BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Biologi berasal dari bahasa yunani, yaitu bios yang berarti hidup dan logos

yang berarti ilmu. Jadi biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk

hidup. Di dalam tubuh makhluk hidup itu sendiri berlangsung berbagi proses,

seperti respirasi, ekskresi, trnasportasi, dan regulasi. Dalam semua proses tersebut

terjadi metabolisme. Metabolisme dapat berupa reaksi pemecahan suatu senyawa

dan penyusunan suatu senyawa. Dalam proses ini dipastikan terdapat reaksi kimia.

Metabolisme dapat terjadi mulai dari tingkat sel. Untuk memahami segala aspek

kimia dalam metabolisme tubuh ini, kita pelajari ilmu biokimia.

Sel, sebagai tempat terjadinya metabolisme dan berbagai reaksi kimia,

memiliki struktur-struktur yang dengan fungsi tertentu. Salah satu proses yang

terjadi di dalam sel adalah sintesis protein. Protein merupakan senyawa kimia

penyusun tubuh yang sangat penting. Protein berasal dari bahasa yunani proteios,

yang berarti pertama atau utama. Jumlah protein lebih dari 50% dari berat kering

sebagian besar sel, dan protein juga berperan dalam hampir semua aktivitas

makhluk hudip. Beberapa protein mempercepat reaksi kimia, sementara sebagian

berperan dalam kekebalan, sebagai cadangan, transport, dan stuktur pendukung.

Komponen penyusun sel yang berperan dalam proses sintesis protein diantaranya

DNA dan RNA. Dalam makalah ini, penulis akan membahas secara rinci proses

sintesis protein.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana proses terjadinya replikasi DNA?

2. Bagaimana proses terjadinya transkripsi DNA?

3. Bagaimana proses terjadinya translasi DNA?

4. Bagaimana peranan DNA dalam bidang penelitian?

1.3 Tujuan

1. Memaparkan proses terjadinya replikasi DNA

2. Memaparkan proses terjadinya transkripsi DNA

3. Memaparkan proses terjadinya translasi DNA

4. Memaparkan peranan DNA dalam bidang penelitian

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Proses Terjadinya Replikasi DNA

Replikasi merupakan proses perbanyakan bahan genetik (genom :

DNA dan RNA). Replikasi juga merupakan proses yang mengawali

pertumbuhan sel. Replikasi akan diikuti oleh pembentukan sel-sel anakan yang

membawa duplikat bahan genetik hasil replikasi. Komposisi bahan genetik sel

anakan sangat identik dengan komposisi genetik sel induk. Fungsi replikasi ini

merupakan fungsi genotipik. Kesalahan dalam replikasi bahan genetik dapat

mengakibatkan perubahan pada sifat sel-sel anakan.

Perbedaan struktural molekul bahan genetik (DNA) menyebabkan

perbedaan mekanisme replikasi pada prokariot dan eukariot. Replikasi pada

prokariot dimulai dari satu situs awal replikasi (ORI) dan berlangsung ke dua

arah menuju daerah terminasi Replikasi pada eukariot dimulai dari banyak

ORI, bergerak ke dua arah 

Gambar Replikasi DNA(Sumber : Peyrard, 2004)

Ada 3 hipotesis mengenai replikasi DNA yaitu semikonservatif,

konservatif dan dispersif

Hipotesis semikonservatif : setiap molekul untai ganda DNA anakan

terdiri atas satu untai-tunggal DNA induk dan satu untai tunggal DNA

hasil sintesis baru.

Konservatif : DNA untai ganda induk tetap bergabung sedangkan kedua

untaian DNA anakan terdiri atas molekul hasil sintesis baru.

Dispersif : molekul DNA induk mengalami fragmentasi sehingga DNA

anakan terdiri atas campuran molekul lama (induk) dan molekul hasil

sintesis baru

(Sumber : Peyrard, 2004)

Diantara ketiga cara replikasi DNA yang diusulkan tersebut, hanya cara

semikonservatif yang dapat dibuktikan kebenarannya melalui percobaan yang

dikenal dengan nama sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan atau

equilibrium density-gradient centrifugation.

