Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.[1] Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.[1] Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Kelahiran Domba Dolly

        Domba dolly yang lahir pada 5 juli 1996 diumumkan pada 23 februari 1997 oleh majalah nature. Domba hasil klon yang pertama,memang sebuah kejadian yg penting. Teknologi genetik telah mencapai titik dimana kita dapat menciptakan duplikat yg sama dari hewan-hewan tingkat tinggi. Kita telah menghasilkan klon domba dan monyet, dan embrio manusia telah berhasil diduplikasi dalam laboratorium. Dolly direproduksi tanpa bantuan domba jantan, dari sebuah sel kelenjar susu, bukan dari sel reproduksi, yang diambil secara acak dari seekor domba dewasa. Hingga saat itu,proses ini dianggap sebagai hal yg tidak mungkin.

        Penciptaan Domba Dolly

        Dolly diciptakan dari sebuah kelenjar susu yang diambil dari seekor domba betina. Fungsi sel sel kelenjar susu adalah untuk memproduksi susu, dan biasanya tidak dapat bekerja selain sesuai dengan fungsi tersebut. Dalam proses ini, nukleus dari sel tersebut yang mengandung DNA dipisahkan, diletakkan dalam sel telur seekor domba betina lainnya, dan ditanam dalam seekor ibu domba pengganti. Dengan menerapkan stimulus stimulus eksternal seperti kejutan listrik pada sel telur yg tidak dibuahi itu, para ahli berhasil memulihkan kemampuan sel itu untuk mengalami pembelahan sel berulang seperti halnya sel telur yang telah dibuahi.

Adapun cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut.

1. Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina, dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.

2. Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid.3. Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus lagi.4. Sel telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula (domba donor sel telur).5. Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba,

kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil dari kloning.

        Jadi, domba hasil kloning merupakan domba hasil perkembangbiakan secara vegetatif karena sel telur tidak dibuahi oleh sperma. Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak. Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekor kecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenis lain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur ini akan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembang lagi menjadi seekor katak dewasa. Kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio (sel telur) termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkan telur dari sperma.

Gambar 1. Proses Kloning Individu (domba Dolly)

 

        Kloning DNA adalah memasukkan DNA asing ke dalam plasmid suatu sel bakteri, DNA yang dimasukkan ini akan bereplikasi dan diturunkan pada sel anak pada waktu sel tersebut membelah. Jadi gen asing ini tetap melakukan fungsi seperti sel asalnya, walaupun berada dalam sel bakteri. Pembentukan DNA rekombinan ini disebut juga rekayasa genetika. Perekayasaan genetika terhadap satu sel dapat dilakukan dengan hanya menghilangkan, menyisipkan atau menularkan satu atau beberapa pasang basa nukleotida penyusun molekul DNA tersebut. Untuk kloning ini diperlukan plasmid dan enzim untuk memotong DNA, serta enzim untuk menyambungkan gen yang disisipkan itu ke plasmid.

Gambar 2. Klon yang mengandung DNA rekombinan

        Dalam melakukan pengklonan suatu DNA asing atau DNA yang diinginkan atau DNA sasaran harus memenuhi hal-hal sebagai berikut. DNA plasmid vektor harus dimurnikan dan dipotong dengan enzim yang sesuai sehingga terbuka. DNA yang akan disisipkan ke molekul vektor untuk membentuk rekombinan buatan harus dipotong dengan enzim yang sesuai sehingga terbuka. DNA yang akan disisipkan ke molekul vektor untuk membentuk rekombinan buatan harus dipotong dengan enzim yang sama. Reaksi pemotongan dan penggabungan harus dipantau dengan menggunakan elektroforesis gel. Rekombinan buatan harus ditransformasikan ke E. coli atau ke vektor lainnya. Tahapan proses kloning DNA (gambar 9) adalah melakukan isolasi DNA plasmid dan DNA target. Kemudian dengan menggunakan enzim restriksi untuk memotong DNA sehingga diperoleh fragment DNA target. Selanjutnya DNA target disisipkan pada plasmid dan ditransformasikan ke dalam sel inang. Hasilnya akan diperoleh bakteri yang mengandung DNA rekombinan dan ada pula bakteri yang tidak engalami proses transformasi. Untuk membedakannya, digunakan medium selektif yang mengandung antibiotik. Bakteri yang mengandung DNA rekombinan mengandung gen yang resisten terhadap antibiotik sehingga akan tetap hidup dalam medium selektif. Kemudian bakteri rekombinan diperbanyak dengan cara kloning sehingga diperoleh klon-klon dalam jumlah yang besar yang bisa digunakan dalam berbagai bidang seperti untuk menemukan gen yang resisten hama gen yang bisa membuat gen bakteri membersihkan toksis, gen untuk menghasilkan hormone dan lain – lain.