MAKALAH KOMPONEN REKAYASA GENETIKA

MAKALAH KOMPONEN REKAYASA GENETIKA

DAN TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN

 

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK III

1. RIJAL (1516041009)

2. SUHARIA (1616040004)

3. HILDA (1616040012)

4. ITA SUSANTI (1616042003)

5. MUHAMMAD YUSUF (16160420

PRODI PENDIDIKAN IPA REGULER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

            Perkembangan teknologi yang dibarengi dengan perkembangan dibidang biokimia dan biokimia dan biologi molekuler melahirkan teknologi enzim dan rekayasa genetika yang akhirnya mengantarkan kita ke suatu era disebut teknologi modern. Produk bioteknologi modern antara lain berupa makhluk hidup makhluk hidup transgenik, yaitu makhluk hidup yang telah diubah sifatnya sehingga memiliki keunggulan tertentu.

            Prinsip dasar yang ada pada bioteknologi modern adalah rekayasa genetika. Rekayasa genetika atau manipulasi genetika adalah upaya untuk mengadakan modifikasi gen pembawa sifat dan pengaturan reproduksi sehingga generasi berikutnya memiliki sifat-sifat gen seperti yang diharapkan. Dengan teknologi rekayasa genetika terjadilah revolusi bioteknologi dalam berbagai bidang seperti pangan, industri, dan obat-obatan. Penerapan rekayasa genetika antara lain dibidang teknologi plasmid, teknologi hidridoma, dan teknologi reproduksi, baik teknologi reproduksi manusia, teknologi reproduksi hewan, maupun teknologi reproduksi tumbuhan.

B.       Rumusan Masalah

1.      Apa definisi dari rekayasa genetika?

2.      Apa saja jenis-jenis rekayasa genetika?

3.      Bagaimana penggunaan rekayasa genetika pada tumbuhan, hewan, dan manusia?

4.      Apa manfaat dari rekayasa genetika dalam kehidupan sehari-hari?

5.      Apa definisi dari DNA rekombinan ?

6.      Perangkat apa saja yang digunakan dalam teknologi rekombinan ?

7.      Bagaimanakah teknik teknologi DNA rekombinan ?

C.  Tujuan

1.      Mahasiswa dapat mengetahui definisi dari rekayasa genetika.

2.      Mahasiswa dapat mengetahui jenis-jenis rekayasa genetika

3.      Mahasiswa dapat mengetahui penggunaan rekayasa genetika pada tumbuhan, hewan, dan manusia

4.      Mahasiswa dapat mengetahui manfaat dari rekayasa genetika dalam kehidupan sehari-hari?

5.      Mahasiswa dapat mengetahui definisi dari DNA rekombinan ?

6.      Mahasiswa dapat mengetahui Perangkat yang digunakan dalam teknologi rekombinan ?

           

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Rekayasa Genetika

            Rekayasa genetika ialah suatu bioteknologi dapat meliputi manipulasi gen, DNA rekombinan, teknologi modifikasi genetik, maupun genetika modern dengan menggunakan berbagai macam prosedur. Istilah rekayasa genetika secara meluas menggambarkan manipulasi /pemindahan gen dengan membuat DNA rekombinan melalui penyisipan gen dalam upaya untuk mendapatkan produk baru yang lebih unggul. DNA rekombinan merupakan hasil penggabungan dua materi genetik yang berasal dari dua organisme yang berbeda dan memiliki sifat atau fungsi sesuai dnegan apa yang kita inginkan. Organisme unggul yang dihasilkan dalam proses rekayasa disebut sebagai organisme transgenik.

            Perekayasaan genetik terhadap satu sel dapat dilakukan dengan hanya menghilangkan, menyisipkan, atau menukarkan satu atau beberapa pasang basa nukleotida penyusun molekul DNA. Ini sebuah cabang biologi yang masih sangat muda, menarik dan kontroversial. Dalam satu hal, Rekayasa genetika menawarkan kemungkinan penyembuhan terhadap banyak sekali penyakit dan peningkatan bahan-bahan yang kita pakai dalam kehidupan sehari-hari.

