Contoh Rekayasa Genetika Yang Bermanfaat.docx

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Rekayasa Genetika Rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen kegen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen sehinggamampu menghasilkan produk. Rekayasa genetika juga diartikan sebagai perpindahan gen. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasiatau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) ataumenyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yangdiselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja Rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen sehingga mampu menghasilkan produk. Rekayasa genetika juga diartikan sebagai perpindahan gen. 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 Rekayasa genetika adalah suatu proses manipulasi gen yang bertujuan untuk mendapatkan organisme yang unggul. Secara ilmiah rekayasa genetika adalah manipulasi genetik atau perubahan dalam susunan genetik dari suatu organisme. Rekayasa genetika merupakan proses buatan/sintetis dengan menggunakan Teknologi DNA rekombinan. Hasil dari rekayasa genetika adalah sebuah organisme yang memiliki sifat yang diingingkan atau organisme dengan sifat unggul.Organisme tersebut sering disebut sebagai organisme transgenik.Rekayasa genetika sangat terkait dengan bidang pertanian terutama dalam upaya meningkatkan hasil panen. Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik yang dilakukan untukmengkombinasikan gen yang sudah ada dalam suatu makhluk hidup sehinggasusunan gennya menjadi berubah. Gen yang telah direkayasa susunannya tersebutdapat menyebabkan suatu makhluk hidup menghasilkan suatu senyawa/produktertentu yang diinginkan kita. Teknologi rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen. Rekayasa genetika juga diartikan sebagai perpindahan gen. Misalnya gen pankreas babi ditransplantasikan ke bakteri Escheria coli sehingga dapat menghasilkan insulin dalam jumlah yang besar Melalui rekayasa genetika manusia “menciptakan” tanaman, hewan dan mikroorganisme baru. Para ilmuwan telah berhasil mengungkapkan kode genetis yang menentukan sifat-sifat khusus semua makhluk hidup dan kini telah mampu mengkombinasikan gen-gen yang kalau secara alami, tidak akan pernah berkombinasi. Perubahan genetis bukan sesuatu yang baru, karena secara alami dapat terjadi melalui peristiwa yang disebut mutasi.Teknik yang paling dikenal untuk mengubah makhluk hidup secara genetik adalah DNA rekombinan (DNA).

B. Produk-produk dan Teknik Rekayasa Genetika a. Produk – produk Rekayasa Genetika Perkebunan dan Teknik Pembuatannya 1. Teknik Rekayasa Genetika yang Digunakan Untuk memproduksi berbagai tanaman perkebunan dengan menggunakan rekayasa genetika dilakukan berbagai teknik antara lain teknik transgenik. Transgenik adalah 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. Secara ontologi tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul yang lebih baik dari tanaman sebelumnya. Secara epistemologi, proses pembuatan tanaman transgenik sebelum dilepas ke masyarakat telah melalui hasil penelitian yang panjang, studi kelayakan dan uji lapangan dengan pengawasan yang ketat, termasuk melalui analisis dampak lingkungan untuk jangka pendek dan jangka panjang. Secara aksiologi, berdasarkan pendapat kelompok masyarakat yang pro dan kontra tanaman transgenik memiliki manfaat untuk memenuhi kebutuhan penduduk, tetapi manfaat tersebut belum teruji, apakah lebih besar manfaatnya atau kerugiannya Tujuan adanya tanaman transgenik yakni untuk menyejahterakan kehidupan manusia. Diantaranya adalah untuk mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat lebih baik. Keunggulan dari tanaman transgenik tersebut umumnya adalah tahan terhadap serangan hama. 2. Prosedur Pelaksanaan Teknik Transgenik Gen yang telah diidentifikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut. Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu disebut transgene bisa diisolasi dari tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali. Transgenik didefinisithe use of gene manipulation to permanently modify the cell or germ cells of organismKarena berisi transgene tadi, tanaman itu disebut genetically modified crops(GM crops). Atau, organisme yang mengalami rekayasa genetika ( genetically modified organisms, GMOs). Transgene umumnya diambil dari organisme yang memiliki sifat unggul tertentu.

3. Produk yang Telah Dihasilkan Prosedur transgenik yang dilakukan para ahli telah membuahkan hasil berupa tanamanatanaman perkebunan dengan sifat yang lebih unggul. Tanaman-tanaman tersebut antara lain : a) Kapas Transgenik Kapas hasil rekayasa genetika diperkenalkan tahun 1996 di Amerika Serikat. Kapas yang telah mengalami rekayasa genetika dapat menurunkan jumlah penggunaan insektisida. Diantara gen yang paling banyak digunakan adalah gencry(gen toksin) dari Bacillus thuringiensis, gengen dari bakteri untuk sifat toleransi terhadap herbisida, gen yang menunda pemasakan buah. Bagi para petani, keuntungan dengan menggunakan kapas transgenik adalah menekan penggunaan pestisida atau membersihkan gulma tanaman dengan herbisida secara efektif tanpa mematikan tanaman kapas.

