Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

download Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

of 21

Transcript of Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    1/21

    RESUME BIOTEKNOLOGI

    Rekayasa Genetika

    Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Bioteknologi

    Dosen Pengampu

    Prof. Dr. agr. Muh. Amin, MSi

    Oleh:

    Kelompok 3

    enrika !empormase "#3$3%#%''()

    Melania Primasta "#3$3%#%(%&)

    Tania Puspa *han+ra "#3$3%#%(3)

    -oanan+a ama+hina "#3$3%#%(/&)

    UNIVERSITAS NEGERI MALANG

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    JURUSAN BIOLOGI

    Febrari !"#$

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    2/21

    TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN DAN GENOM

    Me%&erkena'kan Tekn('()i DNA Rek(%binan *an K'(nin) DNA

    Ketika ilmu0an !ames 1atson+an 2ranis *rik menemukan 4ah0a struktur D5A

    merupakan molekul +o4el heli6, mereka menun7ukkan potensi +an pengaruh +ari

     penemuann8a. Pa+a tahun se4elum +an sesu+ah penemuan 1atson +an *rik, 4an8ak ilmu0an 8ang 4erkontri4usi pa+a pemahaman tentang DA se4agai materi geneti +ari sel

    hi+up. Be4erapa ilmu0an mempela7ari struktur +an replikasi D5A pa+a 4akteriofag "fag)

    +imana merupakan 9irus 8ang menginfeksi sel 4akteri. Salah satu enim 8ang penting +alam

    teknologi D5A rekom4inan a+alah D5A ligase.

    Pa+a akhir tahun #&$, 4an8ak ilmu0an 8ang tertarik pa+a loning gen. Mereka

     4erspekulasi 4ah0a memungkinkan untuk mengkloning D5A +engan memotong +an

    melekatkan D5A +ari sum4er 8ang 4er4e+a "teknologi D5A rekom4inan). Tampakn8a hal

    terse4ut merupakan masa +ari loning gen, teknologi D5A rekom4inan, +an teknik genetik 

    8ang memiliki kesamaan proses. Teknik geneti pa+a teknologi D5A rekom4inan sering

    +igunakan untuk memo+ifikasi gen organisme. Definisi 4iologi mo+ern +ari loning a+alah

    molekul sel atau organisme 8ang +ipro+uksi +ari in+i9i+u 8ang 4er4e+a.

    En+i% Retriksi *an Vekt(r P'as%i* DNA

    Pa+a a0al #'$, loning gen men7a+i suatu ken8ataan. Be4erapa penelitian ilmu0an +ari

     4er4agai kola4orasi 8ang +ilakukan menghasilkan penemuan +ua komponen esensial "enim

    retriksi +an plasmi+ D5A) 8ang mem4uat loning gen +an teknik D5A rekom4inan men7a+i

    n8ata. ;nim retriksi merupakan enim pemotong D5A, se+angkan plasmi+ D5A 4er4entuk 

     4un+ar 8ang 4erasal +ari replikasi D5A man+iri 8ang +apat +imanipulasi oleh ilmu0an untuk 

    mem4a0a +an mengklon potongan D5A lain.Penemuan tentang mikro4iologi tahun #&$ 8aitu 4ah0a 4e4erapa 4akteri telah terlin+ung

    +ari kehanuran oleh 4akteriofag karena mereka +apat mem4atasi replikasi +ari fag terse4ut.

    1erner A4er mengemukakan 4ah0a pertum4uhan 8ang ter4atas +ari fag ter7a+i karena

     4e4erapa 4akteri mengan+ung enim 8ang +apat menghentikan replikasi 9irus. Karena

    kemampuan itu enim ini +ise4ut enim retriksi. Pa+a tahun #'$, amilton Smith

    mempela7ari 4akteri  Haemophilus influenza +an mengisolasi Hind 

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    3/21

    enim retriksi. Be4erapa enim retriksi seperti  Eci< memotong D5A untuk mem4entuk 

    fragmen D5A +engan satu unting akhir 8ang men7alar +ise4ut =stik8> atau kohesif en+s.

    ;nim 8ang lain mengatur fragmen +engan unting gan+a akhir 8ag +ise4ut 4lunt en+s.

    Pa+a a0al #'$, 4e4erapa ilmu0an menggunakan loning gen untuk mengu4ah 4iologi

    moleular selaman8a. Berg menemukan teknologi D5A rekom4inan ketika meniptakanse4uah potongan +ari D5A rekom4inan +engan men8am4ung D5A +ari kromosom  E. coli

    +an D5A +ari 9irus primate 8ang +ise4ut S?%$, pertama +ilakukan isolasi D5A kromosomal

    +ari E. coli +an D5A +ari S?%$. Kemu+ian memotong ke+ua sampel D5A +engan  Eco

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    4/21

    sen+iri untuk meniptakan pere+aran kem4ali plasmi+ 8ang kurang 4agian D5A. Selama

    transformasi, sel +e0asa ti+ak 4ertin+ak D5A.

    Sekarang kita 4ela7ar 4ah0a D5A 4isa memasuki ke +alam 9ektor +an mengenali +i

    +alam sel 4akteri, kita memikirkan 4agaimana 4akteri rekom4inan +itransformasi +engan

    rekom4inan plasmi+ 4isa +i4e+akan +ari ukuran 4esar nontransformasi 4akteri +an sel 4akteri8ang 4erisi plasmi+ D5A tanpa D5A asing. Proses skrening ini +ise4ut seleksi karena ini

    +i4uat untuk memfasilitasi i+entifikasi 4akteri rekom4inan 8ang menegah perkem4angan

    ti+ak a+a peru4ahan 4akteri +an 4akteri 8ang 4erisi plasmi+ tanpa D5A asing.

    *ohen +an Bo8er menggunakan seleksi anti4iotik, teknik ini 8ang +itransfomasi sel

     4akteri +i +alam lapisan agar +engan anti4iotik 4er4e+a, se4agai ara untuk mengi+entifikasi

     4akteri rekom4inan +an ti+ak a+a peru4ahan sel. Selama 4ertahun seleksi anti4iotik telah

     4an8ak +igunakan. Teknik mo+ern kloning sering men7a+i terkenal strategis seleksi, seperti

    seleksi =4lue@0hite>. Seleksi 4lue@0hite D5A a+alah kloning pemotongan 4agian +i gen la

    .