            DNA adalah singkatan dari Deoxyribonucleic acid atau asam deoksiribosa. DNA ini adalah molekul yang mengandung kode genetika untuk pewarisan. DNA tinggal di kromosom. Kromosom itu adalah struktur mirip benang yang terdapat di inti sel. Inti sel adalah pusat pengendali dari setiap sel yang ada pada semua mahluk hidup. Kromosom ini sendiri terdiri dari gen-gen, yang membawa kode untuk membuat protein.

            Walaupun rekayasa genetika  merupakan pusat dari kemajuan modern di bidang penelitian genetika, tapi DNA sebenarnya sudah ditemukan 130 tahun lalu. Penemunya seorang biokimiawan Swiss bernama Friedrich Miescher (1844 – 1895). Pada tahun 1869, beliau berhasil mengisolasi sebuah zat, yang mengandung nitrogen dan fosfor, yang terpisah menjadi sebuah protein dan sebuah molekul asam. Ia menyebutnya asam nukleat, dan dalam asam inilah dia menemukan DNA. Tapi, waw, 74 tahun kemudian, barulah para ilmuan sadar bahwa DNA memiliki fungsi yang sangat penting.

            DNA memiliki kemampuan untuk menggandakan dirinya sendiri melalui proses yang disebut dengan reflikasi.proses ini sangat penting peranannya ketika sel akan melakukan pembelahan. Jadi sel anak hasil pembelahan akan membawa hasil reflikasi DNA induknya sehingga mengandung materi genetik yang sama dengan induknya.DNA juga mampu membentuk RNA untuk kepentingan sintesis protein dan komponen-komponen lain yang diperlukan untuk sintesis protein dalam sel.

B. Macam-macam Jenis Rekayasa Genetika

    Ada beberapa macam rekayasa genetika, diantaranya meliputi:

a.       Rekombinasi DNA

       Merupakan teknik pemisahan dan penggabungan DNA unggul dari satu spesies dengan DNA dari spesies lain dnegan tujuan mendapatkan sifat baru yang lebih unggul. Berikut bebebrapa produk yang dihasilkan dari rekombinasi gen.

1)      Pembuatan insulin

insulin ini dihasilkan dari rekombinasi DNA sel manusia dengan plasmid bakteri E.Coli. Insulin yang dihasilkan lebih murni dan baik diterima oleh tubuh manusia karena mengandung protein manusia dibandingkan denga insulin yang disintesis dari gen pankreas hewan.

2)      Pembuatan vaksin Hepatitis

Vaksin hepatitis dihasilkan dari rekombinan DNA sel manusia dengan sel ragi Saccharomyces. Vaksin yang dihasilkan berupa virus yang dilemahkan dan ika disuntikkan ke dalam tubuh manusia akan membentuk antibodi sehingga kebal terhadap serangan hepatitis.

b. Fusi Sel

 

            Istilah lain fusi sel dikenal dengan nama teknologi hibridoma. Fusi sel merupakan peleburan dua sel yang berbeda menjadi satu kesatuan menjadi protein yang sangat baik yang mengandung gen asli dari keduanya yang disebut hibridoma. Hibridoma sering digunakan untuk memperoleh antibodi dalam pemeriksaan kesehatan dan pengobatan. Misalnya kita ambil contoh fusi sel manusia dengan sel tikus. Tujuan fusi tersebut ialah menghasilkan hibridoma berupa antibodi yang mampu membelah dengan cepat. Sifat tersebut didapatkan dari sel manusia berupa antibodi yang difusikan dengan sel kanker tikus berupa mieloma yang mampu membelah dengan cepat.

