makalah manipulasi gen

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

rahmat dan hidayah-Nya lah penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul,

“PENGENALAN MANIPULASI GEN ( REKAYASA GENETIKA )” dengan baik.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :

- Dra. M. Dwi Wiwik Ernawati, M.Kes selaku dosen mata kuliah Biokimia II yang telah

membimbing penulis,

- Drs. Haryanto, M.Kes selaku dosen mata kuliah Biokimia II yang telah membimbing penulis,

- Teman-teman kelas pendidikan kimia regular yang juga membantu,

- Dan orang tua yang telah memberikan dukungan moril dan materil.

Penulis menyadari terdapat beberapa kekurangan dan kesalahan dalam penulisan

makalah ini. Untuk itu, penulis mohon maaf karena masih dalam proses pembelajaran.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Jambi, Oktober 2014

Penulis

Pengenalan Manipulasi Gen / Rekombinan DNA

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.........................................................................................................i

DAFTAR ISI.......................................................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.........................................................................................................1

1.2 Rumusan masalah....................................................................................................2

1.3 Tujuan......................................................................................................................2

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Sejarah Perkembangan.............................................................................................5

2.2 Pengertian Rekayasa Genetika................................................................................6

2.3 Tujuan Rekayasa Genetika......................................................................................6

2.4 Rekayasa Genetika...................................................................................................6

2.5 Macam-Macam Enzim ..........................................................................................13

2.6 Penerapan Rekayasa Genetika.................................................................................14

2.7 Dampak Rekayasa Genetika..................................................................................15

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan......................................................................................................16

B. Saran................................................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................................17


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos (bahasa latin), artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara “Etimologi”kata genetika berasal dari kata genos dalam bahasa latin, yang berarti asal mula kejadian. Namun, genetika bukanlah ilmu tentang asal mula kejadian meskipun pada batas-batas tertentu memang ada kaitannya dengan hal itu juga. Genitika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat .Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yang mungkin timbul didalamnya.

Genetika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri serta setiap makhuk hidup yang berada di lingkungan kita. kita sebagai manusia tidak hidup autonom dan terinsolir dari makhuk lain sekitar kita tapi kita menjalin ekosistem dengan mereka. karena itu selain kita harus mengetahui sifat-sifat menurun dalam tubuh kita, juga pada tumbuhan dan hewan. Lagi pula prinsip-prinsep genetika itu dapat disebut sama saja bagi seluruh makluk. Karena manusia sulit dipakai sebagai objek atau bahan percobaan genetis, kita mempelajari hukum-hukumnya lewat sifat menurun yang terkandung dalam tubuh-tumbuhan dan hewan sekitar. Genetika bisa sebagai ilmu pengetahuan murni, bisa pula sebagai ilmu pengetahuan terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni ia harus ditunjang oleh ilmu pengetahuan dasar lain seperti kimia, fisika dan metematika juga ilmu pengetahuan dasar dalam bidang biologi sendiri seperti bioselluler, histologi, biokimia, fiosiologi, anatomi, embriologi, taksonomi dan evolusi. Sebagai ilmu pengetahuan terapan ia menunjang banyak bidang kegiatan ilmiah dan pelayanan kebutuhan masyarakat.

Rekayasa genetika dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika molekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.


1.2 Rumusan Masalah

Bagaimanakah konsep dari manipulasi gen ? Apa saja manfaat dan dampak dari manipulasi gen ? Bagaimanakah langkah-langkah dalam manipulasi gen ? Enzim apa saja yang berperan dalam manipulasi gen ?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui konsep dari manipulasi gen. Untuk mengetahui manfaat dan dampak dari manipulasi. Untuk mengetahui bagaimana langkah-langkah dalam manipulasi gen. Untuk mengetahui enzim-enzim yang berperan dalam manipulasi gen.


