Bab XI

Rekayasa Genetika

A. Pendahuluan

Rekayasa genetika, juga disebut modifikasi genetik, adalah manipulasi manusia secara langsung materi genetik organisme dengan cara yang tidak terjadi dalam kondisi alamiah. Ini melibatkan penggunaan teknik DNA rekombinan, tetapi tidak termasuk hewan tradisional dan pemuliaan tanaman atau mutagenesis. Setiap organisme yang dihasilkan menggunakan teknik ini dianggap organisme yang dimodifikasi secara genetik. Organisme pertama rekayasa genetika adalah bakteri pada tahun 1973 dan kemudian tikus pada tahun 1974. bakteri insulin memproduksi dikomersialisasikan pada tahun 1982 dan makanan yang dimodifikasi secara genetik telah dijual sejak tahun 1994.

Bentuk yang paling umum dari rekayasa genetika melibatkan penyisipan materi genetik baru di lokasi yang ditentukan dalam genom inang. Hal ini dilakukan dengan mengisolasi dan menyalin materi genetik yang menarik, menghasilkan suatu konstruk yang mengandung semua unsur genetik untuk ekspresi yang benar, dan kemudian memasukkan ini ke dalam membangun organisme inang. Bentuk lain dari rekayasa genetika termasuk penargetan gen dan merobohkan gen-gen tertentu melalui nucleases rekayasa seperti nucleases zinc finger atau direkayasa endonuklease homing.

B. Sejarah

Manusia telah mengubah genom spesies selama ribuan tahun melalui seleksi buatan dan lebih baru-baru mutagenesis. Rekayasa genetika sebagai manipulasi langsung dari DNA oleh manusia di luar peternakan dan mutasi hanya telah ada sejak tahun 1970-an. n Istilah "rekayasa genetika" pertama kali diciptakan oleh Jack Williamson dalam bukunya novel fiksi ilmiah Pulau Dragon, yang diterbitkan pada tahun 1951, satu tahun sebelum peran DNA dalam keturunan dikonfirmasi oleh Alfred Hershey dan Martha Chase, dan dua tahun sebelum James Watson dan Francis Crick menunjukkan bahwa molekul DNA memiliki struktur double-helix.

Pada tahun 1972 Paul Berg menciptakan molekul DNA rekombinan pertama dengan gabungan DNA dari SV40 virus monyet dengan virus lambda.

Pada tahun 1973 Herbert Boyer dan Stanley Cohen menciptakan organisme transgenik pertama dengan memasukkan gen resistensi antibiotik ke dalam plasmid dari bakteri E. coli. Setahun kemudian Rudolf Jaenisch menciptakan tikus transgenik dengan memperkenalkan DNA asing ke dalam embrio nya, sehingga hewan transgenik pertama di dunia. Pada tahun 1976 Genentech, perusahaan pertama rekayasa genetika didirikan oleh Herbert Boyer dan Robert Swanson dan setahun kemudian dan perusahaan memproduksi protein manusia (somatostatin) di E.coli. Genentech mengumumkan produksi insulin manusia rekayasa genetika di 1978.In 1980, Mahkamah Agung AS dalam kasus Berlian v. Chakrabarty memerintah bahwa kehidupan diubah secara genetik bisa dipatenkan. Insulin yang dihasilkan oleh bakteri, bermerek humulin, telah disetujui untuk rilis oleh Food and Drug Administration pada tahun 1982.

Uji coba lapangan pertama tanaman rekayasa genetika terjadi di Perancis dan Amerika Serikat pada tahun 1986, tanaman tembakau yang direkayasa agar tahan terhadap herbisida. Republik Rakyat Cina adalah negara pertama untuk mengusahakan tanaman transgenik, memperkenalkan tembakau tahan virus pada tahun 1992 Pada tahun 1994 Calgene mencapai persetujuan untuk melepaskan komersial tomat Flavr Savr, tomat direkayasa untuk memiliki kehidupan rak lagi. Pada tahun 1994, Uni Eropa menyetujui tembakau direkayasa menjadi resisten terhadap herbisida bromoksinil, sehingga tanaman rekayasa genetika pertama kali dikomersialisasikan di Eropa. Pada tahun 1995, Bt Kentang telah disetujui aman oleh Environmental Protection Agency, sehingga tanaman pestisida memproduksi pertama yang disetujui di Amerika Serikat. Pada tahun 2009 11 tanaman transgenik yang ditanam secara komersial di 25 negara, yang terbesar berdasarkan wilayah tumbuh adalah Amerika Serikat, Brazil, Argentina, India, Kanada, Cina, Paraguay dan Afrika Selatan.