Model replikasi semikonservatif memberikan gambaran bahwa untaian

DNA induk berperan sebagai cetakan (template) bagi pembentukan untaian

DNA baru . Dengan demikian, salah satu bagian yang sangat penting dalam

proses replikasi DNA adalah denaturasi awal untaian DNA yang mrpk proses

enzimatis. Denaturasi awal terjadi pada bagian DNA yang disebut

ORI. Untaian DNA membuka membentuk struktur yang disebut garpu replikasi

(replication fork).

Garpu replikasi akan bergerak sehingga molekul DNA induk membuka

secara bertahap . Masing-masing untaian DNA yang sudah terpisah, berfungsi

sebagai cetakan untuk penempelan nukleotida-nukleotida yang akan menyusun

molekul DNA baru. Sekuens basa nitrogen DNA baru sesuai dengan sekuens

basa cetakan DNA komplementernya.

Replikasi DNA berlangsung dalam tahapan : 1) denaturasi (pemisahan)

untaian DNA induk; 2). peng”awal”an (inisiasi) sintesis DNA; 3).

Pemanjangan untaian DNA; 4). Ligasi fragmen DNA; 5) peng”akhir”an

(terminasi) sintesis DNA.

Sintesis untaian DNA yang baru akan dimulai segera setelah ke dua

untaian DNA induk terpisah membentuk garpu replikasi. Pemisahan dilakukan

oleh enzim DNA helikase. Kedua untaian DNA induk menjadi cetakan dalam

orientasi 5’-P ke arah 3’-OH. Jadi, ada dua untaian DNA cetakan yang

orientasinya berlawanan . Garpu replikasi akan membuka secara bertahap .

Sintesis untaian DNA baru yang searah dengan pembukaan garpu replikasi

akan dapat dilakukan dilakukan tanpa terputus (kontinyu) : untaian DNA awal

(leading strand). Sebaliknya, tahap demi tahap (diskontinyu) : untaian DNA

lambat (lagging strand) 

Mekanisme replikasi DNA berlangsung secara semidiskontinyu karena

ada perbedaan mekanisme dalam proses sintesis kedua untaian DNA. Fragmen-

fragmen DNA hasil replikasi diskontinyu (fragmen Okazaki) akan disambung

(ligasi) dengan enzim DNA ligase. Polimerisasi DNA hanya dapat dimulai jika

tersedia molekul primer atau molekul yang digunakan untuk mengawali proses

polimerisasi untai DNA . Contoh dari molekul primer adalah molekul DNA,

RNA atau protein spesifik. Sedangkan pada transkripsi tidak diperlukan

primer. 

Dalam replikasi DNA in vivo, primer berupa molekul RNA berukuran

10-12 nukleotida In vitro, misal pada Polymerase Chain Reaction (PCR) :

diperlukan DNA sebagai molekul primer.  Fungsi molekul primer adalah

menyediakan ujung 3’-OH yang akan digunakan untuk menempelkan molekul

DNA pertama dalam proses polimerisasi. 

Sintesis RNA primer dilakukan oleh kompleks protein yang disebut

primosom (primase+bbrp protein lain). Diperlukan lebih dari 1 primer untuk

proses sintesis pada untaian DNA lambat (lagging strand).  Pada prokariot,

polimerisasi dikatalisis DNA polimerase III. Dissosiasi enzim ini dari DNA

cetakan terjadi saat bertemu dengan ujung 5’-P RNA primer yang menempel

pada bagian lain. RNA primer pada fragmen Okazaki, didegradasi oleh

aktivitas eksonuklease yang ada pada enzim DNA polimerase I. 

(Sumber : Peyrard, 2004)

Bagian RNA yang terdegradasi, diisi oleh molekul DNA, meskipun

antar fragmen masih ada celah (takik = nick) . Celah terbentuk karena belum

ada ikatan fosfodiester antara ujung 3’-OH pada nukleotida terakhir yang

disintesis oleh DNA polimerase I dengan ujung 5’-P fragmen DNA yang ada

didekatnya . Takik ini akan disambung oleh DNA ligase dengan menggunakan

NAD atau ATP sebagai sumber energi . Pada untai DNA awal (leading strand)

hanya diperlukan satu molekul primer pada titik awal replikasi. Untaian DNA

baru disintesis dengan aktivitas DNA polimerase III secara kontinyu. 