    Transformasi 4akteri a+alah penggam4aran +i +alam lapisan agar 8ang 4erisi anti4iotik 

    ampiilin, ontohn8a ti+ak a+a peru4ahan 4akteri ti+ak tum4uh 8ang ter+apat ampiilin

    karena ti+ak a+a plasmi+ 4erisi gen resiten ampiilin "amp). Tetapi seleksi anti4iotik sen+iri

    ti+ak 4isa mem4e+akan transformasi 4akteri +engan plasmi+ ti+ak rekom4inan 8ang memiliki

     pere+aran +ari plasmi+ rekom4inan. Untuk mengi+entifikasi 4akteri +engan plasmi+

    rekom4inan, agar harus mengan+ung kormogenik "penghasil 0arna). asiln8a, 4akteri ti+ak 

    rekom4inan 4erisi plasmi+ 8ang men8am4ung kem4ali tanpa memasukkan D5A 8ang

    mengan+ung fungsi gen la , penghasil C@gal, +an peru4ahan 4iru.

    Pen)ena'an Gen K'(nin) Mansia;nim retriksi, D5A ligase, +an plasmi+ merupakan alat seara molekul 4iologi untuk 

    memanipulasi +an kloning gen +ari hakikat 4e4erapa sum4er. Dengan transformasi, ilmu0an

    memiliki ara untuk mengenali D5A rekom4inan +i+alam sel 4akteri. Teknologi rekom4inan

    D5A mem4uat kemungkinan untuk memotong +an mengga4ungkan fragmen D5A 4ersama@

    sama, memasukkan D5A ke+alam plasmi+, +an menghasilkan se7umlah 4esar pemasukan

    D5A oleh 4akteri untuk 4enar@4enar 4ereplikasi D5A rekom4inan

    2ragmen D5A kloning a+alah gen 8ang mengko+e pro+uksi protein, sel 4akteri 4isa

    +igunakan untuk sintesis protein +ari gen kloning. Kita men8e4utn8a ekspresi protein.

    Biologi molekul mengenali 4ah0a gen manusia 4isa +ikloning +an +iekspresikan, teknologi

    rekom4inan D5A akan men7a+i alat ti+ak terhingga +engan kekuatan +an aplikasi +i

     penelitian +an pengo4atan.

    Komersial 8ang pertama pro+uksi gen manusia +ari teknologi rekom4inan D5A a+alah

    insulin manusia, hormon pepti+a +ipro+uksi oleh sel +i +alam pankreas 8ang +ise4ut 4eta sel.

    Ketika +arah peningkatan glukosa, ontohn8a setelah makan makanan +engan kan+ungan

    gula tinggi, +an insulin +alam +arah ren+ah +engan stimulasi glukosa 8ang tinggi +i +alam

    hati +an sel otot se4agai suati rantai glukosa 8ang +ise4ut glikogen.

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    5/21

    2ungsi 9ektor +an aplikasi telah +itingkatkan se7ak *ohen mem4entuk pS*#$#.

    Plasmi+ masih sering +igunakan se4agai kloning 9ektor karena mereka ke4iasaan +igunakan

    +alam kloning +an manipulasi 4agian keil D5A 8ang merupakan +asar untuk 4an8ak teknik 

    8ang +igunakan sehari@hari +i 4iologi molekular la4oratorium. Salah satu 8ang +igunakan

    9ektor plasmi+ +ise4ut pB3//, 8ang +i4uat termasuk resisten terha+ap tetrasiklin +anampiilin +an 4erguna untuk pemotongan suatu 4agian.

    Keistimewaan Praktis Dari Vektor DNA Kloning

    Vektor DNA kloning biasanya termasuk termasuk hal yang diinginkan

    dan keistimewaan praktis

    • Ukuran, mereka cukup kecil untuk menjadi bagian yang mudah dari

    kromosomal DNA di dalam sel inang bakteri

    • Sumber dari replikasi, bagian dari replikasi DNA membiarkan plasmid

    untuk replikasi dari sel inang kromosom.

    • Bagian kelipatan kloning

    • en penanda seleksi

    • !angkaian promotor !NA polimerase

    • !angkaian DNA primer

    Vektor Bakteriofag

    DNA dari lambda bakterio"ag adalah salah satu #ektor "ag pertama

    yang digunakan untuk kloning. kromosom lamda adalah struktur linear

    sekitar $% kb DNA kloning dimasukkan ke situs restriksi di pusatkromosom lamda. kromosom rekombinan yang kemudian dikemas

    menjadi partikel #irus in #itro, dan "ag ini digunakan untuk mengin"eksi &.

    'oli tumbuh sebagai rumput. (ada setiap akhir kromosom lamda adalah

    )* urutan nukleotida disebut situs kohesi" +'S- yang dapat mendasarkan

    pasangan satu sama lain. etika lamda mengin"eksi &.coli sebagai tuan

    rumah, kromosom lamda menggunakan situs 'S untuk menegdarkan

    dan kemudian meniru. lamda bakterio"ag ulangan melalui proses dikenal

    sebagai siklus litik. Sebagai lamda ulangan untuk membuat partikel lebih

    #irus, &. 'oli yang terin"eksi segaris +untuk melisiskan atau untuk

    membagi atau pecah- dengan lamda, menciptakan /ona bakteri mati yang

    disebut plak, yang muncul sebagai bintik0bintik dibersihkan di halaman

    bakteri. Setiap plak mengandung jutaan partikel "ag rekombinan. Sebuah

    keuntungan dari #ektor ini adalah bahwa mereka memungkinkan untuk

    kloning "ragmen DNA yang lebih besar +sampai kira0kira *1kb- dari

    plasmid. #ektor "ag tidak lagi sangat banyak digunakan.

    Kosmid Vektor

    osmid #ektor mengandung 'S ujung DNA lamda, asal plasmid

    replikasi, dan gen untuk resistensi antibiotik, tetapi sebagian besar gen

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    6/21

    #irus untuk resistensi antibiotik. tetapi sebagian besar gen #irus telah

    dihapus. DNA adalah kloning ke situs restriksi dan kosmid ini dikemas

    menjadi partikel #irus, seperti yang dilakukan dengan #ektor

    bacteriophage, dan digunakan untuk mengin"eksi E. Coli, di mana di

    kosmid meniru sebagai nomor plasmid copy rendah. Salah satukeuntungan dari kosmid adalah bahwa mereka memungkinkan untuk

    kloning "ragmen DNA dalam kisaran *2 sampai $1 kb. 3api seperti #ektor

    "ag, karena perkembangan jenis lain #ektor, #ektor kosmid tidak lagi

    sangat banyak digunakan dan telah membatasi aplikasi.