Pada tahun 2010, para ilmuwan di J. Craig Venter Institute, mengumumkan bahwa mereka telah menciptakan pertama genome bakteri sintetis, dan ditambahkan ke sel yang tidak mengandung DNA. Bakteri yang dihasilkan, bernama Synthia, adalah bentuk kehidupan sintetis pertama di dunia.

C. Definisi dan Ruang Lingkup

Rekayasa genetika mengubah susunan genetik organisme menggunakan teknik yang memperkenalkan bahan diwariskan disiapkan di luar organisme baik secara langsung ke dalam host atau menjadi sel yang kemudian menyatu atau hibridisasi dengan host.This melibatkan menggunakan asam nukleat

rekombinan (DNA atau RNA) teknik untuk membentuk kombinasi baru dari materi genetik diwariskan diikuti dengan penggabungan bahan yang baik secara tidak langsung melalui sistem vektor atau langsung melalui mikro-injeksi, makro-injeksi dan teknik mikro-enkapsulasi. Rekayasa genetika tidak termasuk hewan tradisional dan pemuliaan tanaman, fertilisasi in vitro, induksi poliploidi, mutagenesis dan fusi sel teknik yang tidak menggunakan asam nukleat rekombinan atau organisme yang dimodifikasi secara genetik dalam proses. Kloning dan penelitian sel induk, meskipun tidak dianggap rekayasa genetika, terkait erat dan rekayasa genetika dapat digunakan dalam diri mereka. Biologi sintetis adalah disiplin yang muncul yang mengambil rekayasa genetika langkah lebih lanjut dengan memperkenalkan materi genetik buatan disintesis dari bahan baku menjadi suatu organisme.

Jika bahan genetik dari spesies lain ditambahkan ke tuan rumah, organisme yang dihasilkan disebut transgenik. Jika materi genetik dari spesies yang sama atau spesies yang secara alami dapat berkembang biak dengan host yang digunakan organisme yang dihasilkan disebut cisgenic. Rekayasa genetika juga dapat digunakan untuk menghapus materi genetik dari organisme sasaran, menciptakan knock out organisme. Di Eropa modifikasi genetik identik dengan rekayasa genetika sementara di Amerika Serikat itu juga dapat merujuk kepada metode pemuliaan konvensional.

D. Procedur dan Proses

1. Mengisolasi The Gen

Pertama, gen yang akan dimasukkan ke dalam organisme yang dimodifikasi secara genetik harus dipilih dan terisolasi. Saat ini, kebanyakan gen ditransfer ke tanaman memberikan perlindungan terhadap serangga atau toleransi untuk herbicides.In hewan mayoritas gen yang digunakan adalah genes.Once hormon pertumbuhan memilih gen harus diisolasi. Ini biasanya melibatkan mengalikan gen polymerase chain reaction (PCR). Jika gen yang dipilih atau genom organisme donor telah dipelajari baik itu mungkin ada dalam perpustakaan genetik. Jika urutan DNA diketahui, namun ada salinan gen yang tersedia, dapat artifisial disintesis. Setelah diisolasi, gen dimasukkan ke dalam plasmid bakteri.

                                                     Gambar 1: Unsur-unsur rekayasa genetika

2. Constructs dan Gen Target

Gen yang akan dimasukkan ke dalam organisme yang dimodifikasi secara genetik harus dikombinasikan dengan unsur-unsur genetik lainnya dalam rangka untuk itu untuk bekerja dengan baik. Gen juga dapat dimodifikasi pada tahap ini untuk ekspresi yang lebih baik atau efektivitas. Serta gen yang akan dimasukkan sebagian konstruksi mengandung promotor dan terminator daerah serta gen penanda dipilih. Daerah promoter memulai transkripsi gen dan dapat digunakan untuk mengontrol lokasi dan tingkat ekspresi gen, sedangkan wilayah terminator transkripsi berakhir. Penanda dipilih, yang dalam banyak kasus memberikan resistensi antibiotik terhadap organisme itu dinyatakan dalam, diperlukan untuk menentukan sel yang ditransformasi dengan gen baru. Konstruksi yang dibuat menggunakan teknik DNA rekombinan, seperti mencerna pembatasan, ligations dan kloning molekuler.