Replikasi dapat berlangsung ke dua arah yang berlawanan (bidirectional

replication). Replikasi 2 arah terjadi pada prokariot maupun

eukariot sedangkan replikasi pada plasmid colE1 merupakan replikasi satu

arah. 

Proses pemisahan untaian DNA dilakukan oleh enzim DNA helikase.

Selain helikase, enzim lain yang berperan dalam pemisahan untaian DNA

adalah enzim DNA girase. DNA girase adalah salah satu enzim topoisomerase,

yaitu suatu enzim yang dapat mengubah topologi molekul DNA yakni dengan

memutus ikatan hidrogen.  Protein SSb menjaga agar bagian DNA yang sudah

terpisah tidak berikatan lagi sehingga dapat digunakan sebagai cetakan.

Protein ini mempunyai sifat kooperatif, artinya pengikatan satu molekul protein

pada untai tunggal DNA akan meningkatkan kekuatan ikat (affinity) molekul

yang lain beberapa ribu kali.

2.2 Proses Terjadinya Transkripsi DNA

Transkripsi adalah salah satu proses biologi yang terjadi di dalam tubuh

sel untuk memproduksi helai RNA. Kegiatan transkripsi sel sendiri tidak hanya

terjadi pada sel tertentu saja melainkan terjadi pada semua sel yang ada di dalam

tubuh.

Proses transkripsi bisa terjadi karena pada DNA terdapat sebuah sel yang

bertugas melakukan transkripsi sel tersebut. Sel yang memiliki tugas khusus

tersebut bertugas untuk menentukan urutan nukleotida di dalam RNA sehingga

akan membentuk rantai RNA.

Gabungan dari nukleotida tersebutlah yang akan membentuk RNA secara

utuh dan menjalankan fungsinya dengan baik. Proses transkripsi sel bahkan bisa

terjadi di bagian sel manapun, bisa terjadi di bagian inti sel dan bisa pula di bagian

sitoplasma.

Transkripsi sel yang terjadi di bagian inti sel adalah jenis sel eukariota

yang mana organel sel mengandung membran terikat. Sementara untuk transkripsi

sel di sitoplasma terjadi pada jenis sel prokariota. Proses terjadinya bisa terjadi

karena tidak adanya organel seperti di sel eukariota.

Sumber : (Budisma, 2015)

Proses dalam transkripsi DNA meliputi tiga langkah utama: inisiasi,

elongasi dan terminasi.

a. Inisiasi (permulaan)

Transkripsi DNA terjadi di hadapan enzim RNA polimerase. Ada urutan

nukleotida spesifik yang mengatur RNA polimerase di mana untuk memulai dan

di mana untuk mengakhiri sintesis itu. RNA polimerase menempel pada DNA di

area spesifik yang disebut daerah promoter. Promoter mencakup titik awal/kodon

start (AUG/Metionin) yaitu nukleotida yang menunjukkan dimulainya sintesis

protein.

b. Elongasi (pemanjangan)

Saat RNA polimerase bergerak di sepanjang DNA, RNA polimerase akan

membuka pilinan heliks ganda DNA secara berurutan. Enzim RNA polimerase

akan menuliskan untai tunggal DNA menjadi satu untai RNA polimer. Untai RNA

polimer ini dikenal sebagai messenger RNA atau mRNA. Sehingga terbentuklah

molekul RNA yang akan lepas dari cetakan DNA-nya. Untai mRNA berfungsi

sebagai template dan disebut untai antisense dan untai yang tidak ditranskripsi

dikenal sebagai untai sense.

c. Terminasi (pengakhiran)

Enzim RNA polimerase bergerak di sepanjang untai DNA sampai

menemukan kodon terminator/kodon stop (UAA, UAG, dan UGA). Pada titik

terminator sequnece RNA polimerase melepaskan polimer mRNA dan

melepaskan diri dari molekul DNA.

