Rekayasa Genetika Adalah Suatu Proses Manipulasi Gen Yang Bertujuan Untuk Mendapatkan Organisme Yang...

14
Rekayasa genetika adalah suatu proses manipulasi gen yang bertujuan untuk mendapatkan organisme yang unggul. Rekayasa genetika merupakan salah satu pokok bahasan dalam ilmu Bioteknologi. (cabang ilmu BIologi). Pada artikel ini akan dibahas segala sesuatu yang berkaitan dengan rekayasa genetika. Mahluk hidup terdiri atas gen, gen mengandung protein yang menjadi pusat atau sumber informasi. Gen yang menjadi pembawa informasi turun-temurun dari generasi ke generasi bertanggung jawab atas pewarisan genotipik dan fenotipik dari seorang individu. Secara ilmiah, rekayasa genetika adalah manipulasi genetik atau perubahan dalam susunan genetik dari suatu organisme. Rekayasa genetika merupakan proses buatan/sintetis dengan menggunakan Teknologi DNA rekombinan. Hasil dari rekayasa genetika adalah sebuah organisme yang memiliki sifat yang diingingkan atau organisme dengan sifat unggul, organisme tersebut sering disebut sebagai organisme transgenik. Rekayasa genetika sangat terkait dengan bidang bioteknologi lain seperti kloning hewan dan kloning manusia. Rekayasa genetika telah memiliki aplikasi luas di hampir semua bidang yang berkaitan dengan bioteknologi dimana genom organisme yang terlibat. Proses transfer materi genetik dari satu organisme ke organisme lain menggunakan vektor atau pembawa secara ilmiah disebut sebagai transformasi. Bahkan, semua percobaan telah dilakukan pada bakteri, tanaman dan sebagian besar banyak hewan tikus, meskipun eksperimen manusia belum mungkin karena alasan yang jelas. Metode Transformasi Langsung Injeksi, macroinjection, teknik / biolistics, elektroporasi, transformasi dimediasi liposome, dan transformasi dengan menggunakan bahan kimia seperti serat silikon karbida pemboman.

description

anonim

Transcript of Rekayasa Genetika Adalah Suatu Proses Manipulasi Gen Yang Bertujuan Untuk Mendapatkan Organisme Yang...

