SELASA 23 PERBRUARI 2015

KLONING NUKLEUS

Disusun Oleh

Kelompok VI

Komarudin M. Zaelani

Peni Maulani Ibrahim

Selvina

XII IPA 5

Pembimbing

Deddy Junaedi, S.Pd, M.M

SEKOLAH MENENGAH ATAS

SMA NEGERI 1 JONGGOL

Jalan Sukasirna Nomor 36 Kecamatan Jonggol Kabupaten Bogor (16830)

Telp/Fax (021) 89931158 www.sman1jonggol.sch.id

23 Pebruari 2015

1. SEJARAH KLONING

Kloning pada tanaman dalam arti melalui kultur sel mula-mula dilakukan pada

tanaman wortel. Dalam hal ini sel akar wortel dikultur, dan tiap selnya dapat tumbuh

menjadi tanaman lengkap. Teknik ini digunakan untuk membuat klon tanaman dalam

perkebunan. Dari sebuah sel yang mempunyai sifat unggul, kemudian dipacu untuk

membelah dalam kultur, sampai ribuan atau bahkan sampai jutaan sel. Tiap sel mempunyai

susunan gen yang sama, sehingga tiap sel merupakan klon dari tanaman tersebut.

Kloning pada hewan dilakukan mula-mula pada amfibi (kodok), dengan mengadakan

transplantasi nukleus ke dalam telur kodok yang dienukleasi. Sebagai donor digunakan

nukleus sel somatik dari berbagai stadium perkembangan. Ternyata donor nukleus dari sel

somatik yang diambil dari sel epitel usus kecebong pun masih dapat membentuk embrio

normal.

Sejak Wilmut et al. berhasil membuat klon anak domba yang donor nukleusnya

diambil dari sel kelenjar susu domba dewasa, maka terbukti bahwa pada mammalia pun

klon dapat dibuat. Atas dasar itu para ahli berpendapat bahwa pada manusia pun secara

teknis klon dapat dibuat.

2. DEFINISI

Secara definisi, klon adalah sekelompok organisme hewan maupun tumbuh-tumbuhan

yang dihasilkan melalui reproduksi aseksual dan berasal dari satu induk yang sama.

Setiap anggota dari klon tersebut mempunyai susunan dan jumlah gen yang sama dan

kemungkinan besar fenotipnya juga sama.

3. TRANSFER NUKLEUS

Transfer nukleus membutuhkan dua sel yaitu suatu sel donor dan suatu oosit atau sel

telur. Telur matur sebelum dibuahi dibuang intinya atau nukleusnya. Proses pembuangan

nukleus tadi dinamakan enukleasi. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan informasi

genetisnya. Ke dalam telur yang telah dienukleasi tadi kemudian dimasukkan nukleus

(donor) dari sel somatik. Penelitian membuktikan bahwa sel telur akan berfungsi terbaik

bila ianya dalam anfertilisasi, sebab hal ini akan mempermudah penerimaan nukleus

donor seperti dirinya sendiri. Di dalam telur, inti sel donor tadi akan bertindak sebagai

inti sel zigot dan membelah serta berkembang menjadi blastosit. Blastosit selanjutnya

ditransfer ke dalam uterus induk pengganti (surrogate mother). Jika seluruh proses tadi

berjalan baik, suatu replika yang sempurna dari donor akan lahir. Jadi sebenarnya setelah

terbentuk blastosit in vitro, proses selanjutnya sama dengan proses bayi tabung yang

tehnologinya telah dikuasai oleh para ahli Obstetri Ginekologi.

4. TEHNIK ROSLIN

Kloning domba Dolly merupakan peristiwa penting dalam sejarah kloning. Tidak saja

hal tersebut membangkitkan antusias terhadap kloning, melainkan juga hal tersebut

membuktikan bahwa kloning binatang dewasa dapat disempurnakan. Sebelumnya, tidak

diketahui bahwa suatu nukleus dewasa ternyata mampu memproduksi suatu hewan yang

komplit. Bila terjadi kerusakan genetis dan deaktivasi gen yang sederhana maka kedua

keadaan tersebut kemungkinan bersifat menetap.

Hal tersebut di atas bukanlah suatu kasus yang menyusul setelah penemuan oleh Ian

Wilmut dan Keith Cambell tentang suatu metode yang mana mampu melakukan

singkronisasi siklus sel dari kedua sel donor dan sel telur. Tanpa singkronosasi siklus sel,

maka inti tidak akan berada pada suatu keadaan yang optimum untuk dapat diterima oleh

embrio. Bagaimanapun juga sel donor harus berjuang untuk dapat masuk ke Gap Zero,

atau stadium sel GO, atau stadium sel dorman.