Bentuk yang paling umum dari rekayasa genetika melibatkan memasukkan materi genetik baru secara acak dalam genom inang. Teknik lain memungkinkan materi genetik baru yang akan disisipkan pada lokasi tertentu dalam genom host atau menghasilkan mutasi pada lokus genomik yang diinginkan mampu mengalahkan gen endogen. Teknik penargetan gen menggunakan rekombinasi homolog untuk menargetkan perubahan yang diinginkan pada gen endogen tertentu. Hal ini cenderung terjadi pada frekuensi yang relatif rendah pada tanaman dan hewan dan umumnya memerlukan penggunaan penanda dipilih. Frekuensi gen menargetkan dapat sangat ditingkatkan dengan penggunaan nucleases rekayasa seperti nucleases zinc finger, rekayasa endonuklease homing, atau nucleases dibuat dari TAL efektor. Selain meningkatkan penargetan gen, nucleases rekayasa juga dapat digunakan untuk memperkenalkan mutasi pada gen endogen yang menghasilkan KO gen

3. Transformasi

Sekitar 1% dari bakteri yang secara alami mampu mengambil DNA asing tetapi juga dapat diinduksi pada bakteri lainnya. Menekankan bakteri misalnya, dengan kejutan panas atau sengatan listrik, bisa membuat membran sel permeabel terhadap DNA yang kemudian dapat dimasukkan ke dalam genom mereka atau ada DNA sebagai ekstrakromosomal. DNA umumnya dimasukkan ke dalam sel-sel hewan menggunakan mikroinjeksi, di mana ia dapat disuntikkan melalui amplop nuklir sel langsung ke inti atau melalui penggunaan

vektor virus. Pada tumbuhan DNA umumnya dimasukkan menggunakan Agrobacterium-dimediasi rekombinasi atau biolistics.

                                                     Gambar 2: A. tumefaciens melampirkan sendiri ke sel wortel

Dalam Agrobacterium-dimediasi rekombinasi konstruk plasmid juga harus berisi T-DNA. Agrobacterium secara alami menyisipkan DNA dari tumor inducing plasmid ke dalam genom setiap tanaman rentan yang menginfeksi, menyebabkan penyakit crown gall. Wilayah T-DNA dari plasmid ini bertanggung jawab untuk penyisipan DNA. Gen yang dimasukkan adalah kloning ke dalam vektor biner, yang berisi T-DNA dan dapat tumbuh baik E. Coli dan Agrobacterium. Setelah vektor biner dibangun plasmid berubah menjadi Agrobacterium tidak mengandung plasmid dan sel tumbuhan yang terinfeksi. The Agrobacterium kemudian akan secara alami memasukkan materi genetik ke dalam sel tanaman.

Dalam biolistics partikel emas atau tungsten yang dilapisi dengan DNA dan kemudian menembak ke dalam sel tanaman muda atau embrio tanaman. Beberapa materi genetik akan masuk ke dalam sel dan mengubah mereka. Metode ini dapat digunakan pada tanaman yang tidak rentan terhadap infeksi Agrobacterium dan juga memungkinkan transformasi plastid tanaman. Metode transformasi lain untuk sel tumbuhan dan hewan adalah elektroporasi. Elektroporasi melibatkan menundukkan tanaman atau sel hewan untuk sengatan listrik, yang dapat membuat membran sel permeabel untuk plasmid DNA. Dalam beberapa kasus, sel electroporated akan menggabungkan DNA ke dalam genom mereka. Karena kerusakan yang terjadi pada sel-sel dan DNA efisiensi transformasi biolistics dan elektroporasi lebih rendah dari agrobacterial transformasi dimediasi dan mikroinjeksi.

4. Seleksi

Tidak semua sel organisme akan berubah dengan materi genetik yang baru; dalam banyak kasus penanda dipilih digunakan untuk membedakan berubah dari sel untransformed. Jika sel telah berhasil ditransformasi dengan DNA itu juga akan mengandung gen penanda. Dengan menumbuhkan sel-sel di hadapan antibiotik atau bahan kimia yang memilih atau menandai sel mengekspresikan gen bahwa adalah mungkin untuk memisahkan peristiwa transgenik dari non-transgenik. Metode lain skrining melibatkan menggunakan probe DNA yang hanya akan menempel pada gen yang disisipkan. Sejumlah

strategi telah dikembangkan yang dapat menghapus penanda dipilih dari tanaman transgenik dewasa.