Rekayasa genetikaadalah suatu proses manipulasi gen yang bertujuan untukmendapatkanorganisme yang unggul.Rekayasagenetikamerupakan salahsatupokok bahasandalam ilmuBioteknologi.(cabang ilmuBIologi). Padaartikelini akandibahas segala sesuatu yang berkaitan dengan rekayasa genetika.Mahlukhidupterdiri atasgen, genmengandungproteinyangmenjadi pusat atausumber informasi. Gen yangmenjadi pembaa informasi turun!temurun dari generasikegenerasi bertanggungjaabataspearisangenotipikdanfenotipikdari seorangindi"idu. #ecarailmiah, rekayasagenetikaadalahmanipulasi genetikatauperubahandalamsusunan genetik dari suatu organisme. $ekayasa genetika merupakan prosesbuatan%sintetis dengan menggunakan &eknologi '() rekombinan. *asil dari rekayasagenetika adalah sebuah organisme yang memiliki sifat yang diingingkan atau organismedengan sifat unggul, organisme tersebut sering disebut sebagai organisme transgenik.$ekayasa genetika sangat terkait dengan bidang bioteknologi lain seperti kloninghean dan kloning manusia.$ekayasa genetika telah memiliki aplikasi luas di hampir semua bidang yang berkaitandenganbioteknologi dimanagenomorganismeyangterlibat. Prosestransfer materigenetikdari satuorganismekeorganismelainmenggunakan"ektor ataupembaasecara ilmiah disebut sebagai transformasi. Bahkan, semua percobaan telah dilakukanpada bakteri, tanaman dan sebagian besar banyak hean tikus, meskipun eksperimenmanusia belum mungkin karena alasan yang jelas.Metode Transformasi LangsungInjeksi, macroinjection, teknik % biolistics, elektroporasi, transformasi dimediasiliposome, dantransformasi denganmenggunakanbahankimiaseperti serat silikonkarbida pemboman.Metode Transformasi tidak langsung&ransformasi berbasis"ektor,"ektor meliputi plasmidbakteri (dimediasi mentransfer)grobacterium), lambafag, danbakteriofag(partikel fagyangsangat efisiendalammengubah).Rekayasa Genetika pada ManusiaPada manusia, teknik ini tetap sama tetapi melibatkan transformasi gen manusia untukmengubah fenotipe yang ada. Manipulasigenetik telah dilakukan untuk memodifikasigen mutagenik atau penyakit tertentu coding, sebagai bagian dari mengobati beberapagangguan genetik, selain memproduksi obat!obatan dan "aksin. Ini juga telahdigunakan untuk meningkatkan umur panjang, dan kekebalan dari suatu organisme danlebih tepat untuk mempelajari ekspresi gen. $ekayasa genetika manusia dikatakan dari+ jenis, dimana sel!selsomatik somatik diubah dan germline dimana transformasiinimelibatkanperubahandalamteluratausel spermadandengandemikianmearisi.Pertama uji coba hampir berhasil manipulasi genetik untuk orang yang menderita parahGabunganImmunodeficiency(#,I'), padatahun-../, yangmengakibatkanorangmendapatkankekebalanfungsional yangmerekadirampas.$ekayasa genetikatelahdigunakan untuk masalah infertilitas serta dimana tindakan perempuan subur sebagaiibupengganti dansuksesdalammemproduksi anak. Modifikasi laindalamgenetikamanusia pada prioritas rendah karena tingkat keberhasilan telah diragukan.Langkah-langkah dalam Rekayasa GenetikaIsolasi GenPemilihan gen yang diperlukan dan isolasi merupakan prasyarat untuk memulai proses.Gen yang diinginkan yang akan ditransfer terisolasi dan dikalikan denganmenggunakanP,$(polymerasechainreaction).)tau, mungkinmenjadi bagiandariperpustakaangenom(perpustakaanyang mengandungfragmen'()satugenomtertentu).KonstruksiGen yang terisolasi perlu diperiksa untuk ekspresi. #etiap gen terdiri dari promotor, genpenanda dipilih dan terminator. 'aerah promotor bertanggung jaab untuk transkripsigen yang berakhir pada mencapai ilayah terminator. Gen penanda dipilihmenganugerahkan resistensi antibiotik yang membantu untuk membedakan selberubah. (amun, gen tidak dapat berkembang biak sendiri, bukan harusdikombinasikandengan'() asingatau"ektordimanaprosesnyadilakukandenganmenggunakanen0impencernaanpembatasan, en0imligasi dankloningmolekulermenggunakan polimerase.TransformasiBakteri telah banyak digunakan untuk mengambil gen atau '() asing dengan bantuanmetode transformasi di atas. #etelah integrasi, gen atau '() bereplikasi menggunakansistem replikasi host dan menghasilkan banyak salinan dari dirinya sendiri.Seleksi dan Konfirmasi*al ini dimungkinkan untuk membedakan sel!sel berubah dari yang non diubah denganmenumbuhkan mereka di hadapan antibiotik dikodekan oleh gen penanda dipilih.Metodelain adalahdenganmenggunakanprobe '()komplementer dengangendisisipkan yang secara khusus akan mengikat gen yang diinginkan dan dapat ditelusuridan dikonfirmasi menggunakan pemetaan '(), teknik elektroforesis seperti #outhernblotting, dan Bioassays.Manfaat Rekayasa GenetikaManfaat rekayasa genetika yang jelas dalambidang pertanian, lingkungan, danproduksi pangan. 1arenaitu, karenaituadalahsebuahlapanganyangmelibatkanterlalu banyak penelitian, itu jelas untuk itu untuk memiliki pangsa efek negatif. Mari kitalihat apa yang mereka setelah melalui keuntungan.ProBanyak kelainan genetik, komplikasi seperti diabetes, fibrosis kistik telah disembuhkandengan rekayasa genetikapada manusia karena melibatkan penghapusan genyangrusak dan sel!selmemodifikasiuntuk menghasilkan sifat yang diinginkan yang hilangsebelumnya, denganterapi gen. Insulindanhormonpertumbuhanmanusiaadalahcontoh terbaik dimana gen penyandi hormon ini sedang diubah dalam sel bakteri dalamskala besar untuk meningkatkan produksi hormon.*ean kloning dan transformasi telah secara eksklusif dilakukan pada tikus. Pertamahean berhasil mengubah adalah 'olly, lebih dikenal sebagai domba kloning meskipunmasalah etika telah menjadi kendala utama sejauh penelitian yang bersangkutan.