Rekayasa Genetik (Makalah)

APA ITU REKAYASA GENETIK

Rekayasa genetik adalah proses mengidentifikasi dan
mengisolasi DNA dari suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya dalam sel
hidup lainnya.
Sebelum dimasukkan, materi genetik tersebut dapat
direkayasa di laboratorium.
Sering pula dsebut dengan Teknik DNA Rekombinan /Teknik
Plasmid/Transplantasi Gen /Penyisipan gen atau gampangnya teknik Gunting
Tempel

REKAYASA GENETIK

Dimulai sekitar 50 tahun yang lalu
Diawali oleh: Dr. Paul Berg, Dr. Stanley Cohen, Dr.
Anie Chang, Dr. Herbert Boyer, Dr. Robert Helling
Mereka menemukan enzim restriksi endonuklease yang
berfungsi sebagai “gunting molekuler” yang dapat mengenal dan memotong
secara kimia tempat-tempat khusus sepanjang molekul DNA dan juga enzim
Ligase yang berperan dalam menyatukan menempelkan potongan gen untuk
disisipkan

Setelah proses rekayasa genetik berhasil, DNA yang baru
tergabung secara permanen dalam kromosom sel baru, dan tampak pula dalam
DNA sel-sel keturunannya.
Bagaimana para ilmuwan melakukan rekayasa genetik?
Mereka menggunakan teknologi DNA rekombinan

APA ITU DNA REKOMBINAN

Metode mengisolasi, memanipulasi, menggandakan,
memotong, dan menggabungkan urutan DNA yang teridentifikasi secara
keseluruhan yang disebut teknologi penggabungan DNA atau DNA rekombinan.

TEKNIK DNA REKOMBINAN

MEKANISME SEKSUAL BAKTERI

Mekanisme seksual bakteri merupakan pertukaran DNA atau
gen dari satu sel ke sel lainya
Jadi mekanisme seksual bakteri tidak bersifat
reproduktif (tidak menghasilkan anak atau zuriat)

CARA PEMINDAHAN DNA

Konjugasi: pemindahan DNA dalam sel bakteri melalui
kontak fisik antar kedua sel
Transformasi: pengambilan DNA oleh bakteri dari
lingkungan sekelilingnya
Transduksi: pemindahan DNA dari satu sel ke sel lainya
melalui perantara

PERANGKAT BAKTERI

Pustaka Genom: menyimpan gen atau fragmen DNA yg telah
diklon
Enzim transkripsi balik: membuat DNA berdasarkan RNA
Pelacak DNA/RNA: untuk mendeteksi gen/fragmen DNA yg
diinginkan atau mendeteksi klon yg benar

CARA MENEMUKAN LETAK GEN

Dengan perunut DNA, yaitu suatu molekul DNA utas
tunggal yang relatif pendek yang merupakan pasangan dari sekuen gen yang
dikehendaki.
Dengan kata lain, jika segmen dari gen yang diinginkan
tersebut diketahui adalah AGTTCG, maka segmen pasangan dari DNA perunut
akan menjadi TCAAGC

CARA MENYISIPKAN GEN

Jika kita ingin memasukkan suatu gen manusia ke dalam
sel lain, gen perlu diisolasi, sehingga dapat disisipkan dalam sel baru.
Contoh: gen insulin manusia diisolasi kemudian
digabungkan dalam sel bakteri E. coli selanjutnya gen yang disisipkan
tersebut menyebabkan sel bakteri memproduksi protein insulin manusia, yang
dapat diberikan pada penderita diabetes

Gambar Rekayasa Genetik

Penyiapan molekul DNA kromosom yang mengandung gen yang
akan di-kloning.
Pemotongan molekul DNA kromosom, untuk memperkecil
ukurannya serta analisa ukuran hasil pemotongan. Pemotongan ini diatur
sedemikian hingga fragment molekul DNA (gen) yang dikehendaki tidak
terpotong.
Peng-insersi-an Fragment DNA yang mengandung suatu gen
yang akan diklon ke suatu molekul DNA sirkular (disebut dengan vektor)
untuk menghasilkan suatu molekul DNA rekombinan (chimaera).
Bagaimana memasukkan (insersi/transformasi) molekul DNA
rekombinan kedalam sel inang (host cell), umumnya bakteri atau sel hidup
lainnya.
Bagaimana menumbuhkan sel hasil transformasi pada suatu
medium untuk dapat diseleksi lebih lanjut nantinya.
Bagaimana vektor dengan gen terinsersi (molekul DNA
Rekombinan) menggandakan diri menghasilkan sejumlah kopi yang sama.
Bagaimana sel inang membelah diri dan tentunya dengan
mengkopi juga seluruh molekul DNA rekombinan yang ada di dalam sel-nya.
Setelah sejumlah kali ulangan pembelahan, suatu koloni,
atau klon dengan kandungan molekul DNA rekombinan yang sama akan
dihasilkan.
Setelah itu bagaimana memilih diantara koloni-koloni
sel yang tumbuh, 1 atau lebih yang mengandung DNA rekombinan yang
dimaksud.
Bagaimana mendapatkan (mengisolasi) DNA rekombinan dari
sel pembawanya untuk diteliti lebih lanjut semisal ditentukan urutan
DNA-nya, dan untuk di-insersi-kan ke dalam vektor ekspresi sehingga dapat
diproduksi lebih banyak.

Menurut Brown (1990) setidaknya ada
6 hal dasar yang harus difahami dan dikuasai untuk melakukan kegiatan
eksperimen kloning gen, yang meliputi :

Penyiapan sampel DNA kromosom murni
Pemotongan molekul DNA
Analisa ukuran fragment DNA hasil pemotongan
Penggabungan molekul DNA dengan vektor untuk
menghasilkan molekul DNA rekombinan
Pengenalan (insersi) DNA ke dalam sel host

MANFAAT REKAYASA
GENETIK

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 Plsmid diinjelsikan lagi ke vektor , jika hidup
segera di kembang biaakan)
Terapi gen
Pembuatan antibiotik, vaksin
Pembuatan serum
Kloning
Semangka tanpa biji
Padi tahan wereng