5. Regenerasi

Seperti yang sering hanya satu sel diubah dengan materi genetik organisme harus tumbuh kembali dari sel tunggal. Sebagai bakteri terdiri dari satu sel dan bereproduksi secara klonal regenerasi tidak diperlukan. Dalam tanaman ini dicapai melalui penggunaan kultur jaringan. Setiap spesies tanaman memiliki kebutuhan yang berbeda untuk sukses regenerasi melalui kultur jaringan. Jika berhasil pabrik dewasa diproduksi yang berisi transgen dalam setiap sel. Pada hewan perlu untuk memastikan bahwa DNA dimasukkan hadir dalam sel induk embrionik. Ketika keturunan yang dihasilkan mereka dapat disaring untuk kehadiran gen. Semua keturunan dari generasi pertama akan heterozigot untuk gen yang disisipkan dan harus dikawinkan bersama-sama untuk menghasilkan hewan homozigot.

6. Konfirmasi

Pemeriksaan lebih lanjut dengan menggunakan PCR, Southern Blot dan Bioassays diperlukan untuk mengkonfirmasi bahwa gen diekspresikan dan fungsi dengan benar. Keturunan organisme juga diuji untuk memastikan bahwa sifat dapat diwariskan dan bahwa hal itu mengikuti pola pewarisan Mendel.

E. Aplikasi

1. Pertanian

Gambar 3: Bt-racun yang ada dalam daun kacang (gambar bawah) melindunginya dari kerusakan yang disebabkan oleh Eropa larva penggerek jagung (gambar atas).

Salah satu aplikasi yang paling terkenal dan kontroversial rekayasa genetika adalah terciptanya makanan yang dimodifikasi secara genetik. Ada tiga generasi tanaman rekayasa genetika. Tanaman generasi pertama telah dikomersialisasikan dan paling memberikan perlindungan dari serangga dan / atau ketahanan terhadap herbisida. Ada juga tanaman tahan jamur dan virus berkembang atau di development.They telah dikembangkan untuk membuat serangga dan gulma pengelolaan tanaman lebih mudah dan secara tidak langsung dapat meningkatkan hasil panen.

Generasi kedua dari tanaman rekayasa genetika yang dikembangkan bertujuan untuk secara langsung meningkatkan hasil dengan meningkatkan garam, toleransi dingin atau kekeringan dan untuk meningkatkan nilai gizi dari generasi ketiga crops.The terdiri dari tanaman farmasi, tanaman yang mengandung vaksin yang dapat dimakan dan obat-obatan lainnya. Beberapa hewan pertanian penting telah dimodifikasi secara genetik dengan hormon pertumbuhan untuk meningkatkan ukuran mereka sementara yang lain telah direkayasa untuk mengekspresikan obat dan protein lain dalam susu mereka.

Rekayasa genetika tanaman pertanian dapat meningkatkan tingkat pertumbuhan dan ketahanan terhadap penyakit yang berbeda yang disebabkan oleh patogen dan parasites.This bermanfaat karena dapat meningkatkan produksi sumber makanan dengan penggunaan sumber daya yang lebih sedikit yang akan diperlukan untuk menjadi tuan rumah tumbuh di dunia populasi. Ini tanaman rekayasa juga akan mengurangi penggunaan bahan kimia, seperti pupuk dan pestisida, dan karena itu mengurangi keparahan dan frekuensi kerusakan yang dihasilkan oleh polusi kimia ini.

Keprihatinan etis dan keamanan telah diajukan seputar penggunaan makanan yang dimodifikasi secara genetik. Kekhawatiran keamanan utama berkaitan dengan implikasi kesehatan manusia makan makanan yang dimodifikasi secara genetik, khususnya apakah reaksi beracun atau alergi bisa terjadi. Aliran gen ke dalam terkait tanaman non-transgenik, off efek target pada organisme menguntungkan dan berdampak pada keanekaragaman hayati merupakan isu lingkungan yang penting. Keprihatinan etis melibatkan isu-isu agama, kontrol korporat dari pasokan makanan, hak kekayaan intelektual dan tingkat pelabelan dibutuhkan pada produk rekayasa genetika.