            Gen adalah penentu sifat individu.jika gen suatu individu berubah maka berubah juga sifat dari individu tersebut. Prinsip yang digunakan oleh para peneliti untuk mendapatkan individu dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika dapat dterapkan pada tumbuhan, hewan, dan manusia. Individu hasil rekayasa genetika disebut individu transgenik.

            Cara fusi sel ini bisa diterapkan untuk tumbuhan, hewan, dan manusia. Metode ini adalah cara menggabungkn dua sel yang berbeda untuk mendapatkan sel baru seperti yang diinginkan. Cara ini sudah diterapkan untuk menghasilkan antibodi monoklonal dengan memfusikan sel leukosit ( menghasilkan antibodi) manusia dengan sel kanker tikus. Hasil fusi dari kedua sel tersebut dikultur dan menghasilkan antibodi monoklonal.

c. Transfer Inti (Kloning)

 

            Kloning merupakan suatu proses reproduksi yang bersifat aseksual untuk menciptakan replika yang tepat bagi suatu organisme. Teknik kloning akan menghasilkan suatu spesies baru yang secara genetik persis sama dengan induknya yang biasanya dikerjakan di dalam laboratorium. Spesies baru yang dihasilkan tersebut disebut klon. Klon tersebut diciptakan oleh suatu proses yang disebut transfer inti sel somatik. Transfer inti sel somatik ini merupakan suatu proses yang mengacu pada transfer inti dari sel somatik ke sel telur. Sel somatik tersebut adalah semua sel di tubuh kecuali kuman. Adapun mekanismenya, inti sel somatik akan dihapus dan dimasukkkan ke dalam telur yang tidak dibuahi yang memiliki inti yang telah dihapus. Telur dengan intinya tersebut akan tetap dijaga hingga menjadi embrio. Embrio ini kemudian akan ditempatkan di dalam ibu pengganti dan berkembang di dalam ibu pengganti.

            Keberhasilan kloning adalah kloning pada domba “Dolly”. Domba Dolly direproduksi tanpa bantuan domba jantan, melainkan diciptakan dari sebuah kelenjar susu yang diambil dari seekor domba betina. Kelenjar susu dari domba finndorset dimanfaatkan sebagai donor inti sel dan sel telur domba blackface sebagai resipien. Penggabungan kedua sel tersebut memanfaatkan tegangan listrik 25 Volt yang pada akhirnya terbentuk fusi antara sel telur domba blackface tanpa nukleus dengan sel kelenjar susu domba finndorsat. Di dalam tabung percobaan hasil fusi ini akan berkembang menjadi embrio yang selanjutnya akan dipindahkan ke rahim domba blackface. Sehingga spesies baru yang dilahirkan ialah spesis dengan ciri yang identik dengan domba finndorset.

C. Cara Reproduksi teknologi

            Teknologi reproduksi adalah cara untuk mendapatkan keturunan atau individu

Yang sifatnya sesuai keinginan melalui prosedur ilmiah. Teknologi reproduksi dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:

1.      Kultur Jaringan

            Metode ini biasanya diterapkan pada tumbuhan. Tujuan dari kultur jaringana dalah mendapatkan individu yang sama dengan induknya dlam waktu yang singkat. Tumbuhan yang dibiakkkan dengan cara ini, biasanyatumbuhan yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi, seperti timakau, anggrek, dan kopi. Cara yang diguakan pada kultur jaringan adalah sebagai berikut.

a)      Menanam jaringan tanaman (eksplan), seperti pucuk daun atau pucuk akr pada medium berisi nutrisi yang steril. Medium yang digunakan bisa air bernutrisi atau agar-agar bernutrisi. Dari tanaman induk,bisa dijadikan beberapa tanaman anakan.

b)      Setelah ditanam, jaringan tersebut akan bebrubah menjadi kalus (massa sel yang belum terdiferensiasi).