Sumber : (Depadaiknas, 2008)

2.3 Proses Terjadinya Translasi DNA

Transalasi merupakan proses penerjemahan kode genetic oleh tRNA.

Komponen penting dalam proses translasi ini adalah mRNA, tRNA, enzim

aminoacyl-tRNA synthetase, dan ribosomal RNA (rRNA). Kode-kode genetic

akan diterjemahkan untuk membentuk protein yang sesuai. Kode tersebut berupa

serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA dengan penerjemahnya yaitu

tRNA. Setiap tipe molekul tRNA menghubungkan kodon mRNA tertentu dengan

asam amino tertentu. Ketika tiba di ribosom, molekul tRNA membawa asam

amino spesifik pada salah satu ujungnya. tRNA mentransfer asam amino-asam

amino dari sitoplasma ke ribosom. 

tRNA berfungsi untuk mentransfer asam amino dari sitoplasma ke

ribosom. Molekul tRNA tidak indentik. Kundi untuk mentranslasikan kode

genetik kedalam ikatan asam amino yang spesifik adalah bahwa setiap tipe

molekul tRNA mentranslasikan kodon mRNA tertentu menjadi asam amino

tertentu. Molekul trna dapat membawa asam amino yang sesuai berkat bantuan

enzim aminoacyl-tRNA synthetase. Sisi aktif enzim aminoacyl-tRNA synthetase

hanya bisa menerima ikatan trna-asam amino yang sesuai (Campbell, 2009).

Gambar aminoacyl-tRNA synthetase mengikat trna-asam amino spesifik (Sumber: Campbell, 2009)

Komponen penting selanjutnya adalah ribosom yang memfasilitasi

pasangan antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama proses sintesis protein.

Ribosom terdiri dari subunit besar dan subunit kecil. Subunit ribosom tersusun

atas protein dan molekul RNA yang disebut dengan rRNA. Fungsi rRNA belum

sepenuhnya terfahami, namun molekul tersebut memiliki peran untuk mengikat

mRNA dengan ribosom untuk ditranslasikan (Murray et,al, 2009).

Gambar model ribosom (Sumber: Campbell, 2009)

Ribosom memiliki tiga sisi, yaitu: (1) sisi P untuk mengikat trna yang

membawa rantai polipeptida, (2) sisi A yang mengandung aminoasil-tRNA

sebagai tempat tRNA yang membawa asam amino berikutnya untuk ditambahkan

dalam ikatan polipeptida, (3) sisi E sebagai sisi dimana tRNA akan meninggalkan

ribosom.

Gambar skematik binding site ribosom (Sumber: Campbell, 2009)

Sama halnya dengan transkripsi, proses translasi juga dibagi menjadi tiga

tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

a. Inisiasi

Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya mRNA, sebuah tRNA

yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom.

Pertama, sub unit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator

spesifik. Pada arah ke bawah dari tempat pelekatan ribosom sub unit kecil pada

mRNA terdapat kodon start AUG, yang membawa asam amino metionin. 

Gambar Tahap Inisiasi pada Translasi

b. Elongasi

Pada tahap ini, asam amino asam amino – asam amino ditambahkan satu

per satu pada asam amino pertama (metionin). Selanjutnya terbentuk ikatan

peptidan antara asam amino yang baru dengan ujung rantai polipepetida yang

sebelumnya terbentuk dengan bantuan enzim pada ribosom. Setelah itu, TRNA

keluar dari ribosom. Ribosom dan MRNA bergerak bersama-sama, kodon demi

kodon.

Gambar Tahap Elongasi pada Translasi

c. Terminasi

Terminasi merupakan tahap terakhir dati translasi yang terjadi apabila

robosom telah mencapai kodon stop (UAG, UAA, UGA) dan polipeptida akan

terlepas dari ribosom.

2.4 Peranan DNA dalam Bidang Penelitian

Pengetahuan dan teknologi semakin meningkat dari masa ke masa.