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah Perkembangan

Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan dimulai menjelang akhir abad ke 19 ketika seorang biarawan austria bernama Gregor Johann Mendel berhasil melakukan analisis yang cermat dengan interpretasi yang tepat atas hasil-hasil percobaan persilangannya pada tanaman kacang ercis (Pisum satifum). Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang melakukan percobaan- percobaan persilangan. Akan tetapi, berbeda dengan para pendahulunya yang melihat setiap individu dengan keseluruhan sifatnya yang kompleks, Mendel mengamati pola pewarisan sifat demi sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk diikuti. Deduksinya mengenai pola pewarisan sifat ini kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, dan Mendelpun di akui sebagai bapak genetika.

Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut dipublikasikan pada tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society for Natural History. Namun, selama lebih dari 30 tahun tidak pernah ada peneliti lain yang memperhatikannya. Baru pada tahun 1900 tiga orang ahli botani secara terpisah, yaitu Hugo de Vries di belanda, Carl Correns di jerman dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria, melihat bukti kebenaran prinsip-prinsip Mendel pada penelitian mereka masing-masing. Semenjak saat itu hingga lebih kurang pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan persilangan atas dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi penelitian di bidang genetika. Hal ini menandai berlangsungnya suatu era yang dinamakan genetika klasik.

Selanjutnya, pada awal abad ke-20 ketika biokimia mulai berkembang sebagai cabang ilmu pengetahuan baru, para ahli genetika tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat biokimianya. Pada tahun 1920-an, dan kemudian tahun 1940-an, terungkap bahwa senyawa kimia materi genetika adalah asam dioksiribonekleat (DNA). Dengan ditemukannya model struktur molekul DNA pada tahun1953 oleh J.D.Watson dan F.H.C. Crick dimulailah era genetika yang baru, yaitu genetika molekuler.

Perkembangan penelitian genetika molekuler terjadi demikian pesatnya. Jika ilmu pengetahuan pada umumnya mengalami perkembangan dua kali lipat (doubling time) dalam satu dasa warsa, maka hal itu pada genetika molekuler hanyalah dua tahun. Bahkan, perkembangan yang lebih revolusioner dapat disaksikan semenjak tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul DNA atau teknologi DNA rekombinan atau dengan istilah yang lebih populer disebut rekayasa genetika.

Saat ini sudah menjadi berita biasa apabila organisme- organisme seperti domba, babi dan kera, didapatkan melalui teknik rekayasa genetika yang disebut kloning . sementara itu, pada manusia telah di lakukan pemetaan seluruh genom atau dikenal sebagai proyek genom manusia (human genom project), yang diluncurkan pada tahun 1990 dan diharapkan selesai


pada tahun 2005. ternyata pelaksaan proyek ini berjalan justru lebih cepat dua tahun dari pada jadwal yang telah ditentukan.

2.2 Pengertian Rekayasa Genetika

Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer (memindahkan) gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme kepada susunan gen (DNA) dari organisme lain.

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika secara sederhana urutannya sebagai berikut :

Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang diinginkan. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan Pemanenan produk.

Teknologi Rekayasa Genetika merupakan inti dari bioteknologi didefinisikan sebagai teknik in-vitro asam nukleat, termasuk DNA rekombinan dan injeksi langsung DNA ke dalam sel atau organel; atau fusi sel di luar keluarga taksonomi; yang dapat menembus rintangan reproduksi dan rekombinasi alami, dan bukan teknik yang digunakan dalam pemuliaan dan seleksi tradisional.

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. Misalnya, gen dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. Coli yang bertujuan untuk mendapatkan insulin.

2.3 Tujuan Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain peningkatan produksi, peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam penyimpanan pascapanen, peningkatan kandunagn gizi, tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi, perubahan pigmentasi.

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.


