Kelompok 4

Cyntia Bunga Tyantie07

Jaswadi 18Putri Endah Wulandari23

Wilujeng Sulistyorini32

Makhluk Hidup Transgenik

Transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya, baik dari satu hewan ke hewan lainnya atau dari satu tanaman ke tanaman lainnya.

Tujuan Transgenik Memindahkan gen tersebut untuk mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat lebih baik di berbagai bidang, seperti :o Bidang pertanian, dengan manipulasi genetik dihasilkan

hewan yang memiliki karakter yang diharapkan (breeding), pangan yang lebih sehat dihasilkan lebih cepat (kualitas pangan) dan resistensi terhadap infeksi bakteri yang tersebar bebas (resistensi penyakit).

o Bidang industri, produk baru (kambing yang menghasilkan sutra laba-laba) dapat diciptakan.

o Bidang riset, memunculkan model riset baru dan evolusi yang dipaksa (organisme baru dengan karakter yang lebih diharapkan).

A. Tanaman Transgenik

Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.

Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan.

Tanaman transgenik pertama kalinya dibuat tahun 1973 oleh Herbert Boyer dan Stanley Cohen. Pada tahun 1988 telah ada sekitar 23 tanaman transgenik, pada tahun 1989 terdapat 30 tanaman, pada tahun 1990 lebih dari 40 tanaman.

Secara sederhana tanaman transgenik dibuat dengan cara mengambil gen-gen tertentu yang baik pada makhluk hidup lain untuk disisipkan pada tanaman, penyisipan gen ini melalui suatu vektor (perantara) yang biasanya menggukan bakteri Agrobacterium tumefeciens untuk tanaman dikotil atau partikel gen untuk tanaman monokotil, lalu diinokulasikan pada tanaman target untuk menghasilkan tanaman yang dikehendaki.

Rekayasa Genetik Menggunakan Plasmid Ti Pada Tanaman (Trangenik)

Ti Plasmid  adalah vektor alamiah yang digunakan untuk mentransfer DNA ke dalam sel tanaman.Bakteri yang membawa plasmid Ti (contohnya Agrobacterium tumefaciens) dapat menyebabkantumor pada tanaman yang disebut crown gall, terutama tanaman dikotil. Pada sebagian besar plasmid Ti, terdapat lima kompleks gen, yaitu T-DNA (bagian yang ditransfer dan menyatu dengan genom tanaman sehingga gen virulen (vir) yang terdiri dari 50 kilo-basa untuk mengatur proses transfer T-DNA ke dalam DNA tanaman, gen tra/trb yang mengatur perpindahan plasmid Ti antarbakteri, bagian yang mengatur sistem replikasi  plasmid,

dan bagian gen yang menyandikan molekul opin. Molekul opin ini akan dihasilkan oleh jaringan tanaman yang terinfeksi bakteri pembawa Ti plasmid.

Ti Plasmid dapat digunakan dalam pembuatan Tanaman Transgenik berikut ini tahapan pembuatan tanaman transgenik :

1. Ekstraksi  DNA dari plasmid Agrobacterium tumafaciens menggunakan teknik PCR (polymerase chain reaction). Pemotongan dan Penggabungan/ penyisipan  DNA yang dipilih melibatkan enzim restriksi dan ligase

2. Pengklonan gen oleh bacteria vektor sehingga dihasilkan  DNA yang diharapkan kemudian klon gen Agrobacterium tumafaciens diintroduksi / ditransformasi  ke dalam kultur sel tumbuhan.

3. Multifikasi dan regenerasi bagian-bagian tumbuhan sehingga terbentuk tumbuhan dengan sifat yang baru.

Rekayasa Genetika Bakteri Bacillus thuringiensis dalam Perakitan Tanaman Transgenik Tahan Hama

 Menentukan prioritas jenis atau spesies hama Setelah itu ditentukan kandidat gen tahan yang akan dipakai, misalnya Bt-toksin, proteinase inhibitor (PI)

Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA yang mengkode protein cry akan dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid Bacillus thuringiensi. Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga DNA tersebut dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri.

Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun. Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang dan elektroporasi diperantarai bakteri Agrobacterium tumefaciens,  (metode transfer DNA dengan bantuan listrik). Berikut adalah penjelasan tentang beberapa metode transfer gen.

 

Metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil. Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi. Untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman. Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman. Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.

Metode transformasi yang diperantarai oleh Agrobacterium tumefaciens. Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing.Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanamantertentu. Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalamplasmid Ti. Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu denganDNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.

Metode elektroporasi.Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas(sel yang kehilangan dinding sel). Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman. Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman. 

Setelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil disisipi gen asing. Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas.Apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati.

Dampak Positif Transgenik Rekayasa transgenik dapat menghasilkan prodik lebih banyak dari

sumber yang lebih sedikit. Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem

akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.

Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

Dampak Negatif Transgenik1. Dampak sosial

1. Aspek agamaPenggunaan gen yang berasal dari babi untuk

memproduksi bahan makanan dengan sendirinya akan menimbulkan kekhawatiran di kalangan pemeluk agama Islam

2. Aspek estetikaPenggunaan bakteri E coli sebagai sel inang bagi gen

tertentu yang akan diekspresikan produknya dalam skala industri, misalnya industri pangan, akan terasa menjijikkan bagi sebagian masyarakat yang hendak mengonsumsi pangan tersebut.

2. Aspek ekonomiBerbagai komoditas pertanian hasil rekayasa

genetika telah memberikan ancaman persaingan serius terhadap komoditas serupa yang dihasilkan secara konvensional.3. Aspek kesehatan

1. Potensi toksisitas bahan panganDengan terjadinya transfer genetik di dalam

tubuh organisme transgenik akan muncul bahan kimia baru yang berpotensi menimbulkan pengaruh

toksisitas pada bahan pangan2. potensi menimbulkan penyakit lainmunculnya berbagai jenis bahan kimia baru, baik yang terdapat di dalam organisme transgenik

maupun produknya, berpotensi menimbulkan penyakit baru atau pun menjadi faktor pemicu bagi penyakit lain

4. Aspek lingkunganPotensi erosi plasma nutfahPotensi pergeseran gen dan ekologiPotensi terbentuknya barier spesies

Keuntungan dan Kerugian Tanaman Transgenik

Keuntungan :Umumnya

adalah tahan terhadap serangan hama dan tanaman tersebut merupakan tanaman dari bibit yang unggul.

Kerugian :Hadirnya tanaman

transgenik menimbulkan kontroversi masyarakat dunia karena masyarakat khawatir apabila tanaman tersebut akan mengganggu keseimbangan lingkungan (ekologi), membahayakan kesehatan manusia, dan memengaruhi perekonomian global.

Contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia :

Jenis tanaman Sifat yang telah dimodifikasi Modifikasi Foto

Padi

Mengandung provitamin A

(beta-karotena) dalam jumlah

tinggi.

Gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan

bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi.

Tembakau

Tahan terhadap

cuaca dingin.[15]

Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari

tanaman Arabidopsis thaliana

atau dari sianobakteri (Anacyctis nidulans)

dimasukkan ke tembakau.[15]

B. Hewan Transgenik

Hewan transgenik merupakan hewan yang diinjeksi dengan DNA dari hewan lain. Transformasi gen tersebut yang umumnya berasal dari spesies yang sama, tapi dapat juga berasal dari spesies berbeda yang dilakukan terhadap embrio sebelum hewan transgenik tersebut dilahirkan. Transformasi genetik diharapkan menyebabkan mutasi spontan sehingga genetik dari hewan yang ditransformasi termodifikasi sesuai dengan gen yang diharapkan muncul sebagai performans.

Hewan transgenik dikembangkan dengan 3 cara, yaitu :

Mikroinjeksi DNA Mikroinjeksi DNA dilakukan dengan melakukan injeksi langsung gen terpilih yang diambil dari anggota lain dalam spesies yang sama ataupun berbeda ke dalam pronukleus ovum yang telah dibuahi.

Transfer gen dengan media retrovirusTransfer gen dengan media retrovirus menggunakan retrovirus sebagai vector, kemudian menginjeksikan DNA ke dalam sel inang. DNA dari retrovirus berintegrasi ke dalam germ untuk bekerja.

Transfer gen dengan media sel cangkokan embrionikTransfer gen dengan media sel cangkokan embrionik diaplikasikan dengan menggunakan sequence DNA yang diharapkan muncul ke dalam kultur in vitro sel cangkokan embrionik. Sel cangkokan dapat menjadi organisme lengkap. Sel kemudian berikatan dalam embrio pada tahap perkembangan blastosit (Bains, 1993).

Contoh hewan transgenik Ayam tanpa bulu yang rendah lemak dan ramah lingkungan dapat

mengurangi biaya yang harus dikeluarkan peternak untuk ventilasi.

Sapi Penghasil Omega 3 ; omega 3 merupakan salah satu zat yang sangat penting bagi manusia. Dan omega 3 dapat dihasilkan dengan cara merekayasa sapi menjadi hewan transgenik penghasil omega 3. Sapi yang direkayasa disisipi dengan gen mfat-1 yang mampu memproduksi n-3 PUFA. Dari penelitian ini diperoleh hasil ekpresi gen berupa n-3 PUFA pada jaringan dan susu sapi .

kelebihan dan kelemahan M.H Transgenik

• kelebihan

1. rekayasa transgenik dapat menghasilkan produk lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit.

2. rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.

3. makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

• kelemahan

4. berubahnya urutan informasi genetik yang dimiliki, maka sifat organisme yang bersangkutan juga berubah.

5. bakteri hasil rekayasa yang lolos laboratorium atau pabrik yang dampaknya tidak dapat diperkirakan.

6. Kemungkinan menimbulkan keracunan.

7. Kemungkinan menimbulkan alergi

8. Kemungkinan menyebabkan bakteri dalam tubuh manusia dan tahan antibiotik.