13. pengenalan tehnik biomol
DESCRIPTION
nnTRANSCRIPT
BIOLOGI MOLEKULER
• Penelitian Biologi molekuler makin berkembang, sejak penemuan double helix DNA dari Watson-Crick
• Rekayasa genetika: manipulasi langsung gen-gen untuk tujuan-tujuan praktis
• DNA Rekombinan• Kloning Gen• Transgenik• Terapi Gen• PCR
DNA Rekombinan
• DNA Rekombinan : DNA di mana gen-gen dari 2 sumber yang berbeda terhubung
• DNA rekombinan digambarkan juga sebagai:
• molekul yang yang dibangun di luar sel dengan menggabungkan secara alami atau sintetik segmen-segmen DNA menjadi molekul DNA yang dapat mengalami replikasi pada sel hidup
SASARAN DARI REKOMBINAN DNA
• Untuk MENGISOLASI dan MENANDAI suatu gen
• Untuk MEMBUAT PERUBAHAN-PERUBAHAN YANG DIINGINKAN dalam satu gen atau lebih yang telah diisolasi
• Untuk MENGEMBALIKAN GEN-GEN YANG TELAH DIUBAH UNTUK TINGGAL DI DALAM SEL (atau menjadi bagian dari sel binatang atau tumbuhan) untuk MENGUJI ATAU MENGGUNAKAN EKSPRESI MEREKA
ALAT BANTU UTAMA UNTUK TEKNOLOGI
DNA REKOMBINAN :
A. ENZIM-ENZIM Asam Nukleat: DNA polimerase, reverse transkriptase, DNA ligase, Endonuclease restriksi
B. BACTERIAL GENETICS: PLASMIDS, BACTERIOPHAGES (bacterial viruses)
C. ANIMAL VIRUSES AND ANIMAL CELL CULTURE TECHNIQUES
Enzim-enzim yang memanipulasi DNA ada empat yaitu :
1. Enzim Nuklease ( yang memotong asam nukleat )
2. Enzim Ligase ( yang menyambung asam nukleat menjadi satu )
3. Enzim Polimerase ( yang membuat copy dari molekul DNA)
4. Enzim Modifikasi ( yang menghilangkan gugus kimia )
Sequence Recognition
Restriction endonucleases -- memotong double strand DNA pada urutan yang spesifik, perlindungan melawan terhadap virus-virus di dalam bakteri.
Sequences often palindromes: suatu urutan yang sama ketika dibaca dari arah manapun
DNA Cloning
• Langkah langkah:• Isolasi vektor pengklonan (plasmid
bakteri) & sumber gen DNA (gen yang diminati)
• Penyisipan sumber gen DNA ke dalam vektor pengklonan menggunakan enzim pemotong yang sama; mengiikat fragmen DNA dengan DNA ligase
• Pengenalan vektor pengklonan ke dalam sel (perubahan bentuk oleh sel bakteri)
• Pengklonan sel-sel (dan gen-gen asing) • Identifikasi klon sel yang membawa gen
yang diminati
DNA Analysis & Genomics
• PCR (polymerase chain reaction)
• Gel electrophoresis• Restriction fragment
analysis (RFLPs)• Southern blotting• DNA sequencing
• Human genome project
Polymerase chain reaction (PCR)
• Amplification : memperbanyak jumlah potongan dari DNA di luar sel (in vitro)
• Materials: heat, DNA polymerase, nucleotides, single-stranded DNA primers
• Applications: fossils, forensics, prenatal diagnosis, etc.
DNA Analysis• Gel electrophoresis: memisahkan asam
nukleat atau protein-protein atas dasar ukuran yang menghasilkan ikatan DNA yang panjangnya sama
Restriction fragment analysis
• Restriction fragment length polymorphisms (RFLPs)
• Southern blotting: transfer DNA• DNA Fingerprinting
DNA Sequencing
• Determination of nucleotide sequences (Sanger method, sequencing machine)
• Genomics: the study of genomes based onDNA sequences
• Human Genome Project
Cloning
• Mechanisms• Megan, Morag, Dolly
and Polly• The uses and
problems of cloning• Therapeutic cloning
What is a clone?
• Mechanisms of cloning• Natural• Embryo splitting• Reprogramming somatic cells• Nuclear transfer
A clone is an individual that is genetically identical to another individual
Transgenik
• Tanaman atau hewan hasil rekayasa dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen.
• Gen yang dimasukkan - disebut transgene - bisa diisolasi dari tanaman atau hewan tidak sekerabat atau spesies lain sama sekali.
• Karena berisi transgene, organisme tersebut disebut organisme yang mengalami rekayasa genetika (genetically modified organisms, GMOs).
Terapi Gen
• Digunakan untuk perlakuan penyakit genetik• Transfer allel yang normal ke dalam sel somatik
yang mengalami mutasi• Vectors
– digunakan untuk transfer DNA ke dalam sel
– biasanya menggunakan virus
– virus mengambil alih tugas sel dengan menyisipkan gen mereka kedalam genom dari penderita
Dua cara untuk terapi gen pada manusia:
• ex vivo : sel somatik dipindahkan dari pasien, diubah dengan gen terapi dan dikembalikan ke pasien.
• in vivo : virus digunakan untuk menginfeksi jaringan pasien secara langsung