$ekayasa genetika telah digunakan berulang!ulang untuk menghasilkan hama,tanaman yang tahan penyakit dan juga tanaman bergi0i tinggi. ,ontoh terbaik adalahtanaman kapas Bt dimana Bacillus thureingiensis telah digunakan untuk memasukkanberbagai hama dan gen tahan penyakit pada tanaman.Makananyangdimodifikasi secaragenetiktelahmembantumassadenganjumlahtinggi nutrisi. Beras emas, dan rasa menikmati tomat adalah contoh terbaik darirekayasa genetika dalam makanan.Kontra1arena rekayasa genetika melibatkan eksperimen yang parah, ada kemungkinan tinggiuntuk gen untuk menghasilkan mutasi yang tidak diinginkan dan sifat!sifat yangmenyebabkan alergi pada tanaman yang menghambat nilai gi0i. ,iri!ciri yang dihasilkandapat menimbulkan patogen baru yang berbahaya bagi seluruh ekosistem.&eknik ini membutuhkan penyisipan gen yang diinginkan pada lokasi yang tepat yangkeahlian diperlukan terutama ketika melibatkan banyak faktor risiko. 2uga, transformasigen tunggal sulit karena kode untuk beberapa sifat.$ekayasa genetika adalah teknik mahal untuk melaksanakannya. *al ini membutuhkantenaga kerja terampil, perangkat yang sangat baik dan akuratdan bahan kimia,danlaboratorium yang sangat canggih yang tidak terjangkau untuk orang aam.inilah ringkasan berbagai produk bioteknologi, berupa produk makanan, obat-obatan, hormon, hibridoma, kloning, dan sebagainya.Yoghurt Susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yangseimbang, selanjutnya disimpan selama 5 jam pada temperatur 45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4, sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi !ita rasa.Keju "roses pembuatan keju dia#ali dengan pemanasan susu dengan suhu $oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai %oC. Selanjutnya bakteri asam laktat di!ampurkan. &kibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi !airan #hey dan dadih padat, kemudian ditambahkan en'im renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. (n'im renin de#asa ini telah digantikan dengan en'im buatan, yaitu klimosin. )adih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur %*oC + 4*oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. Mentega Menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis bakteri-bakteri tersebutmembentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi !ita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakanKecap )alam pembuatan ke!ap, jamur, Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. ,amur Aspergillus wentii bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghan!urkan !ampuran gandum. Setelah proses -ermentasi karbohidrat berlangsung !ukup lama akhirnya akan dihasilkan produk ke!ap.Tempe.ntuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. /agi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, berupa kapang. )alam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus /hi'opus, yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, danRhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan mem-ermentasikannya menjadi produk tempe.Tape 0ape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. /agi menghasilkan en'im yang dapat mengubah 'at tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. ,amur yang digunakan adalah Saccharomyces cereviceae.Teknologi Plasmid (pembuatan insulin)"lasmid adalah lingkaran )1& ke!il yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Si-at-si-at plasmid, antara lain2a3 merupakan molekul )1& yang mengandung gen tertentu4b3 dapat beraplikasi diri4!3 dapat berpindah ke sel bakteri lain4d3 si-at plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.Karena si-at-si-at tersebut di atas plasmid digunakan sebagai 5ektor atau pemindah gen ke dalam sel target, dan diman-aatkan dalam teknologi pembuatan insulin."ada proses pembuatan insulin, plasmid digunakan sebagai media, sedangkan penyambungan segmen &)1-nya menggunakan teknologi yang disebut )1& rekombinan./ekombinasi )1& adalah proses penggabungan )1&-)1& dari sumber yang berbeda. 0ujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. 6leh karena itu, rekombinasi )1& disebut juga rekombinasi gen./ekombinasi )1& dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut.73 Struktur )1& setiap spesies makhluk hidup sebenarnya sama.*3 )1& dapat disambungkanCara pembuatan insulin adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam )1& bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. 8akteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. 9nsulin yang dihasilkan digunakan untuk mengobati penyakit ken!ing manis."enjelasan lengkap di sini.Kultur Jaringan "elaksanaan teknik kultur jaringan bertujuan untuk memperbanyak jumlah tanaman. 0anaman yang dikulturbiasanya adalah bibit unggul. )engan teknik ini, kita bisa mendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki si-at yang sama dengan induknya.Kultur jaringan sebenarnya meman-aatkan si-at totipotensi yang dimiliki oleh sel tumbuhan. 0otipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi indi5iduyang sempurna.Transplantasi inti (kloning) Kloning adalah rekayasa sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuatsatu atau lebih indi5idu dengan materi genetik yang sama atau identik. :angkah inidilakukan berdasar teknik transplantasi nukleus.)engan pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain akan didapatkan indi5idu baru dengan si-at sesuai dengan inti yang diterimanya. 0ransplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. 9nti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersi-at diploid. 9nti sel tersebut dimasukkan ke dalam o5um tanpa inti, sehingga terbentuk o5um dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, o5um membelah se!ara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. 8lastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam o5um tanpa inti yang lain. "ada akhirnya terbentuk o5um berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing o5um akan berkembang menjadi indi5idu baru dengan si-at dan jenis kelamin yang sama."enjelasan lengkap kloning manusia di sini.Fusi sel (hibridoma) ;usi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. ;usi seldia#ali oleh peleburan membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma