Penggunaan Teknik Genomik dalam Rekayasa Genetika

Mahasiswi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510

Pendahuluan

Pada zaman globalisasi ini, teknologi genetika semakin mengalami kemajuan yang

sangat pesat. Hal ini terlihat dari banyaknya penemuan luar biasa di bidang kesehatan. Untuk

itu, kita perlu mempelajari genetika agar kita bisa mengetahui sifat-sifat apa saja yang

menurun dalam diri kita. Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan serta

segala teka-teki kehidupan. Terkadang genetika disebut ilmu keturunan karena ilmu ini

mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat yang muncul pada makluk

hidup. Pewarisan sifat tersebut dapat terjadi melalui proses seksual antara induk-induknya.

Kemudian, pewarisan gen juga membawa informasi untuk diwariskan ke individu lain yang

nyatanya mampu memberikan karakteristik yang berbeda-beda. Polymerase Chain Reaction

(PCR) adalah suatu metode in vitro yang bisa dipilih untuk mensintesis sekuens tertentu

DNA dengan menggunakan dua primer oligonukleotida yang menghibridisasi pita yang

berlawanan dan mengapit dua target DNA. Kesederhanaan dan tingginya tingkat kesuksesan

amplifikasi sekuens DNA yang diperoleh menyebabkan teknik ini semakin luas

penggunaannya

Pembahasan

Identifikasi istilah yang tidak diketahui

Enzim restriksi EcoRI : salah satu enzim rektriksi yang mengenali dan memotong

DNA setiap kali ada urutan huruf GAATTC dalam sekuens DNA.1

1

Kodon : terdiri atas tiga gugus nukleotida yang bersebelahan atau sebuah triplet

nukleotida baik pada DNA maupun pada transkrip MRNA-nya.

Gel Agarosa : merupakan metode yang bisa digunakan untuk memisahkan molekul-

molekul DNA yang perbedaan panjang 30-50 basa.2

Membran Nilon : sebuah membran yang dapat berikatan dengan asam nukleat secara

ireversibel dan dapat digunakan saat hibridisasi DNA.3

Probe : DNA untai tunggal yang dapat membentuk pasangan basa dengan urutan

komplementer pada polinukleotida untai-tunggal lain yang tersusun dari DNA dan

RNA.4

Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari skenario D antara lain:

a. Gen

b. DNA

c. Enzim restriksi EcoRI

d. Protein P detektif

Analisis Masalah

Hipotesis

Hipotesis dari skenario D adalah sequencing dari DNA dapat menentukan gen normal

atau abnormal.

Sasaran pembelajaran

2

Pengertian

GENDNA

Teknologi Genomik

Rekombinan

Jenis-Jenis

Definisi

Sasaran pembelajaran dari skenario D antara lain:

1. Mengetahui dan mengerti tentang gen dalam kegidupan manusia

2. Mengetahui dan mengerti tentang DNA pada manusia.

3. Memahami dan mengerti tentang teknologi genomik.

Analisis Hasil Belajar Mandiri

Gen pada manusia

Gen merupakan faktor keturunan yang terletak di kromosom tertentu, dan

mengandung DNA. Gen juga bertanggung jawab dalam menentukan karakter dan sifat pada

replikasi protein di dalam tubuh. Setiap jenis makhluk hidup mempunyai sifat keturunan

berbeda yang terkandung dalam gen dibagian sel. Genom adalah satu kesatuan gen yang

dimiliki oleh satu sel atau virus dalam fase haploid.5

Sebuah gen dalam tubuh manusia memiliki banyak struktur pembentuk seperti sel

ukariot, itron dan ekson. Ekson adalah area kodikasi protein yang dapat ditranskripsi secara

tumpang tindih atau tidak tumpang tindih. Contohnya tiga deret nukleotida AUU GCU CAG,

dapat dibaca secara nonoverlapping sebagai AUU GCU CAG atau dibaca secara overlapping

sebagai AUU UUG UGC GCU CUC CAG.

Ekson juga merupakan mRNA yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan,

sedangkan intron merupakan mRNA yang akan tetap berada di dalam nukleus karena

kemungkinan mRNA tersebut akan membentuk protein yang tidak fungsional (tidak berguna)

jika ditranslasikan. Intron kemudian akan terurai kembali untuk membentuk rantai mRNA

baru.