Pertama, suatu sel (sel donor) diseleksi dari sel kelenjar mammae domba betina berbulu

putih (Finn Dorset) untuk menyediakan informasi genetis bagi pengklonan. Untuk studi

ini, peneliti membiarkan sel membelah dan membentuk jaringan in vitro atau diluar tubuh

hewan. Hal ini akan menghasilkan duplikat yang banyak dari suatu inti yang sama. Tahap

ini hanya akan bermanfaat bila DNA nya diubah, seperti pada kasus Polly, karena

perubahan tersebut dapat diteliti untuk memastikan bahwa mereka telah dipengaruhi.

Suatu sel donor diambil dari jaringan dan dimasukkan ke dalan campuran, yang hanya

memiliki nutrisi yang cukup untuk mempertahankan kehidupan sel. Hal ini menyebabkan

sel untuk menghentikan seluruh gen yang aktif dan memasuki stadium GO. Kemudian sel

telur dari domba betina Blackface (domba betina yang mukanya berbulu hitam = Scottish

Blackface) dienokulasi dan diletakkan disebelah sel donor.

Satu sampai delapan jam setelah pengambilan sel telur, kejutan listrik digunakan

untuk menggabungkan dua sel tadi, pada saat yang sama pertumbuhan dari suatu embrio

mulai diaktifkan. Teknik ini tidaklah sepenuhnya sama seperti aktivasi yang dilakukan

oleh sperma, karena hanya beberapa sel yang diaktifkan oleh kejutan listrik yang mampu

bertahan cukup lama untuk menghasilkan suatu embrio.

Jika embrio ini dapat bertahan, ia dibiarkan tumbuh selama sekitar enam hari,

diinkubasi di dalam oviduk domba. Ternyata sel yang diletakkan di dalam oviduk lebih

awal, di dalam pertumbuhannya lebih mampu bertahan dibandingkan dengan yang

diinkubasi di dalam laboratorium. Akhirnya embrio tadi ditempatkan ke dalam uterus

betina penerima (surrogate mother). Induk betina tersebut selanjutnya akan mengandung

hasil cloning tadi hingga ianya siap untuk dilahirkan. Bila tidak terjadi kekeliruan, suatu

duplikat yang persis sama dari donor akan lahir. Domba yang baru lahir tersebut memiliki

semua karakteristik yang sama dengan domba yang lahir secara alamiah. Dan telah diamati

bila ada efek yang merugikan, seperti resiko yang tinggi terhadap kanker atau penyakit

genetis lainnya yang terjadi atas kerusakan bertahap kepada DNA, dikemudian hari juga

terjadi pada Dolly atau hewan lainnya yang dikloning dengan metode ini.

Mekanisme Kloning Domba Dolly :

Pendonor Sel

Kelenjar Susu

Nukleus dipindahkan

Sel Berfusi

Nukleus dari Kelenjar susu

Sel Kelenjar Susu di

dalam kultur; siklus

sel ditahan fase (G0)

Ovum dari ovarium

Pendonor Sel telur

①

Embrio awal

②

Ditumbuhkan dalam kultur

Ditanam pada urterus domba ketiga

⑤

④

③

Induk pengganti

Anak domba (Dolly) secara kromosom identik dengan pendonor sel susu.

Perkembangan embrionik

⑥

Penjelasan:

① Sel susu diambil dari ambing seekor domba dan ditumbuhkan di dalam kultur dengan nutrisi

rendah. Kondisi nutrisi rendah (setengah kelaparan) ini menahan siklus del tetap berada pada

G0 dan tampaknya membiarkan sel berdiferensiasi. ② Sementara itu ovum diambil dari domba

lain dan nukleusnya dipindahkan. ③ sel kelenjar susu dalam fase G0 berfusi dengan sel telur

yang tak bernukleus dengan cara memberikan getaran arus listrik ke kedua sel tersebut, yang

juga merangsang sel agar mulai melakukan pembelahan. ④ setelah ditumbukan dalam kultur

selama 6 hari, embrio ⑤ ditanam pada urterus domba ketiga, yang mirip dengan pendonor

ovum ⑥ hasilnya setelah kehamilan berupa anak domba (Dolly) yang identic dengan

penampakan dan susunan kromosomnya dengan domba yang mendonorkan sel kelenjar susu.