    Vektor Ekspresi

    Vektor ekspresi protein memungkinkan untuk sintesis tingkat tinggi

    +ekspresi- protein eukariotik dalam sel bakteri karena mengandung

    promotor urutan prokariotik berdekatan dengan lokasi di mana DNA

    dimasukkan ke plasmid. Bakteri !NA polimerase dapat mengikat plasmid.

    Bakteri !NA polimerase dapat mengikat untuk promotor dan mensintesis

    sejumlah besar !NA. 4ang kemudian diterjemahkan ke dalam protein.

    (rotein kemudian dapat diisolasi menggunakan teknik biokimia. Namun,

    itu tidak selalu mungkin untuk mengekspresikan protein "ungsional dalam

    bakteri. 5isalnya, ribosom bakteri kadang0kadang tidak dapat

    menerjemahkan urutan m!NA eukariotik. 6ika protein yang dihasilkan

    mungkin tidak melipat dan diproses dengan benar, seperti terjadi dalam

    sel eukariotik yang menggunakan organel melipat dan memodi7kasi

    protein. 6uga, membuat beberapa produk rekombinasi di di poduk bakteri

    dapat menjadi masalah karena &. 'oli sering tidak protein rahasia8 yang

    ada untuk #ector ekspresi sering digunakan dalam Bacillus subtilis,.

    Dalam kasus rumah, bakteri host dapat mengenali protein

    rekombinan yang asing dan menurunkan protein, sedangkan di lain

    menyatakan protein lethal ke sel bakteri inang. #irus tertentu seperti

    SV$2, dapat digunakan untuk menyampaikan ekspresi plasmid ke dalam

    sel mamalia. #ektor biasanya SV$2 diturunkan mengandung +#irus- urut

    promotor kuat untuk le#el tinggi transkripsi dan poli Sebuah sinyal Selain

    untuk menambahkan poli Atail ke ujung 9 :m!NA disintesis. #ariasi #ektortersebut telah digunakan untuk terapi gen manusia.

    Bacterial Articial Chromosomes

    romosom buatan bakteri besar plasmid copy 0 angka yang rendah

    hadir sebagai salah satu untuk dua salinan dalam sel bakteri dan mereka

    mengandung gen yang mengkodekan " 0 "aktor + unit gen mengendalikan

    replikasi bakteri - . BA's dapat menerima sisipan DNA di kisaran )22

    sampai 922 kb . BA's secara luas digunakan di dalam manusia enom

    (roject untuk mengkloning dan sekuens potongan besar kromosommanusia

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    7/21

     Yeast Articial Chromosome (YACs

    romosom buatan ragi plasmid kecil tumbuh di &.'oli dan

    diperkenalkan ke sel setahun . Sebuah 4A' adalah #ersi miniatur dari

    eukariotik kromosom . 4A's mengandung asal replikasi , penanda dipilih ,dua telomere , dan sentromer yang memungkinkan untuk replikasi dari

     4A' dan segregasi ke sel anak selama pembelahan sel . "ragmen DNA

    asing dikloning ke situs pembatasan di pusat 4A' . 4A's sebagai sangat

    berguna untuk kloning "regments besar DNA dari *22 kb menjadi sekitar *

    megabases dalam ukuran . Seperti BA' . 4A's memainkan peran penting

    dalam upaya kloning dari (royek enom 5anusia

    !i Vector

     3i (lasmid adalah #ektor alamiah yang digunakan untuk

    mentrans"er DNA ke dalam sel tanaman.Bakteri yang membawa plasmid

     3i +contohnya Agrobacterium tume"aciens- dapat

    menyebabkantumor pada tanaman yang disebut crown gall, terutama

    tanaman dikotil. (ada sebagian besar plasmid 3i, terdapat lima kompleks

    gen, yaitu 30DNA +bagian yang ditrans"er dan menyatu

    dengangenom tanaman sehingga-, gen #irulen +#ir- yang terdiri dari 12

    kilo0basa untuk mengatur proses trans"er 30DNA ke dalam DNA tanaman,

    gen tra;trb yang mengatur perpindahan plasmid 3i antarbakteri, bagian

    yang mengatur sistem replikasi plasmid, dan bagian gen yang

    menyandikan molekul opin. etika !. radiobacters memasuki tanaman

    inang, sepotong DNA +30DNA- dari plamis +3i berdiri untuk tumor0inducing-

    memasukkan ke dalam kromosom inang. 30DNA mengkode untuk sintesis

    chromone disebut auksin, yang melemahkan tumor sel inang +empedu-.

    genetika tanaman diakui bahwa jika mereka bisa menghapus auksin dan

    gen merugikan lainnya dari plasmid 3i #ektor yang dihasilkan dapat

    digunakan untuk memberikan gen ke dalam sel tanaman. 3i #ektor secara

    luas digunakan untuk mentrans"er gen ke tanaman .

    Bagaimana Anda mengidentikasi dan mengkloning gen "angdiinginkan #

    (emotongan dan bagian yang berbeda paste dari DNA untuk

    menghasilkan molekul DNA rekombinan telah menjadi teknik rutin dalam

    biologi molekuler. Seorang ahli biologi molekuler sebut pendekatan

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    8/21

    $em%&at p&staka DNA' $em%ang&n Koleksi gen klon

    Banyak strategi kloning mulai dengan mempersiapkan

    perpustakaan DNA koleksi "ragmen DNA kloning dari organisme tertentu

    yang terkandung dalam bakteri atau #irus pusat. (erpustakaan dapat

    disimpan untuk jangka waktu yang relati" lama dan

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    9/21

    • oleksi gen akti" dinyatakan dalam sel atau jaringan dari mana

    m!NA diisolasi

    • =ntron tidakdikloning

    • Dapat dibuat dan disaring untuk mengisolasi gen yang terutama

    dinyatakan hanya dalam kondisi tertentu di jaringanerugian cDNA (erpustakaan

    • Bisa sulit untuk membuat perpustakaan cDNA jika jaringan sumber

    dengan jumlah yang berlimpah m!NA untuk gen tidak tersedia

    *i%rar" +creening

    (erpustakaan ilter diinkubasi dengan probe, "ragmen DNA yang merupakan

    pelengkap dari gen yang diinginkan. (robe mengikat dengan ikatan

    hidrogen ke urutan komplementer pada 7lter.>ilter dicuci untuk

    menghilangkan kelebihan penyelidikan terikat.• >ilter terkena 7lm autoradiogra7

    Di mana saja penyelidikan telah terikat, cahaya akan dipancarkan

    dan mengekspos butir perak dalam 7lm

    • >ilm dikembangkan untuk membuat catatan permanen dari

    hibridisasi koloni

    >ilm ini kemudian dibandingkan dengan plate agar asli untuk

    mengidenti7kasi koloni terdapat plasmid rekombinan dengan gen

    dari bunga

    Polymerase Chain Reaction (PC, - ,eaksi Polimerasi Berantai

    Polymerase Chain Reaction +('!- atau reaksi berantai polimerase

    adalah metode en/imatis untuk melipatgandakan +amplifcation- secara

    eksponensial suatu sekuen nukleotida tertentu secara in #itro. 5etode ini

    ditemukan oleh ary B. 5ullis pada tahun )%?1, seorang saintis dari

    perusahaan CETUS Corporation. 5etode ('! ini pada awalnya hanya

    digunakan untuk melipatgandakan molekul DNA, akan tetapi dalam

    perkembangannya dapat digunakan untuk melipatgandakan molekul

    m!NA.