2.4 Rekayasa Genetika

Secara tradisional, pemuliaan tanaman, dan rekayasa genetika sebenarnya telah dilakukan oleh para petani melalui proses penyilangan dan perbaikan tanaman. Misalnya melalui tahap penyilangan dan seleksi tanaman dengan tujuan tanaman tersebut menjadi lebih besar, kuat, dan lebih tahan terhadap penyakit. Selama puluhan bahkan ratusan tahun yang lalu, para petani dan para pemulia tanaman telah berhasil memuliakan tanaman padi, jagung, dan tebu, sehingga tanaman-tanaman tersebut mempunyai daya hasil tinggi dan memiliki kualitas panen yang lebih baik. Proses pemindahan gen pada pemuliaan tradisional dilakukan melalui proses penyerbukan dengan perantaraan angin maupun bantuan serangga penyerbuk. Proses penyerbukan ini sering kali melibatkan bantuan manusia, misalnya melalui penyerbukan dengan cara memindahkan serbuk sari tanaman yang satu ke ujung putik tanaman lainnya.

Prinsip rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman, yaitu memperbaiki sifat-sifat tanaman dengan menambahkan sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman mahluk hidup pengganggu maupun cekaman lingkungan yang kurang menguntungkan serta memperbaiki kualitas nutrisi makanan. Rekayasa genetika adalah kelanjutan dari pemuliaan secara tradisional. Dalam arti paling luas merupakan penerapan genetika untuk kepentingan manusia akan tetapi masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika molekuler untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.

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. Tidak seperti halnya pemuliaan tanaman secara tradisional yang menggabungkan seluruh komponen materi genetika dari dua tanaman yang disilangkan, rekayasa genetika memungkinkan pemindahan satu atau beberapa gen yang dikehendaki dari satu tanaman ke tanaman lain.

Keunggulan rekayasa genetika adalah mampu memindahkan materi genetika dari sumber yang sangat beragam dengan ketepatan tinggi dan terkontrol dalam waktu yang lebih singkat. Melalui proses rekayasa genetika ini, telah berhasil dikembangkan tanaman yang tahan terhadap organisme pengganggu seperti serangga, penyakit dan gulma yang sangat merugikan tanaman. Rekayasa genetika bermain pada tingkat molekuler khususnya DNA. Beberapa tahapan yang digunakan dalam rekayasa genetika yaitu isolasi DNA, manipulasi DNA, perbanyakan DNA dan visualisasi hasil manipulasi DNA, DNA rekombinan, dan Kloning Gen.


Tahapan dalam Manipulasi DNA .’

1. Isolasi DNA

Isolasi DNA merupakan langkah mempelajari DNA. Salah satu prinsisp isolasi DNA yaitu dengan sentrifugasi. Sentrifugasi merupakan teknik untuk memisahkan campuran berdasarkan berat molekul komponennya. Molekul yang mempunyai berat molekul besar akan berada di bagian bawah tabung dan molekul ringan akan berada pada bagian atas tabung (Mader 193). Hasil sentrifugasi akan menunjukkan dua macam fraksi yang terpisah, yaitu supernatan pada bagian atas dan pelet pada bagian bawah.

Isolasi DNA dengan teknik sentrifugasi akan mengendapkan DNA. Supaya hasil isolasi

berupa DNA murni yang tidak tercampur dengan molekul-molekul lain maka dalam proses isolasinya dicampurkan berbagai macam larutan. Larutan A berfungsi sebagai resuspensi yaitu penggabunagn kembali pelet yang telah terbentuk dengan larutan yang dicampurkan. Selain itu larutan A juga berfungsi sebagai buffer dan pengkelat. Pemilihan buffer tersebut dilihat dari kemampuan buffer menghasilhkan arus listrik. Larutan B yang terdiri atas SDS dan NaOH berfungsi sebagai larutan pelisis. NaOH sendiri dapat mendenaturasi protein. Sedangkan larutan C befrungsi untuk merenarutasikan kembali. Etanol 70% yang digunakan dalam proses isolasi berfungsi untuk mengeluarkan endapan garam karena Na+ bermuatan positif dan DNA bermuatan negatif. Larutan ddH2O yang ditambahkan berfungsi agar endapan DNA yang dihasilkan didapat dengan konsentrasi yang cukup tinggi. Larutan di vortex untuk memudahkan bakteri tersuspensi. Bakteri yang telah diendapkan tersebut kana lisis dengan penambahan larutan buffer. Agar proses lisisnya bakteri sempurna maka larutan dibolak-balik secara halus. Bakteri yang telah lisis ini ditandai dengan munculnya lendir. Ciran DNA yang dihasilkan kemudina dipisahkan dari endapannya. Cairan ini ditambahkan RNase untuk melisiskan RNA supaya hasil yang diisolasi berupa DNA murni.