DNA

DNA merupakan struktur terpenting yang dapat menentukan sifat manusia dan dapat

membawa sifat-sifat keturunan yang dimiliki oleh orang tua. Protein-protein yang bekerja

3

dalam sintesis protein adalah DNA polimerase, ligase dan perimase. Ketiganya digunakan

untuk mensintesis protein di dalam tubuh

DNA Rekombinan

DNA recombinan adalah DNA yang rangkaian zat kimianya dipotong dan disisipkan

dengan DNA baru yang membawa sifat unggul. Cara pembuatan DNA recombinan adalah:

a. Mencari DNA unggul dengan mengambil DNA dari makhluk hidup yang diinginkan.

b. DNA dari pendonor di ekstraksi dan dipotong dengan enzim

c. Menyisipkan DNA rekombinan ke dalam sel yang dipersiapkan.

d. Memisahkan sel yang pembawa DNA rekombinan dengan sel yang tidak membawa

vektor.

e. Memelihara sel agar menghasilkan produk yang diinginkan sesuai dengan sifat yang

dibawa oleh DNA yang di sisipkan.

Makhluk hidup yang didalam selnya telah disisipkan DNA rekombinan selanjutnya

akan memiliki sifat baru sesuai dengan sifat yang dibawa oleh DNA yang disisipkan.3

Teknologi Genomik

Teknologi genomik adalah teknologi yang erat-kaitannya dengan teknologi rekayasa

genetika. Dimana rekayasa genetika ini menggunakan enzim restriksi dalam memotong

DNA. Rekayasa genetika adalah tindakan sengaja untuk memodifikasi DNA dalam sel makluk hidup.

Dalam arti luas, Tettamanzi melukiskannya sebagai bentuk-bentuk manipulasi dan pergantian tatanan

gen dari organisme hidup. Bahan genetik DNA mengandung informasi keturunan yang dimiliki oleh

makhluk hidup. Bahan genetik DNA berupa pita ganda yang berbentuk spiral (double helix). Contoh-

contoh rekayasa genetika yang sudah ada di sejarah kesehatan adalah hormon insulin, vaksin hepatitis,

antibodi monoklonal dan masih banyak lainnya.6

Teknologi genomik memiliki fungsi primer yaitu menyediakan 3’-OH untuk

menempelkan molekul DNA pertama dalam proses polimerasi. Tiga metode umum yang bisa

merealisasikan hal itu adalah untuk mengklona genomik, mengklona gen DNA individual

yang diinginkan menjadi perpustakaan cDNA, atau mengklona fragmen menjadi

perpustakaan ekspresi. Menjadi Mengklona genomik adalah set klona besar yang secara

kolektif mengandung semua DNA donor (genomnya). Lalu, mengklona gen DNA individual

4

yang diinginkan menjadi perpustakaan cDNA adalah melakukan sequencing atas ratusan

klona perpustakaan cDNA dan kemudian membandingkan informasi sekuens tersebut dengan

database sekuens gen yang sudah diketahui. Kemudian, mengklona fragmen menjadi

perpustakaan ekspresi adalah menggunakan vektor yang mengandung sekuens – sekuens

regulatoris yang amat efisien dan memungkinkan gen sangat terekspresikan dalam sel inang.7

Kesimpulan

Dengan menggunakan teknologi genomik, DNA pada makluk hidup bisa di rekayasa

sesuai dengan keinginan. Untuk itu, kita perlu mengetahui dan mempelajarinya dengan benar

agar teknologi tersebut bisa digunakan dengan baik tanpa menimbulkan kerugian. Rekayasa

genetika adalah upaya pencangkokan gen dengan teknik rekombinan DNA pada

mikroorganisme tertentu. Dengan rekayasa genetika, manusia dapat memuat organisme yang

tidak dapat menghasilkan bahan tertentu menjadi mampu menghasilkan bahan tertentu yang

dibutuhkan manusia. Mikroorganisme yang berperan ini disebut makhluk transgenik.

Daftar Pustaka

1. Brookes M. Bengkel ilmu genetika. Jakarta: Erlangga; 2005.h.94.

2. Stanfield DW, Colome JS. Cano RJ. Biologi molekuler dan sel. Jakarta: Erlangga;

2006.h.86.

3. Anggota IKAPI. Biologi kesehatan. Jakarta: Kanisius; 2008.h.204.

4. William, Winkins. Biokimia kedokteran dasar: sebuah pendekatan klinis. Yogykarta:

Kanisius; 2002.h.239.

5. Yuwono T. Biologi molekuler. Jakarta: Erlangga; 2008.h.75.

6. Chang W. Biotika. Yogyakarta: Kanisius; 2009.h.2.

7. Elrod LS, Stanfield DW. Genetika. Jakarta: Erlangga; 2007.h.24.

5