Rasa ingin tahu manusia dan pemecahan masalah yang sedang dihadapi oleh

dunia terfasilitasi dengan majunya teknologi. Tidak dipungkiri lagi, bahwa

semakin banyak penilitian yang dilakukan oleh para ahli di berbagai bidang,

termasuk bidang biologi khususnya penelitian tentang DNA, seperti DNA

rekombinan.

2.4.1 Pengertian DNA Rekombinan

Penggunaan DNA dalam bidang penelitian biasanya dalam bentuk DNA

rekombinan. DNA rekombinan adalah DNA yang mengalami perubahan karena

penyisipan suatu sekuens deuksinukleotida yang sebelumnya tidak terdapat dalam

molekul DNA yang sudah ada dengan cara enzimatik atau kimiawi. Rekayasa

genetika adalah serangkaian teknik untuk memodifikasi dan merekomendasi gen

dari berbagai organisme yang berbeda yang juga disebut teknologi DNA

rekombinan (Yuwono, 2005).

Teknologi yang dikenal sebagai teknologi DNA rekombinan, atau dengan

istilah yang lebih populer rekayasa genetika, ini melibatkan upaya perbanyakan

gen tertentu di dalam suatu sel yang bukan sel alaminya sehingga sering pula

dikatakan sebagai kloning gen. Banyak definisi telah diberikan untuk

mendeskripsikan pengertian teknologi DNA rekombinan. Salah satu di antaranya,

yang mungkin paling representatif, menyebutkan bahwa teknologi DNA

rekombinan adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara

penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya

untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain

yang berperan sebagai sel inang (Styer, 2000). 

2.4.2 Perangkat DNA Rekombinan

Adapun perangkat yang digunakan dalam teknik DNA rekombinan

diantaranya enzim restriksi untuk memotong DNA, enzim ligase untuk

menyambung DNA dan vektor untuk menyambung dan mengklonkan gen di

dalam sel hidup, transposon sebagai alat untuk melakukan mutagenesis dan untuk

menyisipkan penanda, pustaka genom untuk menyimpan gen atau fragmen DNA

yang telah diklonkan, enzim transkripsi balik untuk membuat DNA berdasarkan

RNA, pelacak DNA atau RNA untuk mendeteksi gen atau fragmen DNA yang

diinginkan atau untuk mendeteksi klon yang benar. Vektor yang sering digunakan

diantarnya plasmid, kosmid dan bakteriofag. Enzim restriksi, digunakan untuk

memotong DNA. Enzim restriksi mengenal dan memotong DNA pada sekuens

spesifik yang panjangnya empat sampai enam pasang basa. Enzim tersebut

dikenal dengan nama enzim endonuklease restriksi (Pujianto, 2010). Ada

beberapa bagian terpenting yang selalu digunakan dalam rekayasa genetika. Yang

pertama adalah enzim seluler dan yang kedua adalah vector

1. Cellular Enzymes / Enzim seluler

a) Enzim yang dipakai dalam memanipulasi DNA diantaranya adalah :

enzim endonuklease, yaitu enzim yang mengenali batas-batas sekuen

nukleotida spesifik dan berfungsi dalam proses restriction atau pemotongan

bahan-bahangenetik. Penggunaan enzim ini yang paling umum antara lain pada

sekuen palindromik. Enzim ini dibentuk dari bakteri yang dibuat sedemikian

rupa sehingga dapat menahan penyusupan DNA, seperti genom bacteriophage.

b) DNA polimerisasi, yaitu enzim yang biasa dipakai untuk meng-copy DNA.

Enzim ini mengsintesis DNA dari sel induknya dan membentuk DNA yang

sama persis ke sel induk barunya. Enzim ini juga bisa didapatkan dari berbagai

jenis organisme, yang tidak mengherankan, karena semua organisme pasti

harus meng-copy DNA mereka.

c) RNA polimerisasi yaitu enzim yang berfungsi untuk ’membaca sekuen DNA

dan mengsintesis molekul RNA komplementer. Seperti halnya DNA

polimerisasi, RNA polimerisasi juga banyak ditemukan di banyak organisme

karena semua organisme harus ’merekam’ gen mereka. 

d) DNA ligase merupakan suatu enzim yang berfungsi untuk menyambungkan

suatu bahan genetik dengan bahan genetik yang lain. Contohnya saja, enzim

DNA ligase ini dapat bergabung dengan DNA atau RNA dan membentuk

ikatan phosphodiester baru antara DNA atau RNA yang satu dengan lainnya. 

e) Reverse transcriptases adalah enzim yang berfungsi membentuk blue-print dari

molekul RNA membentuk cDNA (DNA komplementer). Enzim ini dibuat dari

virus RNA yang mengubah genom RNA mereka menjadi DNA ketika mereka

menginfeksi inangnya. Enzim ini biasa dipakai ketika bertemu dengan gen

eukariotik yang biasanya terpisah-pisah menjadi potongan kecil dan dipisahkan

oleh introns dalam kromosom.

2.Natural Vectors / Vektor natural

Sebagai salah satu cara untuk memanipulasi DNA di luar sel, para

ilmuwan dalam bioteknologi harus bisa membuat suatu tempat yang keadaannya

stabil dan cocok dengan tempat DNA yang dimanipulasi. Sekali lagi, alam telah

memberikan solusi dari masalah ini. Vektor disini bisa diartikan sebagai alat yang

membawa DNA ke dalam sel induk barunya. Agar suatu metode dalam rekayasa

genetika dianggap berhasil, di dalam vektor, DNA hasil rekombinan seharusnya

benar-benar hanya dibawa setelah sebelumnya DNA rekombinan digabungkan

dengan DNA vektor melalui enzim ligase. Namun di dalam vektor, DNA

rekombinan tidak termutasi lagi membentuk DNA dengan sifat baru. Contoh dari

vektor natural dari alam adalah plasmid dan virus atau bakteriofage (Pujianto,

2010).

2.4.3 Teknik DNA Rekombinan

a) Isolasi DNA yang diawali dengan melakukan perusakan serta

penghilangan dinding sel. Dalam proses ini dapat dilakukan secara

mekanis ataupun dengan cara enzimatis. Setelah perusakan sel telah

dilakukan, langkah selanjutnya adalah pelisisan sel hal ini dapat dilakukan

dengan menggunakan buffer nonosmotik, serta deterjen yang kuat seperti

triton X-100 atau dengan sodium dodesil sulfat (SDS). Remukan sel yang

diakibatkan oleh lisisnya sel dibuang dengan melakukan sentrifugasi

sehingga bias dibedakan antara bagian yang rusak serta organel target yang

pada akhirnya didapatlkan DNA yang nantinya dilakukan pemurnian

dengan penambahan amonium asetat dan alcohol.

b) Selanjutnya adalah pemotongan DNA dengan menggunakan enzim

restriksi endonuklease. Pemutusan ini dilakukan di dalam strain tertentu

yang bertujuan untuk mencegah agar tidak merusak DNA. Selain itu strain

tersebut juga mempunyai suatu system modifikasi yang menyebabkan

pemutusan basa pada urutan tertentu yang merupakan recognition sites

bagi enzim restriksi tersebut. Pemotongan DNA genomik dan DNA vektor

dengan menggunakan enzim restriksi ini harus menghasilkan ujung-ujung

potongan yang kompatibel dalam arti setiap fragmen DNAnya harus dapat

disambungkan dengan DNA vektor yang sudah berbentuk linier.

c) Tahap penyambungan DNA terdapat beberapa cara, yaitu penyambungan

dengan menggunakan enzim DNA ligase dari bakteri, penyambungan

dengan menggunakan DNA ligase dari sel E. coli yang telah diinfeksi

dengan bakteriofag T4 atau sering disebut dengan enzim T4 ligase. Serta

dengan pemberian enzim deoksinukleotidil transferase untuk menyintesis

untai tunggal homopolimerik 3’. Dengan untai tunggal semacam ini akan

diperoleh ujung lengket buatan, yang selanjutnya dapat diligasi

menggunakan DNA ligase. 

d) Tahap berikutnya adalah analisa terhadap hasil pemotongan DNA genomik

dan DNA vektor serta analisis hasil ligasi molekul molekul DNA dengan

menggunakan teknik elektroforesis. Hasil dari penyambungan ini

dimasukkan ke dalam sel inang agar dapat diperbanyak dengan cepat.