DNA yang telah diisolasi diuji kualitas dan kuantitasnya melalui elektroforesis dan spektrofotometer. Elektroforesis memisahkan DNA, RNA, dan protein berdasarkan bobot molekul dan muatanya dengan menggunakan media pemisah. DNA bermuatan negatif sehingga pada elektroforesis DNA akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif. Kecepatan pergerakan ini tergantung pada ukuran molekul DNA, kerapatan media gel yang dilalui DNA, serta arus listrik yang diberikan untuk bermigrasi molekul DNA. Sebelum


proses elektroforesis suspensi DNA dicampur dengan peyangga muatan berwarna loading dye. Penambahan warna ini berfungsi untuk menambah densitas sehingga DNA bearada di bagian bawah sumur, selain itu pewarna ini digunakan untuk memudahkan meletakan contoh DNA ke dalam sumur dan bergerak ke arah anoda dengan laju yang dapat diperkirakan sehingga dapat digunakan sebagai tanda migrasi DNA.

DNA hasil elektroforesis yang terlihat di atas lampu UV dapat dilihat pergerakannya. Hasil elektroforesis DNA total menunjukkan adanya pita-pita DNA yang diisolasi dari bakteri Escherichia coli yang kemungkinan adalah DNA plasmid (Gambar 1). Hal ini dapat dilihat dari pergerakannya yang tinggi. Pergerakan DNA di agarose berhubungan dengan besar molekul. Sehingga pergerakan yang tinggi ini menunjukan ukuran DNA yang tidak terlalu besar. Plasmid merupakan DNA sirkuler yang ukurannya relatif kecil. Hal ini menunjukkan bahwa DNA total yang diisolasi mempunyai keutuhan yang tinggi. Akan tetapi pada beberapa kelompok pergerakan DNA tiadak dapat diamati. Kejadian ini dapat terjadi karena kesalahan teknis saat memasukan DNA ke dalam sumur gel agarose. Bisa jadi DNA yang dimasukan tidak masuk benar-benar ke dalam sumur gel sehingga saat elektroforesis DNA tidak bergerak. Selain itu kesalahan juga dapat terjadi karena DNA yang telah masuk ke dalam sumur tersedot kembali masuk ke dalam pipet mikro. Sehingga sumur tidak berisi DNA.

2. Manipulasi DNA

Untuk memanipulasi DNA, diperlukan beberapa perangkat penting meliputi “gunting” untuk memotong molekul DNA, “lem/perekat” untuk menggabungkan molekul DNA, dan “gergaji” untuk membelah molekul DNA.

a. Pemotongan molekul DNA

Pada proses pemotongan molekul DNA, “gunting” yang dimaksud bukanlah gunting yang biasa kita pakai untuk memotong sesuatu, tetapi merupakan suatu enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu. Enzim ini dikenal dengan nama enzim restriksi. Setiap enzim restriksi mempunyai tempat pemotongan yang spesifik pada suatu urutan molekul DNA. Sebagai contoh adalah enzim EcoRI yang selalu memotong DNA pada posisi G !

AATTC (tanda ! merupakan tempat pemotongan), seperti terlihat pada molekul di bawah ini :


Mekanisme pemotongannya adalah sebagai berikut :

Gambar 2. Mekanisme pemotongan enzim EcoR1

Hingga saat ini, sudah ribuan enzim restriksi yang diperoleh dari mikroorganisme. Beberapa diantaranya yang terkenal dan sering digunakan adalah enzim EcoRV, HindIII, SacI, TaqI, BamHI, MspI dan lain-lain (tabel 1).