2. Keracunan dari Pasokan Pangan kami

                   Gambar 4: Hindari GMO - FotoSearch GMO yang mengintai dalam makanan di rak-rak supermarket kami. Cari tahu apa yang mereka, apa yang bisa mereka lakukan untuk kesehatan Anda, dan apa yang dapat Anda lakukan tentang hal itu!

Sejak sekitar tahun 1996, Amerika telah makan bahan rekayasa genetika di sebagian besar makanan olahan. Makanan yang dimodifikasi secara genetik memiliki DNA mereka diubah melalui Rekayasa Genetika. Hal ini wajar, dan

terbukti secara ilmiah sangat tidak aman. Dan, berkat Monsanto dan perusahaan bioteknologi pertanian lainnya, polusi genetik dan memegang monopoli bisa mencapai proporsi epik di seluruh dunia.

"Rekayasa Genetika", atau Genetik Modifikasi makanan melibatkan menggabungkan gen dari organisme yang berbeda, proses yang dikenal sebagai "DNA rekombinan Teknologi", dan hasilnya disebut organisme genetik "dimodifikasi" (GMO). Nama lain yang baik untuk itu akan dimanipulasi, atau bahkan bermutasi. Either way, makanan Frankenstein ini mendatangkan malapetaka pada kesehatan masyarakat dan kesejahteraan.

Transgenik ini dapat direkayasa dengan gen dari bakteri, serangga, virus, dan hewan, bahkan manusia. Terdengar selera? Artikel ini tidak dimaksudkan untuk menyebabkan kita semua untuk waktu berikutnya kita duduk untuk makan malam keluarga yang baik panik. Motivasi saya adalah untuk membantu menciptakan kesadaran situasi dan memberi orang gagasan tentang bagaimana cara terbaik untuk menjaga kesehatan Anda.

Rekayasa genetika memiliki aplikasi dalam kedokteran, penelitian, industri dan pertanian dan dapat digunakan pada berbagai macam tumbuhan, hewan dan organisme mikro.

3. Produksi Makanan Harian

  Monsanto rekayasa genetika MON863 jagung, resmi untuk konsumsi manusia sejak tahun 2006, menunjukkan tanda-tanda hati dan toksisitas ginjal dalam studi tikus, meningkatkan kekhawatiran tentang keamanannya.

                                  Gambar 5: Jagung diproduksi oleh engeenering genetik

Penelitian, yang dilakukan oleh para peneliti Perancis dari CRIIGEN independen (Komite Independen Penelitian dan Rekayasa Genetika), berbasis di University of Caen melaporkan bahwa tikus yang diberi makan jagung selama tiga bulan menunjukkan tanda-tanda hati dan toksisitas ginjal, serta perbedaan dalam berat mendapatkan antara kedua jenis kelamin.

MON863 adalah jagung transgenik hasil rekayasa genetika untuk mengekspresikan Bt-toksin (Cry3Bb1) yang memungkinkan tanaman untuk menjadi obat nyamuk terhadap hama rootworm jagung. Hal ini berbeda dengan jagung GM lainnya pasar karena ini mengungkapkan toksin Cry1Ab yang merupakan racun bagi penggerek jagung Eropa.

Penelitian yang diterbitkan online dalam Archives peer-review jurnal Pencemaran Lingkungan dan Toksikologi, memberi makan tikus (usia enam minggu pada awal percobaan) diet yang mengandung 11 atau 30 persen MON863 dewasa muda Sprague Dawley-diturunkan, atau diet yang mengandung jagung non-GM selama 90 hari.

Pada akhir penelitian, Séralini dan timnya menemukan tanda-tanda keracunan pada hati dan ginjal dari tikus yang diberi makan jagung MON863, serta perubahan berat badan antara kedua jenis kelamin. Memang, tikus jantan ditemukan telah hilang, rata-rata, 3,3 persen dari berat badan mereka, sementara perempuan menguat 3,7 persen.

Kadar trigliserida juga meningkat antara 24 dan 40 persen pada wanita, fosfor dan natrium ekskresi menurun pada laki-laki.