Dalam hal ini pada campuran reaksi tersebut selain terdapat molekul DNA

rekombinan, juga ada sejumlah fragmen DNA genomik dan DNA plasmid

yang tidak terligasi satu sama lain. Tahap memasukkan campuran reaksi

ligasi ke dalam sel inang ini dinamakan transformasi. Sehingga diharapkan

sel inang mengalami perubahan sifat tertentu setelah dimasuki molekul

DNA rekombinan.

e) Tahap selanjutnya adalah seleksi transforman dan seleksi rekombinan.

Oleh karena DNA yang dimasukkan ke dalam sel inang bukan hanya DNA

rekombinan, maka kita harus melakukan seleksi untuk memilih sel inang

transforman yang membawa DNA rekombinan. Selanjutnya, di antara sel-

sel transforman yang membawa DNA rekombinan masih harus dilakukan

seleksi untuk mendapatkan sel yang DNA rekombinannya membawa

fragmen sisipan atau gen yang diinginkan. Seleksi sel rekombinan yang

membawa fragmen yang diinginkan dilakukan dengan mencari fragmen

tersebut menggunakan fragmen pelacak (probe), yang pembuatannya

dilakukan secara in vitro menggunakan teknik reaksi polimerisasi berantai

atau polymerase chain reaction (PCR).

2.4.4 Manfaat Teknologi DNA Rekombinan

Pengembangbiakan gen-gen rekombinan dan ekspresinya dalam bentuk

produk-produk protein oleh Eschrechia coli atau sel khamir yang dapat

ditumbuhkan dalam jumlah yang tak terbatas memberikan kemungkinan

memproduksi protein-protein secara komersial yang mempunyai kegunaan

praktis. Kemungkinan ini mendorong timbulnya bidang rekayasa genetika. Dalam

permasalahan tersebut teknik DNA rekombinan dan metode pengembangbiakan

memainkan peranan yang sangat penting. Berbagai riset DNA rekombinan banyak

diaplikasikan secara praktis dalam berbagai bidang, diantaranya :

1. Bidang Kedokteran

Gen-gen bagi beberapa protein yang dibutuhkan dalam bidang kedokteran

yang dibutuhkan dalam bidang kedokteran yaitu pembuatan insulin manusia oleh

bakteri Eschrechia coli untuk pengobatan penyakit diabetes. Melalui teknik DNA

rekombinan (rekayasa genetika), para peneliti berhasil memaksa bakteri untuk

membentuk insulin yang mirip dengan insulin manusia dan ini bahkan lebih baik

dibandingkan insulin yang dihasilkan sapi dan babi yang dapat diterima oleh

tubuh manusia. Selain itu, dengan cara yang sama teknologi DNA rekombinan

mempunyai peran dalam pembuatan vaksin (misalnya hepatitis B), produksi

hormon pertumbuhan dan lain sebagainya.

2. Bidang Pertanian

a) Mengganti pemakaian pupuk nitrogen yang banyak dipergunakan tapi

mahal harganya, oleh fiksasi nitrogen secara alamiah. Bakteri tanah

Rhizobium sp dapat mengadakan infeksi ke dalam akar dari tanaman family

Leguminosae. Infeksi ini menghasilkan bintil akar dan bakteri yang terdapat

di dalamnya dapat mengikat zat lemas bebas dari udara untuk di ubahnya

menjadi nitrogen yang dapat diambil dan digunakan oleh tanaman tersebut.

b) Teknik rekayasa genetika mengusahakan tanaman-tanaman (terutama yang

mempunyai arti ekonomi) yang tidak begitu pekah terhadap penyakit yang

disebabkan oleh bakteri, jamur dan cacing.

c) Mengusahakan tanaman-tanaman yang mampu menghasilkan peptisida

sendiri. 

3. Bidang Peternakan

a) Telah diperoleh vaksin-vaksin untuk melawan penyakit mencret ganas yang

dapat mematikan anak-anak babi.

b) Sudah dipasarkan vaksin yang efektif terhadap penyakit kuku dan mulut,

yaitu penyakit ganas dan sangat menular pada sapi, domba, kambing, rusa

dan babi.