Tabel 1. Macam-macam Enzim Restriksi


b. Penggabungan molekul DNA

Proses penggabungan (ligasi) antara dua molekul DNA menggunakan lem/perekat berupa enzim, yang dikenal dengan nama enzim ligase. Enzim ini berfungsi mensintesis pembentukan ikatan fosfodiester yang menghubungkan nukleotida yang satu dengan nukleotida di sebelahnya. Berikut adalah contoh penggabungan dua molekul DNA (A dan B) menjadi molekul AB :

3. Polymerase Chain Reaction (PCR)

Pembelahan molekul DNA sangat penting dalam proses amplifikasi DNA melalui

teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) atau reaksi berantai polimerase. Reaksi berantai

polimerase atau lebih umum dikenal sebagai PCR (kependekan dari istilah bahasa Inggris

polymerase chain reaction) merupakan suatu teknik atau metode perbanyakan (replikasi)

DNA secara enzimatik tanpa menggunakan organisme. Dengan teknik ini, DNA dapat

dihasilkan dalam jumlah besar dengan waktu relatif singkat sehingga memudahkan berbagai

teknik lain yang menggunakan DNA.


http://id.wikipedia.org/wiki/Organisme

http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA

http://id.wikipedia.org/wiki/Replikasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggris

Secara prinsip, PCR merupakan proses yang diulang-ulang antara 20–30 kali siklus. Setiap siklus terdiri atas tiga tahap. Berikut adalah tiga tahap bekerjanya PCR dalam satu siklus:

1. Tahap peleburan (melting) atau denaturasi. Pada tahap ini (berlangsung pada suhu tinggi, 94–96 °C) ikatan hidrogen DNA terputus (denaturasi) dan DNA menjadi berberkas tunggal. Biasanya pada tahap awal PCR tahap ini dilakukan agak lama (sampai 5 menit) untuk memastikan semua berkas DNA terpisah. Pemisahan ini menyebabkan DNA tidak stabil dan siap menjadi templat ("patokan") bagi primer. Durasi tahap ini 1–2 menit.

2. Tahap penempelan atau annealing. Primer menempel pada bagian DNA templat yang komplementer urutan basanya. Ini dilakukan pada suhu antara 45–60 °C. Penempelan


http://id.wikipedia.org/wiki/Primer

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA

ini bersifat spesifik. Suhu yang tidak tepat menyebabkan tidak terjadinya penempelan atau primer menempel di sembarang tempat. Durasi tahap ini 1–2 menit.

3. Tahap pemanjangan atau elongasi. Suhu untuk proses ini tergantung dari jenis DNA polimerase (ditunjukkan oleh P pada gambar) yang dipakai. Dengan Taq-polimerase, proses ini biasanya dilakukan pada suhu 76 °C. Durasi tahap ini biasanya 1 menit.

Lepas tahap 3, siklus diulang kembali mulai tahap 1. Akibat denaturasi dan renaturasi, beberapa berkas baru (berwarna hijau) menjadi templat bagi primer lain. Akhirnya terdapat berkas DNA yang panjangnya dibatasi oleh primer yang dipakai. Jumlah DNA yang dihasilkan berlimpah karena penambahan terjadi secara eksponensial.

4. Elektroforesis

Untuk menganalisis hasil manipulasi DNA dapat dilihat melalui elektroforesis. Elektroforesis adalah suatu teknik yang menggunakan medan listrik untuk memisahkan molekul berdasarkan ukuran. Karena mengandung fosfat yang bermuatan negatif, DNA akan bergerak menuju elektroda positif dalam medan listrik.

Pengurutan DNA (DNA Sekuensing)

Urutan nukleotida DNA dari sebagian besar organisme masih tidak diketahui. Mengetahui urutan dari DNA suatu oganisme atau suatu klon fragment DNA memberikan informasi yang sangat berharga untuk studi lanjutan. Urutan dari suatu gen dapat digunakan untuk memprediksi fungsi dari gen, untuk membandingkannya dengan urutan yang sama dari organisme yang berbeda, dan untuk mengidentifikasi mutasi atau keselahan dalam urutan DNA.

karena genom dari sebagian besar organisme terdiri dari milyaran nukleotida seh ingga molekul DNA yang digunakan untuk reaksi sekuensing harus dipotong terlebih dahulu menjadi fragmen yang lebih kecil dengan menggunakan enzim restriksi.