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    10/21

    5etode ('! dapat melipatgandakan +amplifcation- suatu "ragmen

    molekul DNA menjadi molekul DNA +))2 bp;1@)20)%- sebesar *22.222 kali

    setelah dilakukan *2 siklus reaksi selama **2 menit. elebihan dari

    metode ('! adalah DNA cetakan yang digunakan juga tidak perlu

    dimurnikan terlebih dahulu sehingga metode ('! dapat digunakan untukmelipatgandakan suatu sekuen DNA dalam genom bakteri hanya dengan

    mencampurkan kultur bakteri di dalam tabung ('!.

    (enggunaan metode ('! diperlukan empat komponen utama, yakni

    +)- DNA cetakan, +*- oligonukleotida primer, +9- deosiribonukleotida

    tri"os"at +dN3(- yang terdiri dari dA3(, d'3(, d3(, d33(, dan +$- en/im

    polimerase yang digunakan untuk mengkatalis reaksi sintesis rantai DNA.

    (roses ('! terdiri dari tiga tahap, yakni

    • Denaturasi suatu "ragmen DNA +duoble strand- dipanaskan pada

    suhu %1 ' selama )0* menit sehingga akan terpisah menjadi rantai

    tunggal +single strand).

    • (enempelan +annealing- dilakukan penempelan +annealing- pada

    suhu 11' selama )0* menit, yakni oligonukleotida primer

    menempel pada DNA cetakan yang komplementer dengan sekuen

    primer.

    • Ampli7kasi suhu dinaikkan menjadi C* ' selama ),1 menit. (ada

    suhu ini, en/im DNA polimerase akan melakukan poses polimerasi,

    yakni rantai DNA yang baru akan membentuk jembatan hidrogen

    dengan DNA cetakan.

    !eaksi0reaksi seperti diatas dapat diulangi sampai *1092 kali +siklus-

    sehingga akan didapatkan molekul0molekul DNA rantai ganda yang baru.

    Banyaknya ampli7kasi tergantung pada konsentrasi DNA target yang akan

    digunakan. Setelah diperoleh molekul0molekul DNA dalam jumlah yang

    sesuai, maka DNA tersebut dapat diamati dengan menggunakan cara

    elektro"oresis gel, analisis "ragmen restriksi, atau metode Sanger.

    Prod&k Kloning PC,

    Sejak ditemukannya metode ('!, perkembangan dunia biologi

    molekular dan bioteknologi semakin pesat. Beberapa contoh penerapan

    ('! antara lain studi arkeologi gen purba, seperti "ragmen DNA kuno

    dari gajah purba +mammoth- yang telah membeku selama $22.222 tahun,

    analisis tindakan kriminal dengan sedikit sampel darah, sperma, sidik jari

    atau jaringan, deteksi #irus papilloma pada kelamin manusia , deteksi

    DNA atau !NA #irus yang sulit terdeteksi, seperti =V, diagnosa kelainan

    genetic sebelum kelairan, peramalan hemophilia, isolasi DNA dari

    miselium jamur dan spora, pengujian kualitas air minum, analisis

    7logenetik dalam taksonomi, identi7kasi polimor7sme DNA, identi7kasi

     jenis kelamin, skrining pustaka gen Egt)), penentuan urutan nukleotida,pemetaan genom manusia, dan lain0lain.

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    11/21

    !EKN.K *AB/,A!/,.0$ DAN AP*.KA+. !EKN/*/. DNA,EK/$B.NAN

    Elektroforesis el Agarosa

    5etoda elektro"oresis gel agarosa didasarkan pada pergerakan

    molekul bermuatan dalam media penyangga matriks stabil di bawah

    pengaruh medan listrik. 5edia yang umum digunakan adalah gel agarosa

    atau poliakrilamid. &lektro"oresis gel agarosa digunakan untuk

    memisahkan "ragmen DNA yang berukuran lebih besar dari )22 pb dan

    dijalankan secara hori/ontal, sedangkan elektro"oresis poliakrilamid dapat

    memisahkan ) pb dan dijalankan secara #ertikal. &lektro"oresis

    poliakrilamid biasanya digunakan untuk menentukan urutan DNA

    +sekuensing-. 5olekul organik yang dapat dielektro"oresis antara lain DNA,

    !NA, dan protein. 5olekul0molekul yang bermuatan positi" akan bergerak

    menuju elektroda negati", sedangkan molekul bermuatan negati" akan

    bergerak ke elektroda positi" melalui gel elektro"oresis. Fokasi "ragmen

    DNA yang terbentuk seperti pita0pita pada elektro"oresis dapat diamati

    secara spesi7k dengan menggunakan pewarna. (ewarna yang digunakan

    adalah etidium bromida yang dapat menyisip di antara basa0basa pada

    DNA. el yang diberi etidium bromida dan disinari dengan UV akan

    memperlihatkan lokasi DNA sebagai untai berwarna merah0jingga. &tidium

    bromida merupakan senyawa karsinogenik sehingga dalam melaksanakan

    percobaan yang menggunakan etidium bromida harus menggunakan

    sarung tangan.

    el yang biasa digunakan antara lain agarosa. el agarosa dapat

    melakukan pemisahan sampel DNA dengan ukuran dari beberapa ratus

    hingga *2.222 pasang basa +pb-. 5olekul DNA bermuatan

    negati" sehingga nanti di dalam medan listrik akan bermigrasi melalui

    matriks gel menuju kutub positi" +anode-. 5akin besar ukuran molekulnya,

    makin rendah laju migrasinya.5an"aat elektro"oresis gel antara lain untuk mengetahui ukuran

    "ragmen DNA dari produk ('!, memisahkan produk DNA dari hasil digesti

    yang berbeda ukuran, kemudian di0seGuencing, dan juga untuk pemurnian

    atau puri7kasi DNA. &lektro"oresis dapat diaplikasikan untuk berbagai

    macam kegiatan, yaitu membandingkan gen homolog dari sspesies yang

    berbeda, mengetahui susunan sekuens berbagai genom, DNA

    7ngerprinting, mendeteksi kelainan genetic, mendeteksi lokasi dan jumlah

    m!NA dalam sel atau jaringan tertentu, mengetahui akti#itas gen selama

    perkembangan berbagai tipe sel organisme atau percobaan perlakuangen, mempelajari e#olusi tingkat molecular, mengetahui #ariasi genetik

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    12/21

    yang ada di alam, menentukan atau mengidenti7kasi berat molekul DNA,

    !NA, dan protein tertentu, mengidenti7kasi persamaan dan perbedaan

    genetik antar indi#idu, mengetahui jumlah "ragmen DNA yang diklon

    dalam rekombinan DNA plasmid, menganalisa "ragmen DNA yang

    diampli7kasi lewat ('!, dll.

