1. Rekayasa Genetika

Masih ingatkah Anda tentang materi gen pada pelajaran yang lalu? Setiap makhluk hidup mempunyai

gen. Gen merupakan penentu sifat yang terdapat di dalam kromosom. Apabila gen ini berubah, maka

sifat dari makhluk hidup juga berubah, sehingga banyak ahli yang memanfaatkan untuk mengubah gen

dengan tujuan mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat sesuai yang dikehendaki. Proses

pengubahan gen-gen ini disebut dengan nama rekayasa genetika. Ada beberapa macam rekayasa

genetika

di antaranya adalah rekombinasi DNA, fusi sel, dan transfer inti.

a. Rekombinasi DNA

Hal yang mendasar dan sangat penting dalam makhluk hidup adalah jika terjadi proses reproduksi secara

seksual yang normal, maka akan terjadi pemisahan dan penggabungan kembali molekul-molekul DNA

dari kromosom. Teknik pemisahan dan penggabungan ini dijadikan oleh ilmuwan untuk lebih

dikembangkan. Setiap jenis makhluk hidup mempunyai struktur DNA yang sama, untuk itulah DNA dari

satu spesies dapat disambungkan dengan DNA dari spesies yang lain, dengan tujuan agar mendapatkan

sifat yang baru. Proses penyambungan ini dikenal dengan nama rekombinasi DNA. Misalnya, telah

ditemukannya gen seekor sapi yang berhasil dipindahkan ke dalam bakteri sehingga bakteri tersebut

telah menerima gen asing yang tepat seperti gen aslinya. Gen ini akan mempunyai sifat-sifat dari sapi

tersebut dan akan mempunyai sifat gen baru disebut gen yang diklon. Rekayasa genetik dapat

mengubah genotipe suatu organisme dengan cara mengenalkan gen-gen baru yang belum dimiliki oleh

suatu spesies. Teknik menyambung gen ini telah berhasil dan sukses dalam menghasilkan gen baru. Para

ahli menggunakan teknik rekayasa genetika dengan meng- gunakan mikroba-mikroba seperti bakteri

untuk membuat substansi yang tidak dapat dibuat oleh organisme yang direkayasa. Tetapi pengenalan

gen- gen dalam bakteri jauh lebih sulit, karena para ahli harus mendapatkan gen yang diinginkan

kemudian menggabungkan ke dalam DNA dari bakteri.

Gen yang diinginkan ini akan dihubungkan menjadi suatu lingkaran DNA bakteri kecil yang disebut

dengan plasmid. Kemudian plasmid ini siap untuk memasuki sel bakteri dan akan direplikasi bersama-

sama DNA selnya sendiri. Dengan cara ini, maka semua gen plasmid dan sel-selnya seperti gen- gen

aslinya. Selanjutnya, plasmid ini akan diteruskan dari satu sel ke sel lainnya dengan cara transformasi.

Untuk menghubungkan gen-gen asing

ke dalam plasmid memerlukan rekombinasi genetik. Berikut ini produk- produk yang telah berhasil

dalam rekombinasi gen.

1) Pembuatan Insulin

Saat ini banyak sekali orang yang menderita penyakit kencing manis (diabetes mellitus). Penderita

diabetes akan mengalami kekurangan hormone insulin. Para ilmuwan telah berhasil mengatasi penyakit

ini dengan cara gen penghasil insulin manusia diambil dari DNA sel manusia, yaitu dengan memotong

DNA sel manusia dengan menggunakan enzim pemotong. Gen yang menghasilkan insulin ini akan

disambungkan pada plasmid bakteri Escherichia coli. Hasil sambungan ini kemudian dimasukkan ke

dalam sel bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri tersebut sudah mengandung gen insulin manusia.

Spesies ini dipelihara dalam tempat yang khusus untuk dikembang- biakkan dengan tujuan agar dapat

memproduksi insulin manusia. Selanjutnya, produk tersebut ditampung sebagai obat bagi penderita

diabtes mellitus.

Rekombinasi gen dalam pembuatan insulin ini memiliki keunggulan, yaitu insulin yang dihasilkan lebih

murni karena mengandung protein manusia sehingga insulin ini bisa diterima oleh tubuh manusia, biaya

lebih murah dibandingkan dengan pembuatan insulin menggunakan gen pancreas hewan, prosesnya

dapat dihentikan sampai kapan pun karena bakteri dapat disimpan sampai diperlukan lagi.

