REKOMBINASI REKAYASA(REKAYASA GENETIKA)

Bioteknologi modern memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern menghasilkan produk secara efektif dan efisien.

Bioteknologi modern tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi.

BIOTEKNOLOGI MODERN

Rekombinasi rekayasa/rekayasa genetika = proses pengubahan gen dengan tujuan mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat sesuai yang dikehendaki.

Contoh rekayasa genetika: 1. rekombinasi DNA 2. fusi sel 3. transfer inti.

REKOMBINASI REKAYASA

Setiap jenis makhluk hidup memiliki DNA yang sama

DNA dari satu spesies dapat disambungkan dengan DNA dari spesies yang lain, dengan tujuan agar mendapatkan sifat yang baru.

Proses penyambungan ini dikenal dengan nama rekombinasi DNA

Contoh rekombinasi DNA a. pembuatan insulin b. pembuatan vaksin

1. Rekombinasi DNA

DNA sel manusia dipotong dengan enzim pemotong.

Diambil gen penghasil insulin dari DNA yang dipotong tersebut.

Gen disambungkan pada plasmid bakteri Escherichia coli.

Hasil sambungan dimasukkan ke dalam sel bakteri Escherichia coli.

Spesies ini dipelihara di tempat khusus dan dikembangbiakkan.

Sehingga mampu memproduksi insulin manusia

a. Pembuatan Insulin

Plasmid merupakan DNA sirkuler bakteri Pada Kloning plasmid berperan sebagai

vektor (pembawa gen)

ENZIM NUKLEASEEnzim yang berperan memotong DNA pada

urutan tertentu

Plasmid

Gambar Plasmid

Enzim Organisme Urutan Pengenal

Ujung Potongan

EcoRI Escherichia coli RY13 G¯AATTC sticky-end

HindIII Haemophylus influenzae Rd A¯AGCTT sticky-end

HinfI Haemophylus influenzae Rf GA¯NTC sticky-end

HaeIII Haemophilus aegyptius GG¯CC blund end

AluI Arthrobacter luteus AG¯CT blund end

SmaI Serratia marcescens CCC¯GGG blund end

XbaI Xanthomonas badrii T¯CTAGA sticky-end

Contoh enzim nuklease beserta Urutan pengenalannya

Gambar pembuatan insulin

Gen yang digunakkan sel ragi Saccharomyces yang menghasilkan protein virus (tidak berbahaya).

Jika protein disuntikkan ke tubuh akan menghasilkan antibodi.

Cara pembuatannya sama dengan insulin hanya menggunakan sel ragi.

b. Pembuatan vaksin hepatitis

Gambar pembuatan vaksin

Fusi sel/teknologi hibridoma = peleburan/fusi dua sel yang berbeda menjadi kesatuan tunggal yang mengandung gen-gen dari kedua sel asli.

Sel yang dihasilkan dari fusi ini dinamakan hibridoma (hibrid = sel asli yang dicampur, oma = kanker).

Hibridoma ini sering digunakan untuk memperoleh antibodi dalam pemeriksaan kesehatan dan pengobatan.

2. Fusi Sel / Teknologi Hibridoma

Apabila sel-sel sekali melebur menjadi satu, maka sel-sel ini akan menghasilkan protein yang sangat baik.

Misalnya, antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mendiagnosis penyakit, tes kehamilan, dan mengobati kanker.

Contoh fusi sel = a. Fusi sel manusia dengan tikus b. Fusi sel tomat dan sel kentang

Sel limfosit manusia mampu menghasilkan antibodi, tetapi jika dikultur dan dipelihara proses pembelahannya sangat lambat.

Sel manusia tersebut difusikan dengan sel kanker tikus dengan tujuan dapat membelah dengan cepat karena sel tikus mengandung mieloma yang mempunyai kemampuan untuk membelah dengan cepat.

Hibridoma yang terbentuk akan mendapatkan antibodi (sifat sel manusia) dan mampu untuk membelah dengan cepat (sifat sel kanker tikus).

a. Fusi sel manusia dengan tikus

Fusi sel tumbuhan sering disebut dengan fusi protoplasma.

karena dalam fusi sel antar tumbuhan ini dinding sel tumbuhan yang tersusun atas selulosa harus dihancurkan oleh enzim terlebih dahulu.

maka tinggallah protoplasma untuk difusikan. Misalnya, tanaman tomato, yaitu tanaman baru yang berbuah tomat dan berumbi kentang.

b. Fusi sel tomat dengan kentang

Transfer inti = proses pemindahan inti sel tubuh ke dalam sel telur tanpa inti, sehingga sel telur tersebut akan membelah diri dan menjadi embrio. Transfer inti disebit juga kloning inti.

Contoh kloning = domba ‘Dolly’. - Inti sel tubuh yang diambil dari jaringan kelenjar susu domba

bermuka putih

- Sedangkan ovumnya diambilkan dari domba betina yang bermuka hitam yang intinya telah dirusak sehingga menjadi ovum tak berinti.

- Selanjutnya, inti sel tubuh domba muka putih dimasukkan ke dalam ovum domba muka hitam dan dipelihara sampai mencapai tahap blastula,

- kemudian dimasukkan ke dalam uterus domba bermuka hitam, dan hasilnya lahirlah domba Dolly.

3. Transfer Inti (Kloning)

Gambar kloning dombaDolly

Transgenik = tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentu.

Organisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan pindahan gen dari organisme lain.

Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis (spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.

Contoh tanaman transgenik = kacang kedelai, jagung, kentang, dan kapas.

Transgenik

Damak Positif :

rekayasa genetika menghasilkan produk yang tidak terbatas.

Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos,

dan lumpur aktif.

Bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin ,

antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon.

Bidang pertanian dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui

kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan

pemberian hormon tumbuhan

Menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol

(cair) dan metana (gas).

Bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain

pembuatan roti, nata de coco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir

dan anggur.

DAMPAK BIOTEKNOLOGI MODERN

Dampak Negatif - kerugian keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen

ketanaman sekarabat atau kerabat dekat.

- Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

- persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi yang dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju.

- Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang.

- Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.