    +tr&kt&r en Pemetaan Pem%atasan

    Setelah gen dikloning, jenis peta 7sik gen akan dibuat untuk

    menentukan en/im restriksi yang memotong gen kloning dan menentukan

    lokasi dari situs0situs pemotongan. (eta pembatasan gen sangat berguna

    untuk membuat klon dari potongan0potongan kecil gen +disebut

    subcloning- dan memanipulasi banyak potongan0potongan yang relati" 

    kecil dari DNA +misalnya, )22 sampai )222 bp- untuk urutan DNA dan

    mempersiapkan probe DNA untuk belajar gen ekspresi. Untuk membuat

    peta pembatasan, DNA kloning dikenakan serangkaian tunggal dengan

    en/im restriksi serta mencerna ganda dengan menggabungkan en/im8

    DNA dicerna kemudian dipisahkan dengan elektro"oresis gel agarosa.

    Setelah sampel DNA telah dicerna dipisahkan, dan di#isualisasikan

    dengan elektro"oresis gel, menciptakan peta pembatasan yang

    sebenarnya adalah seperti merakit sebuah teka0teki.

    arena potongan sekuensing DNA relati" kecil, pemetaan

    pembatasan sekarang biasanya dilakukan dengan menggunakan so"tware

    bioin"ormation, mengidenti7kasi pembatasan pemotongan situs di urutan

    DNA tanpa harus benar0benar mencerna DNA dan membuat peta

    eksperimental. Namun, karena pentingnya sejarah pembatasan pemetaan

    dan penggunaannya sesekali saat ini, masih nilai untuk menyadari teknik

    ini

    +ek&ensing DNA

    (enting untuk menentukan urutan gen nukleotida, urutan yang

    tepat dari As, s, 3s, dan 's. 5engetahui urutan DNA dari gen dapat

    membantu +)- untuk menyimpulkan urutan asam amino dari protein yang

    dikode oleh gen kloning, +*- untuk menentukan struktur yang tepat darigen, +9- untuk mengidenti7kasi unsur0unsur peraturan seperti urutan

    promotor , +$- untuk mengidenti7kasi perbedaan dalam gen diciptakan

    oleh splicing gen, dan +1- untuk mengidenti7kasi mutasi genetic.

    (endekatan sekuencing yang paling banyak digunakan adalah

    rantai0terminasi sekuencing, metode manual dikembangkan pada tahun

    )%CC oleh >rederick Sanger dan sering disebut sebagai metode Sanger.

    Dalam teknik ini, sebuah primer DNA hibridisasi DNA template yang

    terdenaturasi, seperti plasmid rekombinan yang akan diurutkan, dalam

    tabung reaksi yang mengandung deoksiribonukleotida dan DNA

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    13/21

    polimerase. arena banyak plasmid modern dirancang dengan sekuencing

    primer.

    Dalam pendekatan Sanger, empat tabung reaksi yang terpisah

    didirikan. Setiap tabung berisi #ektor, primer, dan semua empat dN3(,

    tetapi masing0masing tabung juga mengandung sejumlah kecil dari satuddN3(. Sebagai sintesis dari DNA untai baru primer dimulai, DNA

    polimerase secara acak menyisipkan ddN3( ke urutan dN3( normal, untuk

    mencegah sintesis lebih lanjut dari untai komplementer. Sebuah ddN3(

    akan dimasukkan di semua posisi di alur yang baru disintesis,

    menciptakan serangkaian "ragmen dari berbagai panjang yang berakhir

    pada residu dideoksi. Untuk teknik Sanger, untai DNA dipisahkan pada gel

    poliakrilamida tipis, yang dapat memisahkan urutan yang berbeda dalam

    panjang oleh nukleotida tunggal. Autoradiogra7 digunakan untuk

    mendeteksi "ragmen sekuencing radioakti". Urutan ditentukan dari

    autoradiogram adalah igyre 9.)*-. Sebuah tabung

    reaksi tunggal digunakan, dan pendekatan manual0gaya menggunakan

    polyacry8 gel amida diikuti oleh autoradiogra7 telah digantikan dengan

    memisahkan reaksi sekuensing pada satu jalur dari ube gel diameter

    ultrathin disebut kapiler gel. Sebagai "ragmen DNA bergerak melalui gel,

    mereka dipindai dengan sinar laser. Faser merangsang pewarna

    Huorescent pada setiap "rgament DNA, yang memancarkan panjang

    gelombang cahaya yang berbeda untuk setiap ddN3(. 'ahaya yang

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    14/21

    dipancarkan dikumpulkan oleh detektor yang menguatkan dan dari "eed

    in"ormasi ini ke komputer untuk memproses dan mengkon#ersi pola

    lampu dan mengungkapkan seGuece DNA +ambar 9.)9-.

    Ne3t2eneration +e1&encing (N+enomics telah mendorong permintaan untuk seGuencer yang lebih

    cepat dan mampu menghasilkan jutaan basa urutan DNA dalam waktu

    yang relati" singkat, mengarah ke pengembangan dari generasi

    seGuencing +NS- teknologi yang dirancang untuk menghasilkan

    peregangan sangat akurat dan panjang urutan DNA, lebih besar dari )

    gigabse DNA per reksi, dengan biaya rendah. (endekatan seGuencing

    generasi membuang teknik Sanger dan metode elektro"oresis kapiler

    canggih mendukung "ormat paralel yang menggunakan state0o"0teknik

    pencitraan seni Huoresensi. 3eknologi NS menyediakan kapasitas

    unprecendented untuk menghasilkan sejumlah besar data sekuens DNAdengan cepat dan pada dramaticlly mengurangi biaya per dasar.

    einginan untuk seGuencing generasi mong komunitas riset dan

    tantangan seperti I ),222 genom telah menyebabkan perlombaan

    etechnology intens di antara banyak perusahaan ingin menghasilkan

    metode NS. (ada tahun *221, !oche $1$ idup Sistem adalah

    perusahaan pertama untuk mengkomersilkan teknologi seGuencing

    generasi. seGuencing pendekatan ini genomeusing metode "ase padat

    disebut yang manik0manik areattached untuk DNA genom ter"ragmentasi,

    yang kemudian ('!0diperkuat terpisah .... 3etesan minyak untuk setiapmanik, dimuat ke .... (iring, dan dicampur dengan polymerae DNA. ... ..