c)      Lama-kelamaan kalus tumbuh menjadi planlet (tumbuhan kecil yang sudah memiliki akr, batang, dan daun)

d)     Setelah tanaman cukup besarnya, tumbuhan dipindahkan ke medium tanah

2.      Inseminasi buatan (Kawin Suntik/ Artifical insemination)

            Metode ini bisa diterapkan pada hewan dan manusia. Pada hewan ternak, seperti sapi, domba, kerbau, dan babi, biasanya digunakan untuk mendapatkan hewan ternak dengan sifat unggul sehingga bisa meningkatkan kulaitas dan produktivitas hewan tersebut. Cara ini dibantu oleh manusia dengan cara berikut.

a)      Menampung sperma dari jantan yang sudah diketahui sifatnya (pejantan unggul dari varietas unggul), jika memungkinkan sperma dicairkan supaya cukup untuk beberapa hewan betina, kemudian disimpan dalam suhu rendah.

b)      Memeriksa posisi organ reproduksi betina

c)      Jika saatnya tepat, sperma dimasukkan ke dalam alat inseminasi buatan dan dimasukkan kesaluran reproduksi hewan betina dengan bantuan manusia supaya terjadi pembuhan.

Mulanya teknik ini hanya untuk hewan ternak, tetapi ini sudahdigunakan pada manusia dengan cara yang sama, yaitu menggunakan teknologi penyimpanan sperma yang sudah berkemang karena pada saat ini sudah didirikan beberapa bank sperma di Amerika Serikat untuk menyimpan ssperma dalam waktu lama.

3.      IVF (In Vitro Fertilization)

Metode fertilisasi invitro atau bayi tabung adalah mempetemukan sperma dan ovum diluar tubuh ibu, biasa diterapkan kepada manusia. Program bayi tabung biasanya diikuti oleh pasangan yang memiliki gangguan saluran reproduksi sehingga sel sperma dan sel telur sulit untuk bertemu. Tahap yang dilakukan pada metode ini adalah sebagai berikut:

a)      memilih beberapa sel telur dan sel sperma yang kualitasnya baik dari pasangan yang ingin menjalani program bayi tabung.

b)      Kemudian, pembuahan dilakukan di cawan petri yang memiliki kondisi seperti dalam saluran reproduksi wanita sampai menjadi embrio. Pembuahan yang terjadi pada proses ini terjadi secara acak.

c)      Setelah menjadi embrio, dipilihlah embrio yang bagus untuk dikembalikan kedalam rahim ibu atau rahim wanita lain yang bersedia (sutrogate mother).selanjutnya, embrio tersebut mengalami pertumbuhan seperti bayi pada umumnya hingga melahirkan.

a.       Teknologi plasmid

       Kunci untuk melakukan rekayasa genetika melalui teknolgi plasmid adalah penyambungan gen, yaitu pengikatan suatu segmen ADN dari satu organisme ke ADN organime lainnya. Gen yang diinginkan biasanya dihubungkan menjadi suatu lingkaran dengan menggunakan ADN bakteri yang disebut plasmid. Plasmid siap memasuki suatu sel bakteri dan direplikasikan bersama-sama ADN sendiri. Untuk menghubungkan gen-gen asing kedalam plasmid diperlukan kombinasi geneti yang melibatkan pemisahan dan penyatuan ADN. Pemisahan atau pemotongan ADN memerlukan bantuan enzim restriksi, sedangkan enzim ligase membantu penyatuan kembali potongan-potongan ADN.

       Enzim restriksi merupakan enzim khusus dari bakteri yang berfungsi sebagai gunting biologi yang emmeotong atau menggunting rantai ADN pada tempat tertentu. Produkhormon insulin berfungsi untuk mengubah glukosa dalam darah menjadi glikogen. Produk insulin dilakukan dengan cara menstransplantasi gen-gen pegendali hormon tersebut kedalam plasmid bakteri. Ketika bakteri bereproduksi maka dengan sendirinya akan dihasilkan insulin.

b. Teknologi hibridoma

            Teknologi hibridoma bertujuan untuk menggabungkan dan memadukan dua sel dari jaringan yang berbeda dari makhluk hidup yag sama atau menggabungkan dua sel dari jaringan yang sama, tetapi berbeda makhluk hidupnya. Kedua sel ini akan menghasilkan sel tunggal yang baru(hibridoma).