Para peneliti mengangkat kekhawatiran atas metode yang digunakan oleh Monsanto untuk awalnya menunjukkan keamanan dan non-toksisitas jagung, mengatakan bahwa metode statistik yang digunakan tidak cukup untuk mengamati setiap gangguan yang mungkin dalam biokimia.

Mekanisme di balik toksisitas jelas tidak diketahui, tetapi ada beberapa bukti bahwa Bt-toksin dapat melubangi sel darah, kata mereka.

Kelompok lingkungan Greenpeace telah menuntut penarikan segera dan lengkap MON863 dari pasar global, dan juga disebut pada ulang mendesak semua GM makanan lain yang diizinkan oleh pemerintah.

4. Pengobatan

Dalam pengobatan rekayasa genetika telah digunakan untuk insulin memproduksi secara massal, hormon pertumbuhan manusia, follistim (untuk mengobati infertilitas), albumin manusia, antibodi monoklonal, faktor antihemophilic, vaksin dan banyak obat lain. Vaksinasi umumnya melibatkan menyuntikkan lemah hidup, dibunuh atau bentuk tidak aktif dari virus atau racun mereka ke orang yang sedang diimunisasi. Virus rekayasa genetik sedang dikembangkan yang masih bisa memberikan kekebalan, tetapi tidak memiliki urutan menular. Hibridoma tikus, sel menyatu bersama-sama untuk membuat antibodi monoklonal, telah humanised melalui rekayasa genetika untuk menciptakan antibodi monoklonal manusia.

Rekayasa genetika digunakan untuk membuat model hewan penyakit manusia. Tikus yang dimodifikasi secara genetik adalah model hewan rekayasa genetika yang paling umum. Mereka telah digunakan untuk mempelajari dan kanker Model (oncomouse yang), obesitas, penyakit jantung, diabetes, arthritis, penyalahgunaan zat, kecemasan, penuaan dan Parkinson disease.Potential obat dapat diuji terhadap model tikus tersebut. Juga babi rekayasa genetika telah dibesarkan dengan tujuan meningkatkan keberhasilan babi untuk transplantasi organ manusia.

Terapi gen adalah rekayasa genetika manusia dengan mengganti gen manusia yang rusak dengan salinan fungsional. Hal ini dapat terjadi pada jaringan somatik atau jaringan germline. Jika gen dimasukkan ke dalam jaringan germline dapat diwariskan kepada keturunan orang itu. Terapi gen telah digunakan untuk mengobati pasien yang menderita defisiensi imun (terutama berat gabungan immunodeficiency) dan uji coba telah dilakukan pada keberhasilan disorders.The genetik lainnya terapi gen sejauh ini terbatas dan pasien (Jesse Gelsinger) telah meninggal selama uji klinis pengujian treatment.There baru juga kekhawatiran etis harus teknologi digunakan tidak hanya untuk pengobatan, tetapi untuk peningkatan, modifikasi atau perubahan dari manusia 'penampilan, kemampuan beradaptasi, kecerdasan, karakter atau perilaku. Perbedaan antara obat dan peningkatan juga bisa sulit untuk membangun. Transhumanists mempertimbangkan peningkatan manusia yang diinginkan.

5. Industri

Dengan rekayasa gen ke dalam plasmid bakteri adalah mungkin untuk membuat pabrik biologis yang dapat memproduksi protein dan enzim. Beberapa gen tidak bekerja dengan baik pada bakteri, sehingga jamur, eukariota, juga bisa menjadi used.Bacteria dan pabrik ragi telah digunakan untuk memproduksi obat-obatan seperti insulin, hormon pertumbuhan manusia, dan vaksin, suplemen seperti tryptophan, bantuan dalam produksi makanan (chymosin dalam pembuatan keju) dan aplikasi fuels.Other melibatkan bakteri rekayasa genetika sedang diselidiki melibatkan membuat bakteri melakukan tugas-tugas di luar siklus alami mereka, seperti membersihkan tumpahan minyak, karbon dan limbah beracun lainnya.