    (iring sering mengandung lebih dari satu juta sumur dengan satu manik0

    manik per sumur, masing0masing melayani sebagai tabung reaksi ....

    pengurutan. Sebuah pyroseGuencing reaksi yang disebut kemudian

    digunakan untuk seGuene DNA dari manik0manik di setiap sumur.Dalam pyroseGuencing, nukleotida berlabel tunggal mengalir di atas

    sumur. Setiap manik tunggal juga containsa bersama dengan primer anil

    dengan DNA pada manik0manik. etika nukleotida komplementer

    melintasi template strand berdekatan dengan primer, itu ditambahkan ke

    ujung 9 :dari primer oleh polimerase DNA. penggabungan hasil nukleotida

    dalam rilis piro"os"at, yang memulai serangkaian .... !eaksi yang pada

    akhirnya menghasilkan cahaya dengan menggunakan en/im luci"erase

    kunang0kunang. Dipancarkan cahaya dari reaksi ditangkap dan perekam

    untuk menentukan kapan suatu nukleotida tunggal telah dimasukkan ke

    dalam untai a. Dengan cepat mengulangi langkah nukleotida0aliran

    dengan masing0masing empat nukleotida untuk menentukan dasar adalah

    berikutnya dalam suGuences pendekatan cann ini menghasilkan panjang

    membaca sekitar $2 basis dan pada urutan $22 juta basis data per )2 jam

    run. NS seGuencing technologie yang aslso menciptakan tantangan Data0mnagement utama untuk menyimpan dan menyimpan seperti besar 7le

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    15/21

    data gambar. (erusahaan Diterapkan Biosystems +AB=- telah

    mengembangkan pendekatan yang disebut solid yang dapat

    menghasilkan J gigabase urutan D3A per runK 5etode padat

    menggabungkan berbagai pendekatan untuk urutan "ragmen DNA yang

    terkait dengan manik0manik dan apli7ed, mirip dengan $1$ pendekatan,tetapi berbeda teknologi seGuencing digunakan yang ... memberikan

    output yang lebih besar dari data yang seGuencing per instrumen jangka.

    ,oche 454 Ne3t2eneration +e1&encing !eknologi!oche $1$ teknologi seGuencing mengikat "ragmen DNA ke manik0

    manik. "ragmen DNA diperkuat dengan ('! dan kemudian addedto sumur

    +langkah )- dan dikenakan pyroseGuencing, di dijelaskan dalam teks.

    +Fangkah *- Selama pyroseGuencing, sebuah nukleotida neon indi#idu,

    biru ditunjukkan dalam hal ini, adalah Howedo#er sumur. Sebagai

    nukleotida ditambahkan ke primer dengan DNA polimerase, di piro"os"atorganik +((i- dilepaskan yang bereaksi dengan adenosine 1:0

    phosphosul"ate +A(S- dan en/im sul"urylase untuk menghasilkan A3(

    +panah biru-. &n/im luci"erase kunang0kunang menggunakan A3( untuk

    menghasilkan cahaya, yang dapat dideteksi dan diukur. +Fangkah 9-

    'ahaya ditangkap oleh sistem deteksi dianalisis untuk melacak pola

    nukleotida ditambahkan ke masing0masing dengan baik. Siklus aliran

    selanjutnya diulang dengan masing0masing tiga nukleotida lainnya. 3erus0

    menerus ... dari proses ini menghasilkan seGuencing membaca sekitar

    $22 basis.

    6l&oresensi in situ 7i%ridisasi 3eknik yang disebut >luorescence =n Situ ibridisasi +>=S- dapat

    digunakan untuk mengidenti7kasi kromosom mengandung gen yang

    diinginkan. 5isalnya, jika Anda hanya kloning gen manusia diyakini

    sebagai gen yang diinginkan. 5isalnya, jika Anda hanya kloning gen

    manusia diyakini terlibat dalam kecerdasan, Anda bisa menggunakan

    =AN untuk menentukan di mana kromosom berada gen ini. Dalam =AN,

    kromosom terisolasi sel bentuk seperti cellls darah putih dan tersebar di

    kaca mikroskop slide. Sebuah DNA atau !NA (robe untuk gen yang

    diinginkan dilabeli dengan nukleotida Huoresensi dan kemudian diinkubasi

    dalam larutan dengan slide. probe hybridi/es dengan urutan

    komplementer pada kromosom pada slide. slide dicuci dan kemudian

    terkena cahaya Huoresensi. Dimanapun probe telah terikat chrmosome,

    maka Hourescentl berlabel probe diterangi untuk menunjukkan adanya

    probe yang mengikat.5enentukan mana dari *9 kromosom manusia menunjukkan

    Huoresensi, mereka selaras sesuai dengan panjang dan pewarnaan pola

    kromatid mereka untuk membuat kariotipe. >luoresensi pada lebih darisatu kromosom menunjukkan baik beberapa salinan dari gen atau urutan

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    16/21

    terkait yang mungkin menjadi bagian dari keluarga gen. =AN juga

    digunakan untuk menganalisis kelainan genetik.etika gen diekspresikan dalam organ dengan banyak sel yang

    berbeda jenis0misalnya, ginjal atau otak jaringan0>=S juga dapat

    digunakan untuk menentukan jenis sel yang mengekspresikan m!NA

    tertentu. Dalam pendekatan ini, jaringan bunga yang diawetkan dalam

    larutan 7ksati" dan kemudian tertanam dalam bahan seperti lilin atau

    resin.

    Blotting selatan teknik lain, yang disebut analisis Southern blot, sering

    digunakan untuk menentukan jumlah salinan gen antara aplikasi lainnya.