Kapas Transgenik Serangga merupakan kendala utama pada produksi tanaman kapas. Di samping dapat menurunkan produksi, serangan serangga hama dapat menurunkan kualitas kapas. Saat ini lebih dari 50 persen areal pertanaman kapas di Amerika merupakan kapas transgenik dan beberapa tahun ke depan seluruhnya sudah merupakan tanaman kapas transgenik. Demikian juga dengan Cina dan India yang merupakan produsen kapas terbesar di dunia setelah Amerika Serikat juga secara intensif telah mengembangkan kapas transgenik. b) Karet Transgenik Karet (Hevea brasiliensis) merupakan komoditi yang memberikan sumbangsih terbesar bagi perekonomian Indonesia karena merupakan penghasil devisa tertinggi. Untuk mempertahankan dan meningkatkan produksi lateks dalam upaya budidaya karet dapat dilakukan dengan pendekatan teknologi. Aplikasi teknologi in vitro dapat digunakan dalam efisiensi regenerasi jumlah plantlet secara luas. Penerapan teknologi in vitro salah satunya adalah embriogenesis somatik.

Kultur in vitro melalui cara embriogenesis somatik banyak mendapat perhatian karena jumlah propagula yang dihasilkan tidak terbatas dan dapat diperoleh dalam waktu yang lebih singkat. Disamping itu, untuk mendukung program pemuliaan tanaman melalui rekayasa genetika, penggunaan embrio somatik dapat mempercepat keberhasilan dengan peluang transformasi yang lebih tinggi karena embrio somatik dapat berasal dari satu sel somatik. Untuk penyimpanan jangka pendek maupun jangka panjang, embrio somatik dianggap merupakan bahan tanaman yang ideal untuk disimpan karena bila diregenerasikan dapat membentuk bibit somatik (Purnamaningsih, 2002). Perbanyakan tanaman karet secara klonal dan masal dapat dilakukan dari berbagai macam eksplan seperti potongan daun, hipokotil, kotiledon, potongan batang atau anther. Kemampuan jaringan membentuk kalus dan laju pertumbuhan kalus tergantung pada medium, zat pengatur tumbuh dan beberapa faktor lingkugan lainnya. Nitrogen merupakan faktor utama dalam memacu morfogenesis yang bersifat totipotensi secara in vitro. Embriogenesis somatic merupakan salah satu metode regenerasi tanaman secarain vitro yang efisien. untuk perbaikan tanaman karet. Untuk meningkatkan berlangsungnya embryogenesis somatik diperlukan nutrisi yang tepat, salah satunya adalah kebutuhan nitrogen. c) Tembakau Transgenik Tembakau adalah termasuk salah satu tanaman perkebunan yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Kebutuhan tembakau cenderung mengalami kenaikan dari tahun ke tahun, sejalan dengan perkembangan dan pertumbuhan jumlah penduduk baik Indonesia dan Negara berkembang. Bagi Indonesia, mengusahakan tanaman tembakau disamping untuk mencukupi kebutuhan dalam negeri juga bertujuan untuk merebut pasaran rokok dunia terutama tembakau jenis cerutu. Tanaman tembakau dengan hasil yang maksimal maka dengan meningkat hasil produksi dengan kualitas yang baik. Maka diperlukannya dilakukan rekayasa terhadap lingkungan fisik terutaman iklim mikro dan dengan pemberian bahan pengkondisi tanah dimana supaya daun tembakau yang dihasilkan sebagai tanaman tembakau yang berkualitas. Pengembangan varietas tahan virus merupakan komponen penting dalam pengendalian virus. Upaya tersebut menghadapi kendala, yaitu terbatasnya ketersediaan gen-gen penyediaan ketahanan terhadap virus tersebut. Oleh karenanya, telah dikembangkan varietas-varietas transgenik yang mengekspresikan gen -gen yang berasal dari genom virus yang menyerang tanaman dan dihasilkan varietas-varietas tahan virus. Strategi ini dikenal dengan‘pathogenderived – resistance’ (PDR). Terjadinya ketahanan terhadap virus pada tanaman transgenik berlangsung pada levelRNA, dan dikenal dengan istilah gene silencing’. Mekanisme‘gene silencing’ dalam tahap sebelum transkripsi gendalam nukleus yang disebut dengan istilah „transcriptional gene silencing ‟(TGS). Gene silencing bisa juga terjadi di dalalm