4. Bidang industri

Penelitian rekayasa genetika di bidang industry sedang meningkat dengan

cepat. Berbagai usaha yang telah giat dilakukan misalnya:

a) Menciptakan bakteri yang dapat melarutkan logam-logam langsung dari

dalam bumi.

b) Menciptakan bakteri yang dapat menghasilkan bahan kimia.

c) Menciptakan bakteri yang dapat menghasilkan bahan mentah kimia seperti

etilen yang diperlukan untuk pembuatan plastik.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Replikasi merupakan proses perbanyakan bahan genetik (genom :

DNA dan RNA). Replikasi akan diikuti oleh pembentukan sel-sel

anakan yang membawa duplikat bahan genetik hasil replikasi.

2. Transkripsi adalah salah satu proses biologi yang terjadi di dalam

tubuh sel untuk memproduksi helai RNA. Kegiatan transkripsi sel

sendiri tidak hanya terjadi pada sel tertentu saja melainkan terjadi

pada semua sel yang ada di dalam tubuh. Ada 3 tahapan pada

transkrispsi yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan

terminasi (pengakhiran).

3. Transalasi merupakan proses penerjemahan kode genetic oleh tRNA.

Prosesnya meliputi tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

4. Pada bidang kedokteran yaitu pembuatan insulin manusia oleh bakteri

Eschrechia coli untuk pengobatan penyakit diabetes. Pada bidang

pertanian, Mengganti pemakaian pupuk nitrogen yang banyak

dipergunakan tapi mahal harganya, teknik rekayasa genetika

mengusahakan tanaman-tanaman, mengusahakan tanaman-tanaman

yang mampu menghasilkan peptisida sendiri. Pada bidang industri

yaitu menciptakan bakteri yang dapat melarutkan logam-logam

langsung dari dalam bumi, menciptakan bakteri yang dapat

menghasilkan bahan kimia, menciptkan bakteri yang dapat

menghasilkan bahan mentah kimia seperti etilen yang diperlukan

untuk pembuatan plastik. Pada bidang peternakan yaitu, telah

diperoleh vaksin-vaksin untuk melawan penyakit mencret ganas yang

dapat mematikan anak-anak babi, sudah dipasarkan vaksin yang

efektif terhadap penyakit kuku dan mulut, yaitu penyakit ganas dan

sangat menular pada sapi, domba, kambing, rusa dan babi.

3.2 Saran

Semoga makalah ini dapat menjadikan tambahan ilmu pengetahuan dan

wawasan bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Namun,

penulis juga membutuhkan kritik dan saran yang membangun untuk menjadikan

tambahan ilmu bagi penulis.

DAFTAR PUSTAKA

Budi. 2015. Pengertian dan Proses Transkripsi DNA. (Online), (http://budisma.net/2015/03/pengertian-dan-proses-transkripsi-dna.html), diakses 13 Februari 2016.

Campbell, Neil A., et al. 2009. Biology Eight Edition. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings.

Kemdikbud. 2008. Sintesis Protein. (Online), (https://belajar.kemdikbud.go.id/SumberBelajar/tampilajar.php?ver=11&idmateri=306&mnu=Materi3&kl=12), diakses 13 Februari 2016.

Murray, Robert K., et al. 2009. Harper’s Illustrated Biochemistry 28th Edition. New York: Mc Graw Hill Medical.

Peyrard, Michael. 2004. Nonlinear Dynamics and Statistical Physics of DNA. USA: Cambride University.

Pujianto, Sri. 2010. Biologi. Solo: Platinum.

Styer, Lubert. 2000. Biokimia. Penerbit Buku Kedokteran: Jakarta.

Warino, Joko. 2012. Proses dan Tahapan Transkripsi. (Online),(http://jokowarino.id/proses-dan-tahapan-transkripsi-sel/), diakses 13 Februari 2016.

Yuwono, Triwibowo. 2005. Biologi Molekuler. Erlangga: Jakarta.