DNA rekombinan

Secara alami, proses rekombinasi dapat terjadi sehingga memungkinkan suatu gen dapat berpindah dari satu organisme ke organisme lain. Persitiwa tersebut biasanya terjadi diantara organisme yang memiliki kekerabatan yang dekat. Dengan kemajuan teknologi molekuler, perpindahan gen dapat terjadi meskipun antara organisme yang tidak memiliki hubungan kekerabatan. Misalnya gen manusia yang dipindahkan ke bakteri atau ke hewan seperti babi. Teknik penggabungan molekul DNA tersebut dikenal sebagai Teknik rekombinan DNA.


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Eksponensial&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Taq-polimerase

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_polimerase

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_polimerase

Gambar : DNA Rekombinan terjadi karena ada penggabugan DNA dari sumber yang berbeda

5. Kloning Gen

Kloning merupakan suatu teknik untuk menghasilkan banyak salinan dari satu gen

tunggal, kromosom, atau keseluruhan individu. Klon (clone) berasal dari kata Yunani yang

berarti ranting. Jaringan-jaringan non reproduktif digunakan untuk pengklonan keseluruhan

individu. Secara alami, seringkali proses kloning terjadi. Misalnya pada tanaman kentang

yang mampu berkembang biak secara vegetatif yaitu mampu menghasilkan tanaman baru

dari tuber (umbi). Dalam hal ini, kentang bisa dikatakan mengalami proses kloning.


2.5 Macam-macam Enzim

Terdapat berbagai macam enzim yang dapat berperan secara teknis untuk membelah

dan menggabungkan molekul-molekul DNA. Enzim-enzim tersebut adalah sebagai berikut :

1. Endonuklease Restriksi (Endo R)

Enzim-enzim restriksi adalah endonuklease endonuklease yang mengenali rangkaian

DNA basa spesifik dalam DNA Spiral rangkap dan membelah kedua rantai dupleks.

Kebanyakan enzim restriksi mengenali rangakain spesifik dari empat sampai enam pasang

basa dan menghidrolisis suatu ikatan fosfodier pada tiap rantai dalam daerah ini. Tempat

pembelahan ini mempunyai simetri rotasi lipat dua, rangkaian pasangan basanya disebut

polindrom. Tempat-tempat pembelahan terletak simetrik terhadap sumbu lipat dua.

Telah ditemukan lebih dari 350 enzim rentriksi dengan berbaagai variasi tempat

pengenalan dan tempat pembelahan. Hasil pembelahan berupa fragmen DNA untai rangkap

berujung tumpul atau fragmen-fragmen DNA dengan ekor-ekor untai tunggal.

2. Transferase Deoksinukleotidil Terminal (TdT)

TdT mengkatalisis adisi suatu deoksiribonukleotida tunggal ke ujung (terminal) 3-OH

polideoksioribonukleotida. Aktivitas utama TdT tidak memerlukan hanya satu

dioksinukelotida trifosfat untuk berlangsungnya polimerisasi. Sembarang d NTP atau

kombinasi d NTP atau kombinasi d NTP akan dipakai sebagai substrat.

3. Ligase DNA

Ligase DNA mengkatalisis pembentukan ikatan fosofodiester antara dua rantai DNA.

Enzim ini membutuhkan gugus-OH bebas pada ujung 3’ satu rantai DNA dan gugus –PO

pada ujung 5’ rantai DNA lainnya. Ligase DNA tak dapat menyambung dua molekul DNA

untai tunggal. Rantai-rantai DNA yang digabungkan oleh ligase DNA harus merupakan

bagian dari molekul DNA spiral rangkap. Ligase DNA membentuk ikatan fosfodiester hanya

jika ada paling sedikit beberapa pasangan basa dalam daerah sambungan ini. Ligase DNA

menutup takik yaitu suatu ikatan fosfifiester yang terbuka hanya pada satu untai rantai spiral

rangkap DNA. Proses penggabungan ini sangat penting dalam penyambungan rantai-rantyai

DNA.


