Rekayasa Genetika

1.Prinsip Dasar rekayasa genetika

Rekayasa genetika adalah proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari suatu

sel hidup atau mati dan memasukkannya dalam sel hidup lainnya. Rekayasa genetika

merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan

sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi

DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup.

Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga

dapat direkombinasikan.

Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-

temurun. Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja

mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,

meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan

ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-

obatan dan kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri ( Sel pancreas yang

mempu mensekresi Insulin digunting , potongan DNA itu disisipkan ke dalam Plasmid

bakteri ) DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksikan lagi ke

vektor, jika hidup segera di kembangbiaakan.

Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan

perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam

struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat

berasal dari organisme apa saja. Pada proses rekayasa genetika organisme yang sering

digunakan adalah bakteri Escherichia coli. Bakteri Escherichia coli dipilih karena paling

mudah dipelajari pada taraf molekuler.

Ada beberapa prinsip dasar dalam rekayasa genetika antara lain Rekombinasi DNA,

fusi protoplasma, dan kultur jaringan :

a. Rekombinasi DNA

 Proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari suatu sel hidup atau mati dan

memasukkannya dalam sel hidup lainnya, itulah rekombinsi DNA. Rekayasa genetika ini

merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan

sifat yang diinginkan atau disebut juga pencangkokan gen. Dalam rekayasa genetika

digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap

makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkombinasikan.

Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.

Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah melakukan perubahan susunan asam

nukleat dari DNA (gen) dan menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA

organismepenerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari

organisme apa saja. Pada proses rekayasa genetika organisme yang sering digunakan adalah

bakteriEscherichia coli. Bakteri Escherichia coli dipilih karena paling mudah dipelajari pada

taraf molekuler.

Pada proses penyisipan gen diperlukan tiga faktor utama yaitu:

1) Vektor, yaitu pembawa gen asing yang akan disisipkan, biasanya berupa plasmid

atauvirus. Plasmid yaitu lingkaran kecil DNA yang terdapat pada bakteri yang

diambil daribakteri dan disisipi dengan gen asing. Pemasukannya melalui pemanasan

dalam larutanNaCl atau melalui elektroporasi.

2) Bakteri atau virus berperan dalam memperbanyak plasmid atau DNA virus. Plasmid

didalam tubuh bakteri akan mengalami replikasi atau memperbanyak diri, makin

banyakplasmid yang direplikasi makin banyak pula gen asing yang dicopy sehingga

terjadi cloning gen.

3) Enzim, berperan untuk memotong dan menyambung plasmid. Enzim ini disebut

enzimendonuklease retriksi, enzim endonuklease retriksi yaitu enzim endonuklease yang

dapatmemotong ADN pada posisi dengan urutan basa nitrogen tertentu.

b. Teknologi Hibridoma

  Teknologi hibridoma adalah suatu cara untuk menyatukan dua sel dari jaringan-

jaringan berbeda suatu organisme yang sama atau bahkan organisme yang berbeda, sehingga

diperoleh satu sel tunggal (sel hibrid).

Selanjutnya, sel hibrid dapat dikembangbiakkan,sehingga diperoleh bertriliun-triliun

sel, yang masing-masing mengandung satu set gen komplit dari dua sel aslinya. Sebagai

contoh, salah satu dari dua sel yang asli mungkin berupa sel manusia. Sel tersebut khusus

mensekresikan produk yang berguna seperti antibodi atau hormon. Hormon atau antibodi

disekresikan dalam jumlah sangat sedikit, karena hasil produksi dikendalikan mekanisme

pengaturan sel yang normal. Jika sel tersebut dilebur dengan sel kanker (sel yang tidak

memiliki pengendalian normal terhadap pertumbuhan dan sintesis protein), maka produksi

hormone atau antibodi secara dramatis meningkat.

Peristiwa peleburan dua sel seperti tersebut, menghasilkan sel hibrid dan dikenal

sebagai hibridoma (hibrid = sel asli yang dicampur, oma = kanker). Tujuan teknik

hibridomaadalah untuk menghasilkan antibodi dalam jumlah yang besar, sehingga dapat

digunakan untuk diagnostic dan terapeutik. Selain itu, teknik ini merupakan jalan untuk

menyilang atau memotong dalam spesies secara genetik pada sel eukariotik yang tidak dapat

diselesaikan dengan cara peleburan gamet secara seksual. Secara umum sel-sel tidak melebur

secaraotomatis, sehingga ilmuwan berusaha merancang teknik laboratorium untuk

menstimulir sel-sel tersebut berfusi atau bergabung.

c. Kultur Jaringan

Teori yang melandasi teknik kultur jaringan ini adalah teori Totipotensi. Setiap sel

tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru bila ditempatkan pada

lingkungan yang sesuai. Individu-individu yang dihasilkan akan mempunyai sifat yang sama

persis dengan induknya.

Tahap-tahap kultur jaringan dalam membentuk embrio dari sel somatik serupa pada

tahap perkembangan zigot menjadi embrio. Kultur jaringan sering disebut sebagai

perbanyakan secara in vitro karena jaringan ditanam (dikultur) pada suatu media buatan

(bukan alami). Materi yang akan dikulturkan dalam kultur jaringan disebut eksplan. Eksplan

dapat diambil dari yang dewasa ataupun pembenihan (seeding). Pada media yang

sesuai,eksplan akan tumbuh menjadi kalus.

Selanjutnya, kalus akan berkembang menjadi tanaman kecil yang disebut plantlet.

Kultur jaringan merupakan salah satu rangkaian teknik rekayasa genetika karena dapat

menumbuhkan sel-sel transgenik. Oleh karena itu, dapat pula dikatakan bahwa kultur

jaringan sebagai alat (tool) dalam pelaksanaan rekayasa genetika.

Daftar Pustaka

Campbell dan Reece. (2009). Biology. San Fransisco: Benjamin Cummings

Gerald Karp (2010). Cell Biology. International Student Version : Wiley

Langkah Sembiring dan Sudjino. (2009). Biologi.Jakarta: Depdiknas