4. ICSN (INTRACITOPLASMIC SPERM INJECTION)

           Metode ini biasa diterapkan pada manusia. Cara ini mirip dengan inseminasi buatan, hanya memerlukan satu sel sperma dan satu sel telur. Sel sperma langsung disuntikkan pada sel telur sehingga lebih efektif dari inseminasi buatan atau fertilisasi invitro.

D. Rekayasa Genetika dan Reproduksi Manusia

Teknologi ini melibatkan upaya perbanyakan gen tertentu di dalam suatu sel yang bukan sel alaminya sehingga sering pula dikatakan sebagai cloning gen. Proses yang dilakukan adalah dengan memindahkan inti sel somatik yang mengandung DNA dan komponen genetik lengkapnya ke sel ovum yang telah diambil seluruh inti selnya, untuk manghasilkan manusia. Cloning merupakan salah satu bentuk reproduksi yang sudah dikenal. Telah banyak produk teknologi reproduksi dikembangkan para ahli. Di antaranya adalah inseminasi buatan, bayi tabung, perlakuan hormonal, donor sel telur dan sel sperma, kultur telur dan embrio, pembekuan sperma dan embrio, GIFT (gamet intrafallopian transfer), ZIFT (zigot intrafallopian transfer), Fertilisasi In Vitro (in vitro fertilization), partenogenesis, dan cloning.

Setelah sukses dengan teknologi inseminasi buatan yang kemudian dikem-bangkan melalui teknik bayi tabung, para pakar kedokteran telah melakukan sebuah lompatan teknologi dengan ditemukannya metode cloning. Istilah 'cloning' berasal dari kata ‘klon’ (Yunani) yang berarti potongan/pangkasan tanaman, dalam bahasa Inggris disebut Clone yang berarti duplikasi, penggandaan, membuat objek yang sama persis. Dalam konteks sains, cloning didefinisikan sebagai sebuah rekayasa genetika dengan cara pembelahan dan pencangkokan sel dewasa di laboratorium dan bila telah berhasil kemudian dibiakkan dalam rahim organisme.

            Kloning membutuhkan sel-sel DNA dan embrio untuk dapat berhasil. Pertama-tama DNA dikeluarkan dari inti sel makhluk itu. Materi itu, yang mengandung kode informasi genetik, kemudian ditempatkan dalam inti dari sel embrio. DNA dari sel yang menerima informasi genetik yang baru harus disingkirkan supaya bisa menerima DNA baru. Kalau sel menerima DNA baru, maka embrio duplikat akan terbentuk. Namun sel embrio bisa saja menolak DNA baru dan mati. Juga sangat mungkin bahwa embrio itu tidak dapat bertahan hidup setelah informasi genetik yang asli dikeluarkan dari intinya. Dalam banyak kasus, ketika kloning diupayakan, beberapa embrio digunakan sekaligus untuk meningkatkan peluang keberhasilan penanaman materi genetik yang baru. DNA makhluk hidup yang akan digandakan (dibuat tiruannya), diambil dari sel tubuh bagian mana saja dari organisme yang dimaksud. DNA tersebut lalu diletakkan di dalam sel telur makhluk hidup lain dari spesies yang sama. Segera setelah itu, telur diberikan kejutan (listrik - penerj.) sehingga telur tersebut langsung mulai membelah diri. Embrio yang dihasilkan kemudian diletakkan dalam rahim suatu makhluk hidup

E. Manfaat Rekayasa Genetika

            Perkembangan rekayasa genetika memberikan banyak manfaat bagi manusia dalam berbagai aspek kehidupan. Adapun mafaat rekayasa genetika jika ditinjau berdasarkan aspeknya, meliputi:

1.      Bidang Kedokteran

a)      Pembuatan insulin oleh baketeri

b)      Pembuatan vaksin terhadap virus aids

2.      Bidang Farmasi

            Pembuatan protein yang penting dalam kesehatan seperti hormon faktor tumbuh, protein pengatur dan pembuatan obat-obatan.