(namun demikian, gen dolly tidak identic secara keseluruhan dengan domba pndonor ovum)

5. IMPLIKASI BIOTEKNOLOGI

A. Pengembangan Bioteknologi

Dalam perkembangan bioteknologi, makhluk hidup memiliki potensi untuk digunaka

sebagai donor gen ataupun penerima gen dalam rekayasa genetik, tergantung pada produk yang

akan dibuat. Salah satu contohnya, di bidang peternakan dikembangkan teknik-teknik yang

secara komersial menguntungkan, misalnya teknik embrio transfer pada sapi, domba, kambing,

dan babi. Teknik ini dikembangkan secara menyeluruh dari cara seleksi donor, perangsangan

superovulasi, koleksi embrio, evaluasi embrio, seleksi resipien,dan teknik mentransfer embrio.

In vitro fertilization (IVF) dan oocyte maturation

juga dikembangkan dan berhasil dengan baik pada hewan atau manusia. Pada hewan ternak

kombinasi antara IVF dan embrio transfer merupakan teknik yang menarik. Kedua teknik ini

memungkinkan hewan dapat memberikan keuntungan sebagai donor terus-menerus,

menyuplai banyak oocyte untuk meningkatkan mutu, dan pelipatgandaan hewan produksi.

Seperti contoh hewan yang berhasil dikembangkan dengan jalan kloning, yaitu domba dolly,

ikan karper, kera NETI (Nuclear Embryo Transfer Infant) dan ditto, kucing, sapi, dan

sebagainya.

B. Bioteknologi dan Hak atas Kekayaan Intelektual (Haki)

Perkembangan bioteknologi yang makin pesat, berdampak pada pengadaan proyek

dalam skala besar. Terkait dengan hal tersebut maka ada alasan ekonomi untuk melakukan

berbagai upaya pengadaan suatu produk bioteknologi. Untuk itu, kepemilikan adanya HAKI

(Hak Atas Kepemilikan Intelektual) mutlak harus dipunyai seorang ilmuwan atau penemu suatu

keilmuan, khususnya dalam bidang bioteknologi. Penemuan-penemuan baru yang dimiliki

tersebut dilindungi. Secara hukum ada kesepakatan internasional yang mengaturnya yaitu

Convention on Biological Diversity dan World Trade Organization. Saat sekarang, gen atau

bagian gen, bahkan gen manusia telah dipatenkan. Pada tahun 1997, kurang lebih 1.100 gen

telah dipatenkan. Perlindungan paten ini telah menjadi bagian dari kesepakatan internasional.

C. Bioteknologi dan Keamanan Hayati (Biosafety)

Untuk menjaga dampak negatif dari pengembangan bioteknologi, di tingkat

internasional telah diakui dan ditandatangani sebuah konvensi yang mengikat secara hukum,

yaitu Konvensi Keanekaragaman Hayati (Convention on Biological Diversity, 1992) yang

tidak ikut ditandatangani oleh Amerika Serikat. Indonesia telah meratifikasinya sebagai

Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. Sebagai tindak lanjut konvensi tersebut, telah disepakati

pula Cartagena Protocol on Biosafety (Protokol Cartagena tentang Pengamanan Hayati).

Protokol ini menyinggung tentang prosedur transportasi produk bioteknologi antarnegara, yang

memperkuat adanya kemungkinan bahaya dampak merugikan terhadap keanekaragaman

hayati dan ekosistem, juga terhadap kesehatan manusia. Dalam protokol tersebut juga diakui

sebagian kedaulatan, yaitu potensi dampak ekonomi, sosial, budaya, dan pengetahuan

tradisional (indigenous knowledge). Dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati

dikarenakan adanya potensi transfer gen (horizontal and vertical gene flow) ke tanaman

sekerabat dekat. Selain itu, pengklonan akan menyebabkan keanekaragaman genetik yang

merugikan populasi terhadap kesehatan manusia, ada kemungkinan produk gen asing seperti

gen cry dari Bacillus thuringensis maupun Bacillus sphaericus untuk menimbulkan reaksi

alergi pada tubuh manusia. Perlu dicermati pula, insersi atau penyisipan gen asing ke gen inang

dapat menimbulkan interaksi antara gen asing dan gen-gen inang sehingga menghasilkan

perubahan sifat yang tidak diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Subardi. Nuryani. & Pramono, Shidiq. 2008. Biologi 3 untuk SMA/MA kelas XII. Pusat

Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Campbell, N.A., J.B Reece. & L.G. Mitchell. 2003. Biologi. Edisi ke-5 Terj. dari: Biology.

5th ed. Oleh Manalu, W. Jakarta. Penerbit Eralangga.

GAMBAR:

Campbell jilid 1 edisi ke-9