6. Penelitian

         Gambar 6: tikus Knockout 

Gambar 7: Sel manusia di mana beberapa protein yang menyatu dengan

                 green fluorescent protein untuk memungkinkan mereka untuk divisualisasikan

Rekayasa genetika adalah alat penting bagi para ilmuwan alam. Gen dan informasi genetik lainnya dari berbagai organisme berubah menjadi bakteri untuk penyimpanan dan modifikasi, menciptakan bakteri rekayasa genetika dalam proses. Bakteri yang murah, mudah tumbuh, klonal, berkembang biak dengan cepat, relatif mudah untuk mengubah dan dapat disimpan pada -80 ° C hampir tanpa batas. Setelah gen terisolasi dapat disimpan di dalam bakteri menyediakan pasokan yang terbatas untuk penelitian.

Organisme hasil rekayasa genetika untuk menemukan fungsi gen tertentu. Ini bisa menjadi efek pada fenotipe organisme, di mana gen diekspresikan atau apa gen lain berinteraksi dengan. Percobaan ini umumnya melibatkan hilangnya fungsi, keuntungan fungsi, pelacakan dan ekspresi.

Hilangnya percobaan fungsi, seperti dalam percobaan KO gen, di mana suatu organisme direkayasa kurang aktivitas satu atau lebih gen. Sebuah percobaan knockout melibatkan penciptaan dan manipulasi konstruk DNA in vitro, yang, dalam KO sederhana, terdiri dari salinan gen yang diinginkan, yang telah diubah sedemikian rupa sehingga tidak berfungsi. Sel induk embrio menggabungkan gen yang berubah, yang menggantikan salinan fungsional yang sudah ada. Sel-sel induk ini disuntikkan ke blastokista, yang ditanamkan ke ibu pengganti. Hal ini memungkinkan eksperimen untuk menganalisis cacat yang disebabkan oleh mutasi ini dan dengan demikian menentukan peran gen tertentu. Hal ini digunakan terutama sering dalam biologi perkembangan. Metode lain, berguna dalam organisme seperti Drosophila (lalat buah), adalah untuk menginduksi mutasi pada populasi yang besar dan kemudian menyaring keturunan untuk mutasi yang diinginkan. Proses yang sama dapat digunakan di kedua tanaman dan prokariota.

Keuntungan fungsi eksperimen, mitra logis KO. Ini kadang-kadang dilakukan bersamaan dengan percobaan KO lebih halus menetapkan fungsi gen yang diinginkan. Proses ini sama seperti yang di rekayasa sistem gugur, kecuali bahwa membangun ini dirancang untuk meningkatkan fungsi gen, biasanya dengan memberikan salinan tambahan dari gen atau merangsang sintesis protein yang lebih sering.

Pelacakan percobaan, yang berusaha untuk mendapatkan informasi tentang lokalisasi dan interaksi protein yang diinginkan. Salah satu cara untuk melakukan ini adalah untuk menggantikan gen tipe liar dengan 'fusion' gen, yang merupakan penjajaran gen tipe liar dengan elemen pelaporan seperti hijau fluorescent protein (GFP) yang akan memungkinkan mudah visualisasi produk modifikasi genetik. Sementara ini adalah teknik yang berguna, manipulasi dapat merusak fungsi gen, menciptakan efek sekunder dan mungkin mempertanyakan hasil percobaan. Teknik yang lebih canggih sekarang dalam pembangunan yang dapat melacak produk protein tanpa mengurangi fungsi mereka, seperti penambahan urutan kecil yang akan melayani motif yang mengikat antibodi monoklonal.

• Studi Ekspresi bertujuan untuk menemukan di mana dan kapan protein spesifik yang dihasilkan. Dalam eksperimen ini, urutan DNA sebelum DNA yang kode untuk protein, yang dikenal sebagai promotor gen, yang diperkenalkan kembali ke suatu organisme dengan coding region protein diganti dengan gen reporter seperti GFP atau enzim yang mengkatalisis produksi pewarna . Dengan demikian waktu dan tempat di mana protein tertentu yang dihasilkan dapat diamati. Studi ekspresi dapat mengambil langkah lebih lanjut dengan mengubah promotor untuk menemukan yang potongan sangat penting untuk ekspresi yang tepat dari gen dan benar-benar terikat dengan protein faktor transkripsi; Proses ini dikenal sebagai promotor bashing.