3.      Bidang Pertanian

            Pertanian diharapkan akan menikmatikeuntungan paling banyak dari teknik rekayasa genetika seperti:

a)      Mengganti pupuk nitrogen mahal menjadi pupuk oleh fiksasinitrogen alami

b)      Teknik rekayasa genetika mengusahakan tanaman yang tidak terlalu peka terhadap penyaki yang disebabkan oleh bakteri, jamur, dan cacing.

c)      Mengusahakan tanaman yang mampu menghasilkan pestisida sendiri.

d)     Tanaman-tanaman yang tahan terhadap pengaruh adar garam, hawa kering, hawa dingin, dan embun beku.

e)      Mengusahakan tanamanbaru yang lebih menguntungksn (berlipat ganda)

4.      Bidang Peternakan

a)      Vaksin untuk penyakit kuku dan mulut yang menular pada sapi, babi, kampng, dan lain-lain.

b)      Vaksin untuk emlawan penyakit ganas pada babi

c)      Uji hormon padapertumbuhan sapi untuk produksi susu.

5.      Bidang Industri

a)      Menciptakan bakteri yang dapat melarutkan logam, penghasil bahan kimia

b)      Menciptakan mikroorganisme yang mampu membuat minyak tanah.

6.      Bidang Psikologi dan Antropologi

            Mengetahui asal usul suku bangsa, hubungan kekerabatan, serta pengaruh sifat genetis seseorang dalam kehidupan masayarakat.

.

D.      Teknologi DNA rekombinan

            DNA rekombinan adalah DNA yang mengalami perubahan karena penyisipan suatu sekuens deuksinukleotida yang sebelumnya tidak terdapat dalam molekul DNA yang sudah ada dengan cara enzimatik atau kimiawi (Robert, dkk: 2009).
            Rekayasa genetika adalah serangkaian teknik untuk memodifikasi dan merekomendasi gen dari berbagai organisme yang berbeda yang juga disebut teknologi DNA rekombinan (Mae-wan HO, 2008).
            Teknologi yang dikenal sebagai teknologi DNA rekombinan, atau dengan istilah yang lebih populer rekayasa genetika, ini melibatkan upaya perbanyakan gen tertentu di dalam suatu sel yang bukan sel alaminya sehingga sering pula dikatakan sebagai kloning gen. Banyak definisi telah diberikan untuk mendeskripsikan pengertian teknologi DNA rekombinan. Salah satu di antaranya, yang mungkin paling representatif, menyebutkan bahwa teknologi DNA rekombinan adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang.
Rekayasa genetika dapat memberikan hasil yang sangat menguntungkan. Sebagai contoh pasien yang menderita diabetes tidak mampu membentuk hormon insulin untuk mengatur kadar gula dalam darah. Oleh karena itu, pasien membutuhkan suntikan insulin sebagai tambbahan. Dengan teknik rekayasa genetika, para peneliti berhasil memaksa mikroorganisme (bakteri) untuk membentuk insulin yang mirip dengan insulin manusia (suryo, 2001).

E.       Perangkat yang digunakan dalam teknologi DNA rekombinan

            Adapun perangkat yang digunakan dalam teknik DNA rekombinan diantaranya enzim restriksi untuk memotong DNA, enzim ligase untuk menyambung DNA dan vektor untuk menyambung dan mengklonkan gen di dalam sel hidup, transposon sebagai alat untuk melakukan mutagenesis dan untuk menyisipkan penanda, pustaka genom untuk menyimpan gen atau fragmen DNA yang telah diklonkan, enzim transkripsi balik untuk membuat DNA berdasarkan RNA, pelacak DNA atau RNA untuk mendeteksi gen atau fragmen DNA yang diinginkan atau untuk mendeteksi klon yang benar. Vektor yang sering digunakan diantarnya plasmid, kosmid dan bakteriofag. Enzim restriksi, digunakan untuk memotong DNA. Enzim restriksi mengenal dan memotong DNA pada sekuens spesifik yang panjangnya empat sampai enam pasang basa. Enzim tersebut dikenal dengan nama enzim endonuklease restriksi.