    Southern blotting dimulai dengan mencerna DNA kromosom menjadi

    "ragmen kecil dengan en/im restriksi "ragmen DNA dipisahkan oleh

    elechtrophoresis gel agarosa. Namun, jumlah "ragmen restriksi yang

    dihasilkan oleh mencerna DNA kromosom sering begitu besar sehingga

    hanya berjalan gel dan pewarnaan DNA tidak menyelesaikan "ragmen

    diskrit. Sebaliknya, DNA dicerna muncul sebagai smear terus menerus

    "ragmen pada gel. Southern blotting digunakan untuk mem#isualisasikan

    hanya "ragmen tertentu yang menarik. Berikut elektro"oresis, gel

    diperlakukan dengan soluton alkali untuk denaturasi DNA8 maka "ragmen

    yang ditrans"er ke membran nilon atau nitroselulosa menggunakan teknik

    yang disebut blotting.Blotting dapat dicapai dengan mendirikan gel sandwichin yang gel

    ditempatkan di bawah membran nilon, kertas saring, kertas handuk, dan

    berat untuk memungkinkan wicking dari larutan garam melalui gell, yangakan mentrans"er DNA ke nylon dengan aksi kapiler . Single0untai DNA

    yang menempel pada blot, diposisikan di band persis seperti pada gel.

    Atau, tekanan atau #akum blotters dapat usedto DNA mentrans"er ke

    nilon. Nilon blot kemudian dipanggang atau sebentar terkena sinar UV

    untuk melampirkan DNA premanently. Berikutnya blot tersebut diinkubasi

    dengan probe berlabel dalam banyak cara yang sama bahwa hibridisasi

    koloni dilakukan. Semakin, probe nonradioacti#e yang digunakan untuk

    Southern blotting dan banyak teknik hibridisasi lainnya.

    (engembangan analisis Southern blot adalah teknik penting, yangmembentuk prinsip0prinsip dasar untuk Nothern blotting +blotting

    pemisahan ans molekul !NA, seperti yang dibahas pada bagian

    berikutnya- dan Lestern blotting +pemisahan dan blotting protein.

    $empela8ari Ekspresi en

    (ara ahli biologi molekuler di seluruh dunia yang terlibat dalam

    penelitian mempelajari ekspresi gen dan regulasi ekspresi gen. Banyak

    teknik molekuler yang berbeda a#alabe untuk mempelajari ekspresi gen.

    ebanyakan methodes melibatkan menganalisis m!NA yang dihasilkan

    oleh tisu. al ini sering ukuran yang baik dari ekspresi gen karena yhe

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    17/21

     jumlah m!NA menghasilkan oleh tisu sering setara dengan jumlah protein

     jaringan membuat.

    Northern Blot

    5etodologi dasar noda Northern mirip dengan analisis selatan blot .Dalam blotthing utara. !NA diisolasi dari dipermasalahkan bunga dan

    dipisahkan dengan elektro"oresis gel + !NA tidak dicerna dengan en/im -.

    !NA dihapuskan ke sebuah membrase nilon dan kemudian hibridisasi

    untuk probe, seperti yang dijelaskan untuk bercak selatan . terkena band

    pada autoradiogram menunjukkan adanya m!NA untuk gen dari bunga

    dan ukuran m!NA yang

    ,e)erse transkripsi PC,

    adang0kadang jumlah !NA yang diproduksi oleh jaringan adalah di

    bawah tingkat deteksi dengan analisis utara blot ('! memungkinkan

    untuk mendeteksi jumlah menit m!NA bahkan dari jumlah yang sangat

    kecil dari jaringan strating . misalnya , ('! telah alat untuk ahli biologi

    molekuler belajar ekspresi gen pada embrio dan mengembangkan

     jaringan di mana jumlah jaringan untuk analisis sangat kecil. arena !NA

    tidak dapat langsung diperkuat oleh ('! , teknik yang disebut re#erse

    transkripsi ('! + !3 ('! - dilakukan . di !3 ('! m!NA diubah menjadi

    cDNA beruntai ganda oleh en/im re#erse transcriptase dalam proses mirip

    dengan cara di mana cDNA untuk perpustakaan dibuat . cDNA kemudian

    diperkuat dengan satu set primer spesi7k untuk gen yang diinginkan .

    diperkuat "ragmen DNA yang pola ekspresi electromine di tisu . jumlah

    cDNA yang dihasilkan dalam reaksi !3 ('! untuk kepentingan gen

    tertentu mencerminkan jumlah.

    real time PC,

    realtime atau kuantitati" ('! + G('! - memungkinkan penelitian untuk

    mengukur reaksi ampli7kasi yang terjadi dalam < real time < . prosedur

    bacis melibatkan penggunaan cyclers termal khusus yang menggunakan

    laser untuk memindai seberkas cahaya pikir atas atau bawah dari masing0masing tabung ('!. masing0masing tabung reaksi berisi baik probe

    pewarna yang mengandung atau DNA mengikat (&LA!NA yang

    memancarkan cahaya Huorescente ketika diterangi oleh laser . cahaya

    yang dipancarkan oleh /at pewarna corelates dengan jumlah ('! roduce

    diperkuat .diperkuat cahaya dari masing0masing tabung ditangkap oleh

    detektor yang menyampaikan in"ormasi ke komputer untuk memberikan

    pembacaan ion jumlah Hourescene setelah setiap siklus pembacaan ini

    dapat diplot dan dianalisa untuk menentukan kuantitas jumlah produk

    ('! yang dihasilkan setelah setiap siklus.

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    18/21

    enomik Dan Bioinformatika' 7ot Disiplin Bioteknologi

    • enomik  0 kloning, sekuensing, dan menganalisis seluruh genom

    • Seluruh genom senapan seGuencing atau kloning senapan. analogi

    adalah bahwa kloning gen indi#idu menggunakan perpustakaan

    setara dengan menggunakan senapan untuk memukul tempattertentu pada target, sedangkan pelet dari senapan secara acak

    akan memukul banyak bintik0bintik pada target dengan sedikit

    presisi.

    • Urutan genom lengkap dirakit dengan bantuan program perangkat

    lunak dan kemudian gen indi#idu diidenti7kasi melalui

    bioin"ormatika.

    • (ada senapan Sekuensing, seluruh genom intron dan ekson adalah

    berurutan.

    • 5enggunakan en/im restriksi untuk mencerna potongan seluruhkromosom

    5enghasilkan ribuan tumpang tindih "ragmen disebut contigs

    yang masing0masing diurutkan.