2) Pembuatan Vaksin Hepatitis

Saat ini vaksin hepatitis sudah tersedia, sehingga anak-anak maupun orang dewasa dianjurkan untuk

melakukan vaksinasi hepatitis. Hepatitis merupakan penyakit hati yang disebabkan oleh virus, ingatlah

kembali pelajaran tentang virus di kelas X. Virus terdiri atas selubung protein dan DNA-nya. Jika bagian

selubung protein ini dimasukkan dalam tubuh manusia, maka tubuh akan membentuk antibodi sehingga

tubuh dapat menangkal virus yang masuk. Saat ini sudah berhasil diisolasi gen yang menghasilkan

selubung protein tanpa menghasilkan DNA-nya. Caranya hampir sama dengan pembuatan insulin, yaitu

gen tersebut dimasukkan ke dalam sel ragi Saccharomyces sehingga sel ragi ini akan menghasilkan

protein virus yang tidak berbahaya bagi tubuh kita. Jika protein tersebut disuntikkan ke dalam tubuh,

maka tubuh akan memproduksi antibodi, akibatnya orang yang disuntik akan kebal dari serangan virus

hepatitis.

b. Teknologi Hibridoma

Teknologi hibridoma dikenal dengan fusi sel, yaitu peleburan/fusi dua sel yang berbeda menjadi

kesatuan tunggal yang mengandung gen-gen dari kedua sel asli. Sel yang dihasilkan dari fusi ini

dinamakan hibridoma (hibrid = sel asli yang dicampur, oma = kanker).

Hibridoma ini sering digunakan untuk memperoleh antibodi dalampemeriksaan kesehatan dan

pengobatan. Apabila sel-sel sekali meleburmenjadi satu, maka sel-sel ini akan menghasilkan protein

yang sangat baik.Misalnya, antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mendiagnosispenyakit, tes

kehamilan, dan mengobati kanker.Berikut ini contoh dari keberhasilan dari fusi sel.

1) Fusi Sel Manusia dengan Sel TikusSel limfosit manusia mampu menghasilkan antibodi, tetapi jika

dikulturdan dipelihara proses pembelahannya sangat lambat. Sel manusia tersebutdifusikan dengan sel

kanker tikus dengan tujuan dapat membelah dengancepat karena sel tikus mengandung mieloma yang

mempunyai kemampuanuntuk membelah dengan cepat. Hibridoma yang terbentuk akan mendapatkan

antibodi (sifat sel manusia) dan mampu untuk membelah dengan cepat (sifat sel kanker tikus).

2) Fusi Sel Tomat dan Kentang

Fusi sel tumbuhan sering disebut dengan fusi protoplasma karena dalam fusi sel antartumbuhan ini

dinding sel tumbuhan yang tersusun atas selulosa harus dihancurkan oleh enzim terlebih dahulu, maka

tinggallah protoplasma untuk difusikan. Misalnya, tanaman tomato, yaitu tanaman baru yang berbuah

tomat dan berumbi kentang.

c. Transfer Inti (Kloning)

Transfer inti merupakan proses pemindahan inti sel tubuh ke dalam sel telur tanpa inti, sehingga sel

telur tersebut akan membelah diri dan menjadi embrio. Transfer inti sebenarnya adalah kloning inti.

Transfer inti pertama kali dilakukan oleh John Guardon yang dicobakan pada katak. Pada mulanya ovum

pada katak dirusak intinya dengan radiasi, kemudian dimasukkan sel inti tubuh lainnya, yaitu sel somatik

usus katak lainnya, maka akan tumbuh zigot baru dan akan tumbuh menjadi katak. Proses ini

merupakan reproduksi paraseksual karena bukan merupakan reproduksi seksual dan aseksual.

Keberhasilan transfer inti adalah dilakukannya kloning domba ‘Dolly’. Inti sel tubuh yang diambil dari

jaringan kelenjar susu domba bermuka putih, sedangkan ovumnya diambilkan dari domba betina yang

bermuka hitam yang intinya telah dirusak sehingga menjadi ovum tak berinti. Selanjutnya, inti sel tubuh

domba muka putih dimasukkan ke dalam ovum domba

muka hitam dan dipelihara sampai mencapai tahap blastula, kemudian dimasukkan ke dalam uterus

domba bermuka hitam, dan hasilnya akan lahirlah domba Dolly.

Bagaimana dengan cloning pada tumbuhan? Secara tidak sengaja kita sebenarnya sudah melakukan

kloning pada tumbuhan, yaitu saat mencangkok, menyetek, tetapi hasilnya tidak banyak menghasilkan

individu baru.