Download - Rekayasa Genetika
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