F.        Tehnik Teknologi DNA Rekombinan

Teknologi DNA rekombinan meliputi beberapa teknik, yaitu :

a)      Tehnik untuk mengisolasi DNA

b)      Tehnik untuk memotong DNA

c)      Tehnik untuk menggabungkan atau menyambungkan DNA

d)     Tehnik untuk memasukkan DNA rekombina ke dalam sel hidup sehingga DNA rekombinan tersebut dapat bereplikasi dan dapat diekspresikan dalam sel bakteri lainnya atau sel resipien melalui kontak fisik antara dua sel.

            Isolasi DNA yang diawali dengan melakukan perusakan serta penghilangan dinding sel. Dalam proses ini dapat dilakukan secara mekanis ataupun dengan cara enzimatis. Setelah perusakan sel telah dilakukan, langkah selanjutnya adalah pelisisan sel hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan buffer nonosmotik, serta deterjen yang kuat seperti triton X-100 atau dengan sodium dodesil sulfat (SDS).

            Remukan sel yang diakibatkan oleh lisisnya sel dibuang dengan melakukan sentrifugasi sehingga bias dibedakan antara bagian yang rusak serta organel target yang pada akhirnya didapatlkan DNA yang nantinya dilakukan pemurnian dengan penambahan amonium asetat dan alcohol. Selanjutnya adalah pemotongan DNA dengan menggunakan enzim restriksi endonuklease. Pemutusan ini dilakukan di dalam strain tertentu yang bertujuan untuk mencegah agar tidak merusak DNA. Selain itu strain tersebut juga mempunyai suatu system modifikasi yang menyebabkan pemutusan basa pada urutan tertentu yang merupakan recognition sites bagi enzim restriksi tersebut. Pemotongan DNA genomik dan DNA vektor dengan menggunakan enzim restriksi ini harus menghasilkan ujung-ujung potongan yang kompatibel dalam arti setiap fragmen DNAnya harus dapat disambungkan dengan DNA vektor yang sudah berbentuk linier.

            Tahap penyambungan DNA terdapat beberapa cara, yaitu penyambungan dengan menggunakan enzim DNA ligase dari bakteri, penyambungan dengan menggunakan DNA ligase dari sel E. coli yang telah diinfeksi dengan bakteriofag T4 atau sering disebut dengan enzim T4 ligase. Serta dengan pemberian enzim deoksinukleotidil transferase untuk menyintesis untai tunggal homopolimerik 3’. Dengan untai tunggal semacam ini akan diperoleh ujung lengket buatan, yang selanjutnya dapat diligasi menggunakan DNA ligase.  Tahap berikutnya adalah analisa terhadap hasil pemotongan DNA genomik dan DNA vektor serta analisis hasil ligasi molekul molekul DNA dengan menggunakan teknik elektroforesis. Hasil dari penyambungan ini dimasukkan ke dalam sel inang agar dapat diperbanyak dengan cepat. Dalam hal ini pada campuran reaksi tersebut selain terdapat molekul DNA rekombinan, juga ada sejumlah fragmen DNA genomik dan DNA plasmid yang tidak terligasi satu sama lain.