F. Aplikasi dan Kritik

Sebuah studi 2010 menemukan Canola transgen pada 80% liar (digarap atau "liar") varietas di North Dakota, yang berarti 80% dari tanaman yang telah membentuk diri di daerah itu rekayasa genetika varietas. Para peneliti menyatakan bahwa "kami menemukan kepadatan tertinggi [seperti transgen mengandung] tanaman di dekat ladang pertanian dan di sepanjang jalan raya utama, tapi kami juga menemukan tanaman di antah berantah" menambahkan bahwa "dari waktu ke waktu, .. build-up jenis yang berbeda dari resistensi herbisida di liar [alami] canola dan gulma yang terkait erat, seperti bidang mustard, bisa membuatnya lebih sulit untuk mengelola tanaman ini menggunakan herbisida. "[79]

G. Ethical Issue

Apa itu kloning? Kloning adalah kemungkinan yang pertama kali muncul ketika para ilmuwan Skotlandia menciptakan domba, Dolly, pada tahun 1997.

Ada tiga jenis kloning. Yang pertama disebut teknologi DNA rekombinan. Ini adalah ketika para ilmuwan mentransfer fragmen DNA yang menarik bagi plasmid bakteri. Plasmid membawa sampai 20.000 bb DNA asing. Tipe kedua kloning dikenal sebagai kloning reproduksi. Ini adalah ketika para ilmuwan dapat menghasilkan hewan dengan DNA nuklir sama dengan hewan saat ini atau sebelumnya sudah ada. Binatang yang diciptakan dengan cara ini tidak benar-benar tiruan identik dari hewan donor, seperti kepercayaan populer. Satu-satunya bagian yang identik dengan hewan donor adalah kromosom atau DNA nuklir di clone. Terakhir adalah kloning terapeutik. Ini adalah produksi embrio manusia untuk memanen sel induk untuk mempelajari perkembangan manusia dan mengobati penyakit. Para ilmuwan merasa bahwa mereka sedang membuat sebuah terobosan besar, terutama dalam pengobatan dengan semua kemajuan dalam rekayasa genetika. Ada beberapa keuntungan untuk masing-masing jenis kloning. Teknologi DNA rekombinan menguntungkan karena penting untuk belajar tentang teknologi terkait lainnya. Reproduksi kloning digunakan untuk mengembangkan cara-cara untuk mereproduksi hewan dengan kualitas khusus atau unik untuk digunakan untuk tujuan tertentu dan juga untuk terisi kembali spesies hewan yang terancam punah. Terapi kloning dapat digunakan untuk memproduksi seluruh organ dari sel tunggal atau bahkan untuk menghasilkan sel-sel sehat di mana penyakit telah mempengaruhi tubuh. Namun, ada banyak risiko untuk semua bentuk kloning genetik. Reproduksi kloning hanya memiliki tingkat keberhasilan sepuluh persen. Bahkan sepuluh persen dari hewan kloning yang berhasil cenderung memiliki tingkat yang lebih tinggi dari gangguan, penyakit, dan mutasi. Pertama kalinya hewan liar yang terancam punah lahir pada tahun 2001. Itu adalah banteng liar yang dikenal sebagai gaur a. Ini mendapat infeksi langsung dan meninggal hanya empat puluh delapan jam setelah lahir. The American Medical Association, atau AMA, dan Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan menyarankan agar kloning reproduksi. Mereka percaya itu sangat mahal dan secara keseluruhan, ineffeficient. Kongres AS sedang mempertimbangkan

                                                               Gambar 8: Metode kloning

undang-undang untuk melarang proses kloning reproduksi di negara kita. Greenpeace juga menentang keras segala bentuk rekayasa genetika. Mereka menyatakan bahwa organisme hasil rekayasa genetika dapat menyebar dan

berkembang biak dengan organisme alami, sehingga mencemari generasi mendatang.

Kedua sisi perdebatan tentang rekayasa genetika memiliki poin yang valid. Memiliki kekuatan dan kelemahan, dan siapa aku mengatakan yang keluar beratnya yang lain. Saya melihat perdebatan tentang kloning terjadi selama bertahun tahun lagi. Saya berpikir bahwa sebelum diterima oleh masyarakat arus utama, lebih banyak penelitian yang harus dilakukan. Masyarakat umum tidak akan menerima kloning ketika itu begitu mahal dan memiliki tingkat sembilan puluh persen dari kegagalan ... Saya pikir, bagaimanapun, bahwa ketika para ilmuwan kemajuan lebih lanjut dengan itu, dan meningkatkan teknologi, seperti yang selalu terjadi, bahwa mungkin menjadi lebih mudah diterima.