    (rogram komputer yang digunakan untuk menyelaraskan

    "ragmen seGuencing berdasarkan tumpang tindih urutan

    potongan

    Bioinformatika' Pengga%&ngan %iologi molek&ler dengan

    teknologi komp&ter Bidang interdisipliner yang berlaku ilmu komputer dan teknologi

    in"ormasi untuk mempromosikan pemahaman tentang proses

    biologi.

    manipulasi database data sekuens DNA di antara aplikasi pertama

    dari bioin"ormatika, yang melibatkan penggunaan perangkat keras

    komputer dan perangkat lunak untuk belajar mengatur, membagi

    dan menganalisis data yang terkait dengan struktur dan "ungsi gen.

    enBank M database publik urutan DNA dan berisi =nstitut Nasional

    esehatan koleksi urutan DNA.• Setiap entri memiliki nomor aksesi yang menggunakan ilmuwan

    untuk merujuk kembali ke urutan kloning.

    • Dikelola oleh (usat Nasional untuk Biotechnology =n"ormation

    +N'B=-. N'B= adalah tambang emas untuk sumber daya

    bioin"ormatika yang menciptakan database akses publik dan

    mengembangkan alat komputasi untuk menganalisis dan berbagi

    genom Data.

    5encari database DNA

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    19/21

    • Dasar Fokal eselarasan Search 3ool +BFAS3- Digunakan untuk

    mencari enBank untuk urutan pertandingan antara gen kloning

    dan untuk membuat DNA urutan keberpihakan.

    • (ergi ke website BFAS3 dan klik standard nucleotide0nucleotide

    BFAS3 OblastnPQ. (ada kotak pencarian, tipe pada urutanberikutnya AA3AAAAA' 'AA3A. Bayangkan bahwa

    urutan ini dari sepotong dari gen yang kamu kloningkan dan

    urutkan dan kamu ingin tau seseorang yang kloning sebelum

    kamu. lik tombol Blast . 6awabanmu akan ada * menit

    kemudian. lik tombol >ormatQ untuk melihat jawaban

    pencarianmu.

    enom Kloning 0pa"a Proporsi Epik ' Pro"ek enom 5anusia

    Dimulai pada tahun )%%2 oleh AS Departemen &nergi. =nternasional

    upaya kolaborati" untuk mengidenti7kasi semua gen manusia dan urutan

    semua pasangan basa dari *$ kromosom manusia. Banyak dilakukan oleh

    *2 pusat di )? negara 'ina, (erancis, 6erman, =nggris, 6epang, dan

    Amerika Serikat. (esaing adalah perusahaan swasta, 'elera enomics,

    disutradarai oleh Dr 6. 'raig Venter

     3he uman enome (roject dirancang untuk mencapai berikut

    5enganalisis #ariasi genetik antara manusia. =ni termasuk identi7kasi

    polimor7sme nukleotida tunggal. (eta dan urutan genom organisme

    model, termasuk bakteri, ragi, cacing gelang, lalat buah, tikus, dan lain0

    lain. 5engembangkan teknologi laboratorium baru seperti bertenaga

    tinggi seGuencer otomatis dan teknologi komputasi, serta database yang

    tersedia secara luas in"ormasi genom, yang dapat digunakan untuk

    memajukan analisis dan pemahaman tentang struktur dan "ungsi gen kita.

    5enyebarkan in"ormasi genom antara para ilmuwan dan masyarakat

    umum. 5empertimbangkan isu0isu etika, hukum, dan sosial yang

    menyertai ( dan penelitian genetik.

    April )$, *229 peta genom manusia telah selesai. 3erdiri dari

    *2.222 gen penyandi protein. (eta lengkap dengan hampir semua basis

    diidenti7kasi dan ditempatkan dalam rangka mereka dan gen potensialditugaskan untuk kromosom.

    Apa Yang !elah Kita Pela8ari Dari enom $an&sia #

    ampir 12R gen belum memiliki "ungsi. !ingkasan temuan enom

    manusia terdiri dari sekitar 9,) miliar pasangan basa. enom adalah

    sekitar %%,%R sama antara indi#idu dari semua bangsa. (olimor7sme

    nukleotida tunggal +SN(- dan nomor copy #ariasi +'NV- 0seperti

    penghapusan selama, sisipan dan duplikasi dalam genom0account untuk

    banyak keanekaragaman genom diidenti7kasi antara manusia. urangdari *R dari kode genom untuk gen.

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    20/21

    Sebagian besar DNA kita adalah non0protein coding, dan akun

    urutan DNA berulang untuk setidaknya 12R dari DNA noncoding. enom

    berisi sekitar *2.222 gen penyandi protein. Banyak gen manusia mampu

    membuat lebih dari satu protein, yang memungkinkan sel0sel manusia

    untuk membuat setidaknya )22.222 protein dari hanya sekitar *2.222gen. romosom ) berisi jumlah tertinggi gen. romosom 4 mengandung

    gen paling sedikit.

    Banyak dari gen dalam genom manusia menunjukkan tingkat tinggi

    kesamaan urutan gen dalam organisme lain. !ibuan gen penyakit

    manusia telah diidenti7kasi dan dipetakan ke lokasi kromosom mereka.

    Pro"ek enom $an&sia Dim&lai se%&ah re)ol&si 9/mics:

    (roteomik0belajar semua protein dalam sel.

    5etabolomik0mempelajari protein dan jalur en/imatik yang terlibat

    dalam metabolisme sel.

    lycomics0mempelajari karbohidrat dari sel.

     3ranscriptomik0mempelajari semua gen ditranskripsikan dalam sel.

    5etagenomics0analisis genom organisme di lingkungan.

    >armakogenomik0disesuaikan obat berdasarkan pro7l genetik

    seseorang untuk kondisi tertentu.

    Nutrigenomik0interaksi antara gen dan diet.

    enomik Per%andingan (emetaan dan seGuencing genom dari sejumlah organisme model.

    5emungkinkan peneliti untuk mempelajari struktur dan "ungsi gen

    pada organisme ini dengan cara0cara yang dirancang untuk

    memahami struktur dan "ungsi gen pada spesies lain termasuk

    manusia.

    aman Batu enomics +paleogenomics- 5enganalisis DNA

  • 8/17/2019 Resume Bioteknologi Rekayasa Genetika Thieman

    21/21

    anker sebagai penyakit memiliki banyak komponen genetik. N=

    mulai bekerja proyek genom kanker yang disebut genom kanker atlas

    proyek +3'A- untuk memetakan gen penting dan perubahan genetik

    yang terlibat dalam kanker. (royek 3'A telah diurutkan lebih dari )22

    genom parsial untuk berbagai jenis kanker sampai saat ini. Bersama0samadengan sekelompok peneliti di negara0negara, yang disebut onsorsium

    'ancer enome internasional +6''-, ada rencana untuk urutan genom

    dari lebih dari 122 sampel tumor yang mewakili lebih dari *2 jenis kanker

    yang berbeda.