pada pangan dan pakan rekayasa genetik di lapangan dan di dalam tes laboratorium.

G. Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan penyebukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik.Lanjutan 3. Dampak terhadap etika moralPenyisipan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap telah melanggar hukum alam dan kurang dapat diterima oleh masyarakat. Pemindahan gen manusia ke dalam tubuh hewan dan sebaliknya sudah mendapatkan reaksi keras dari berbagai kalangan.

Lanjutan Bioteknologi yang berkaitan dengan reproduksi manusia membawa masalah baru, contoh:

a. seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan. Timbul pertanyaan "anak siapa bayi tersebut?"

b. meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita merupakan pelanggaran atau bukan ?Lanjutan 4. Dampak ekonomihak paten bagi produk-produk hasil rekayasa genetik petani-petani kecil untuk membeli bibit kepada perusahaan perusahaan yang memiliki hak paten. Peternak tradisional tdk mampu membeli hormon pertumbuhan suatu kesenjangan ekonomKonseling genetikMenghindari pewarisan gen defektif pada keturunanTerima Kasih