REKAYASA GENETIKA
REKAYASA GENETIK
Sejarah rekayasa genetika
dimulai sejak Mendel menemukan faktor yang diturunkan. Ketika Oswald Avery
(1944) menemukan fakta bahwa DNA membawa materi genetik, makin banyak
penelitian yang dilakukan terhadap DNA. Ilmu terapan ini dapat dianggap sebagai cabang biologi
maupun sebagai ilmu-ilmu rekayasa (keteknikan). Dapat dianggap, awal mulanya
adalah dari usaha-usaha yang dilakukan untuk menyingkap material yang
diwariskan dari satu generasi ke generasi yang lain. Ketika orang mengetahui
bahwa kromosom adalah material yang membawa bahan terwariskan itu (disebut gen)
maka itulah awal mula ilmu ini.
Struktur DNA
Para ahli berusaha melawan gen-gen perusak dalam inti sel dengan berbagai cara rekayasa genetika. Upaya yang dirintis tersebut dikenal dengan istilah terapi genetik. Terapi genetik adalah perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen. Hal inilah yang melatar belakangi diciptakannya rekayasa genetic dengan berbagai tujuan dengan melewati proses-proses tertentu.
APA ITU REKEYASA GENETIK?
Rekayasa
genetika dapat diartikan sebagai kegiatan manipulasi gen untuk mendapatkan
produk baru dengan cara membuat DNA rekombinan melalui penyisipan gen. DNA
rekombinan adalah DNA yang urutannya telah direkombinasikan agar memiliki
sifat-sifat atau fungsi yang kita inginkan sehingga organisme penerimanya
mengekspresikan sifat atau melakukan fungsi yang kita inginkan. Obyek rekayasa genetika mencakup
hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat
rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Bidang kedokteran dan
farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara
itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk
peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu
ini untuk mengembangkan bidang masing-masing.
Salah
satu penelitian yang memberikan kontribusi terbesar bagi rekayasa genetika
adalah penelitian terhadap transfer (pemindahan) DNA bakteri dari suatu sel ke
sel yang lain melalui lingkaran DNA kecil yang disebut Plasmid. Plasmid adalah
gen yang melingkar yang terdapat dalam sel bakteri, tak terikat pada kromosom.
Melalui teknik plasmid dalam rekayasa genetika tersebut, para ahli di bidang
bioteknologi dapat mengembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap
hama dan penyakit
hama dan penyakit
Contoh teknik Plasmid
Penemuan
struktur DNA menjadi titik yang paling pokok karena dari sinilah orang kemudian
dapat menentukan bagaimana sifat dapat diubah dengan mengubah komposisi DNA,
yang adalah suatu polimer bervariasi. Tahap-tahap penting berikutnya adalah
serangkaian penemuan enzim restriksi (pemotong) DNA, regulasi (pengaturan
ekspresi) DNA (diawali dari penemuan operon laktosa pada prokariota), perakitan
teknik PCR, transformasi genetik, teknik peredaman gen (termasuk interferensi
RNA), dan teknik mutasi terarah (seperti Tilling). Sejalan dengan
penemuan-penemuan penting itu, perkembangan di bidang biostatistika,
bioinformatika dan robotika/automasi memainkan peranan penting dalam kemajuan
dan efisiensi kerja bidang ini.
Dalam
rekayasa genetika, ada kode etik yang melarang keras percobaan ini pada
manusia. Akan tetapi, para ahli tidak selamanya bersikap kaku sebab berbagai
penyakit fatal memang sulit disembuhkan kecuali dengan terapi genetik. Maka
muncul pendapat tentang perlu adanya dispensasi. Dispensasi itu dikeluarkan
oleh Komite Rekayasa Genetika dari Nasional Institute of Health (NIH) Amerika
Serikat pada pertengahan tahun 1990.
TAHAP-TAHAP REKAYASA GENETIK
1. Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi
gen yang diinginkan.
2. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta.
3. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid
4. Penyisipan DNA rekombinan kedalam
tubuh/sel bakteri.
5. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA
rekombinan
6. Pemanenan produk
MANFAAT REKAYASA GENETIK
a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia,
dengan diproduksinya berbagai hormon manusia seperti insulin dan hormon
pertumbuhan.
b. Tersedianya bahan makanan yang lebih
melimpah.
c. Tersedianya sumber energy yang
terbaharui.
d. Proses industri yang lebih murah.
e. Berkurangnya polusi.
f. Adanya pestisida alami hasil dari tanaman rekayasa genetik
f. Adanya pestisida alami hasil dari tanaman rekayasa genetik
Contoh Rekayasa Genetik
Sekitar 20 produk pertanian
hasil modifikasi genetik telah beredar di pasaran Amerika, Kanada, bahkan Asia
Tenggara. Dalam enam tahun ke depan, berbagai perusahaan telah menyiapkan 26
produk lainnya, mulai dari kedelai, jagung, kapas, padi hingga stroberi. Dari
yang tahan hama, herbisida, jamur hingga pematangan yang dapat ditunda.
Pada dasarnya prinsip
pemuliaan tanaman, baik yang modern melalui penyinaran untuk menghasilkan
mutasi maupun pemuliaan tradisional sejak zaman Mendel, adalah sama, yakni
pertukaran materi genetik. Baik seleksi tanaman secara konvensional maupun
rekayasa genetika, keduanya memanipulasi struktur genetika tanaman untuk
mendapatkan kombinasi sifat keturunan (unggul) yang diinginkan.
Tahun 1989 untuk pertama
kalinya uji lapangan dilakukan pada kapas transgenik yang tahan terhadap
serangga (Bt cotton) dan pada tahun yang sama dimulai proses pemetaan gen pada
tanaman (Plant Genome Project). Pada tahun 1992 sebuah perusahaan penyedia
benih memasukkan gen dari kacang Brasil ke kacang kedelai dengan tujuan agar
kacang kedelai tersebut lebih sehat dengan mengoreksi defisiensi alami kacang
kedelai untuk bahan kimia metionin.
Pada tahun 1952, Robert
Brigs dan Thomas J. King (AS) mencoba teknik kloning pada katak. Sepuluh tahun
kemudian (1962), John B. Gurdon juga mencoba teknik kloning pada katak, namun
percobaanya menghasilkan banyak katak yang abnormal. Pada tahun 1986, Steen
Willadsen (inggris) menkloning sapi dengan tujuan komersial dengan metode
transfer inti. Tahun 1996, Ian Willmut mengkloning domba. Ia menggunakan sel
kelenjar susu domba finn dorset sebagai donor inti dan sel telur domba
blackface sebagai resipien. Sel telur domba blackface dihilangkan intinya
dengan cara mengisap nukleusnya keluar dari sel menggunakan pipet mikro.
Kemudian, sel kelenjar susu domba finn dorsetg difusikan dengan sel telur
blackface yang tanpa nukleus. Hasil fusi ini kemudian berkembang menjadi embrio
dalam tabung percobaan dan kemudian dipindahkan ke rahim domba blackface.
Kemudian embrio berkembang dan lahir dengan ciri-ciri sama dengan domba finn
dorset, dan domba hasil kloning ini diberinama Dolly. Dari 227 percobaan yang
dilakukan oleh Wilmut, hanya 29 yang berhasil menjadi embrio domba yang dapat
ditransplantasikan ke rahim domba, dan hanya satu yang berhasil dilahirkan
menjadi domba normal.
Domba Dolly dan Penciptanya
Rekayasa
genetika pada tanaman tumbuh lebih cepat dibandingkan dunia kedokteran. Alasan
pertama karena tumbuhan mempunyai sifat totipotensi (setiap potongan organ
tumbuhan dapat menjadi tumbuhan yang sempurna). Hal ini tidak dapat terjadi
pada hewan, kita tidak dapat menumbuhkan seekor tikus dari potongan kepala atau
ekornya. Alasan kedua karena petani merupakan potensi besar bagi
varietas-varietas baru yang lebih unggul, sehingga mengundang para pebisnis
untuk masuk ke area ini.
Tags: BIOLOGI
Previous Article