2.6 Penerapan Rekayasa Genetika

a) Bidang pertanian dan bahan pangan

Ditemukannya tomat Flavr Savr yang tahan

Ditemukannya sapi dengan produksi susu meningkat 20%

Ditemukannya kopi super

Ditemukannya tanaman ber-pestisida

Ditemukannya vaksin penyakit mulut dan kuku

Jagung dengan protein tinggi

b) Bidang kesehatan dan farmasi

Diproduksinya insulin dengan cepat dan murah

Adanya terapi genetic

Diproduksinya interferon

Diproduksinya beberapa hormon pertumbuhan

c) Bidang Industri

Terciptanya bakteri yang mampu membersihkan lingkungan tercemar

Bakteri yang dapat mengubah bahan tercemar menjadi bahan tidak berbahaya

Bakteri pembuat aspartanik.


2.7 Dampak Rekayasa Genetika

a. Dampak di bidang sosial ekonomi

Dampak ekonomi yang tampak adalah paten hasil rekayasa, swastanisasi dan

kosentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu, memberikan pengaruh yang sangat luas

pada masyarakat. Produk bioteknologi dapat merugikan petanikecil. Penggunakan hormon

pertumbuhan sapi dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20%, niscaya akan

menggusur peternak kecil.

b. Dampak di bidang kesehatan

Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang sudah ada yang menimbulkan

masalah yang serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa menyebabkan

31 orang meninggal di inggris. Tomat Flavr Savr diketahui mengandung gen resisten

terhaap antibiotic. Susu sapi yang disuntik dengan hormone BGH disinyalir mengandung

bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.

c. Dampak di bidang etika dan moral

Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain memiliki dampak etika

yag serius. Menyisipkan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat5 dianggap sebagai

pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima manusia. Bahan pangan transgenic

yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Penerapan

hak paten pada organism hasil rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas organism.

Hal ini bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang mengghargai nilai intrinsic

makhluk hidup.


BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer (memindahkan) gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme kepada susunan gen (DNA) dari organisme lain.

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika secara sederhana urutannya sebagai berikut : Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang diinginkan. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan Pemanenan produk.

Rekayasa genetika bermain pada tingkat molekuler khususnya DNA. Beberapa tahapan yang digunakan dalam rekayasa genetika yaitu isolasi DNA, manipulasi DNA, perbanyakan DNA dan visualisasi hasil manipulasi DNA, DNA rekombinan, dan Kloning Gen.

Terdapat berbagai macam enzim yang dapat berperan secara teknis untuk membelah dan menggabungkan molekul-molekul DNA, yaitu:

Endonuklease Restriksi (Endo R)

Ligase DNA

Transferase Deoksinukleotidil Terminal (TdT)

Endonuklease Restriksi (Endo R)

3.2 Saran

Penulis berharap rekayasa Genetika ( Manipulasi Gen ) yang telah disajikan dalam bab pembahasan dapat dijadikan referensi ataupun tambahan wawasan bagi pembaca sehingga bermanfaat suatu saat.


DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A, etc. 2009. Biologi. 8th edition. San Fransisco : Pearson Benjamin Cumming

Djuminar, A. 2006. Biologi Molekuler. Bandung : Poltekkes Jurusan Analis Kesehatan

F, Robert, dkk. 1995. Basic Genetics. England : Wm.C. Brown Publishers

J, Peter,Russell.1994. Fundamental of Genetics. New York : HarperCollins College Publishers

Nur Azhar, T. 2008. Dasar-dasar Biologi Molekuler. Bandung : Penerbit Widya Padjadjaran

http://id.shvoong.com/exact-sciences/1999578-rekayasa-genetika/

http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0153%20Bio%203-7e.htm


http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0153%20Bio%203-7e.htm

http://id.shvoong.com/exact-sciences/1999578-rekayasa-genetika/

makalah manipulasi gen

Documents