            Tahap memasukkan campuran reaksi ligasi ke dalam sel inang ini dinamakan transformasi. Sehingga diharapkan sel inang mengalami perubahan sifat tertentu setelah dimasuki molekul DNA rekombinan. Tahap selanjutnya adalah seleksi transforman dan seleksi rekombinan. Oleh karena DNA yang dimasukkan ke dalam sel inang bukan hanya DNA rekombinan, maka kita harus melakukan seleksi untuk memilih sel inang transforman yang membawa DNA rekombinan. Selanjutnya, di antara sel-sel transforman yang membawa DNA rekombinan masih harus dilakukan seleksi untuk mendapatkan sel yang DNA rekombinannya membawa fragmen sisipan atau gen yang diinginkan.

            Rekombinasi memiliki tiga mekanisme dasar dalam menjalani prosesnya yaitu:

1.      Transformasi merupakan transfer DNA telanjang yang umumnya berasal dari satu sel bakteri ke dalam sel yang berbeda. Prosesnya adalah ketika sebuah sel bakteri pecah atau lisis maka DNA sirkular akan terlepas ke lingkungan. Efisiensi transformasi bergantung pada kompetensi sel.

2.      Konjugasi merupakan pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

3.      Transduksi merupakan transfer materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lainnya dengan menggunakan virus bakteri sebagai vektor. Transfer ini menggunakan prinsip dasar dari galur donor yang menyediakan DNA bagi galur resipien. Perbedaan utamanya dengan transfer DNA lainnya adalah DNA ditransfer melalui perantaraan bakteriofag.

Pembuatan DNA Rekombinan terhadap Organisme Tumbuhan Baru

                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 tanaman seperti kaktus. Teknik penggabungan molekul DNA tersebut dikenal sebagai Teknik rekombinan DNA atau pencangkokan Gen.

            Untuk membuat DNA rekombinan digunakan dua macam enzim yaitu enzim restriksi yang berfungsi memotong molekul DNA dan enzim ligase yang berfungsi menggabungkan molekul DNA. Biasanya DNA rekombinan merupakan gabungan antara DNA vektor dan DNA asing yang merupakan gen target. Selanjutnya adalah memasukkan DNA vektor yang mengandung DNA asing ke dalam sel bakteri. Proses masuknya DNA rekombinan ke sel bakteri disebut transformasi, dan proses ini dapat menyebabkan fenotip sel bakteri mengalami perubahan. Untuk mengetahui sel bakteri telah mengandung DNA rekombinan, maka sel bakteri ditumbuhkan dalam medium padat yang mengandung antibiotik, X-gal (zat kimia yang berfungsi sebagai indikator) dan IPTG (zat kimia yang berfungsi sebagai inducer).

Pembuatan Klon DNA terhadap Organisme Tumbuhan Baru

            Untuk memproduksi tanaman klon dilakukan dengan cara membuat potongan. Potongan adalah bagian kecil dari tanaman, seperti daun atau batang, yang dipotong dari tanaman. Potongan dapat tumbuh menjadi tanaman baru yang utuh. Tanaman baru identik secara genetik  terhadap tanaman yang dipotong.

 

Gambar. Kloning tanamamn dilaukan pemotongan gen dalam tempat isolasi

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

            Berdasarkan pembahsan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa rekayasa genetika dapat diartika sebagai manipulasi gen untuk mendapatkan galur baru dengan cara menyisipkan bagian gen ke tubuh organisme tertentu. Implementasi rekayasa genetika dalam teknik pencangkokan DNA manusia terhadap organise tumbuhan dapat dilakukan dengan teknologi DNA Rekombinan dan Klon DNA.

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrahman, Deden. 2018. Biologi Kelompok Pertanian dan Kesehatan. Bandung: Grafindo Media Pratama

Azhar, Tauhid Nur. 2018. Dasar-dasar Biologi Molekuler. Bandung: Widya Padjajaran

https://aguskrisnoblog.wordpress.com/2012/01/11/implementasi-rekayasa-genetika-dalam-tehnik-pencangkokan-dna-manusia-terhadap-organisme-tumbuhan-sebagai-impian-revolusi-ilmiah-abad-ke-21/

Satriani09 .com/2011/12/makalah-dna-rekombinan.html. Diakses pada tanggal 13 September 2018