sitoplasma yaitu padatahap pasca transkripsi gen yang disebut dengan „post trancriptional gene silencing ‟ (PTGS). PTGS merupakan mekanisme yang paling sering terjadi dalam hubungannya dengan PDR. Terjadinya PTGS dapat diinduksi oleh populasi dsRNA dalam nukleus atau sitoplasma yang berasal dari virus yang tengah bereplikasi, atau sekuens transgene yang berasal dari virus dengan melibatkan RNA-dependent RNA Polymerase (RdRP) baik yang berasal dari tanaman sendiri ataupun yang berasal dari genome virus. Hal ini berkaitan dengan kenyataan bahwa genome virus telah berevolusi dengan menghasilkan protein yang bisa mematahkan ketahanan Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian 15 transgenik yang diperoleh melalui mekanisme PTGS. Potensi virus CMV (Cucumber Mozaic Virus) dalam mematahkan ketahanan terhadap virus PVY (Potato Virus Y) pada tembakau transgenik yang mengekspresikan gen Nia. Gen 20 dari CMV telah diidentifikasi peranannya sebagai pematah ketahanan transgenik atau suppressor. Gen tersebut juga berfungsi sebagai faktor yang berpengaruh pada pergerakan virus secara sistemik pada inang tertentu. Peningkatan selang waktu antara inokulasi CMV dan PVY meningkatkan proporsi pematahan ketahanan transgenik terhadap PVY. Inokulasi PVY pada daun baru yang terbentuk setelah inokulasi CMV menghasilkan pematahan ketahanan total (100%). Hal ini disebabkan oleh model aksi gen 2b dari CMV yang telah dikenal sebagai supressor melalui pengagalan inisiasi ketahanan. Hal ini bahwa adanya ditemukan suatu metode pematahan ketahanan terhadap virus PVY pada tembakau transgenik, maka peluang untuk menghasilkan varietas unggul tahan PVY sudah terbuka. Hasil dari sebuah penelitian menunjukkan bahwa tanaman tembakau hasil rekayasa genetika ternyata mampu memperbaiki kondisi tanah yang tercemar TNT atau trinitrotoluene. TNT adalah bahan peledak yang umum digunakan dalam dunia militer. Kontaminasi tanah oleh TNT adalah merupakan masalah lingkungan terbesar yang dialami oleh negara-negara yang terlibat dalam Perang Dunia II, daerah latihan militer dan area di mana pabrik peledak berdiri. Selain berbahaya, TNT juga bersifat racun dan dapat mengganggu kesehatan manusia. Rekayasa genetikanya dengan memasukan enzim bakteri tertentu ke dalam tanaman tembakau, yang dapat menguraikan TNT. Penelitian ini membuktikan bahwa setelah dicoba ditanam di tanah yang terkontaminasi dengan TNT menunjukkan bahwa tanaman tembakau hasil rekayasa genetika mampu menurunkan kandungan TNT dalam tanah secara signifikan. Dimana dapat di simpulkan bahwa tanaman hasil rekayasa genetika mampu membersihkan sumber kontaminan lainnya selain TNT. d) Kopi Transgenik Pengembangan kopi di Indonesia untuk masa yang akan datang diarahkan untuk perluasan areal kopi arabika. Akan tetapi kopi arabika cenderung peka terhadap penyakit karat daun oleh jamur Hemileia vastatrix, yang dapat menurunkan produksi hingga 50% di Indonesia, 70% di

India dan 30% di Brazil (Mathew, 1978). Sedangkan penyakit penting yang disebabkan oleh patogen pada tanaman kopi robusta adalah Rhizoctonia solani, Fomes lamoensis serta nematoda Pratylenchus coffee yang menyerang perakaran. Penelitian ini bertujuan melakukan rekayasa genetika tanaman kopi arabika dengan gen kitinase asal tanaman padi untuk meningkatkan ketahanannya terhadap penyakit karat dan melalui peningkatan ekspresi gen tersebut serta tetap menjaga produksi dan kualitas yang tinggi. Kitinase telah dikenal memiliki peranan antijamur dalam mekanisme ketahanan tanaman terhadap penyakit oleh jamur patogen. Salah satu tahapan penting dalam rekayasa genetika tanaman adalah ditemukannya metode regenerasi secara in vitro dari sel-sel yang tertransformasi menjadi tanaman. Prosedur regenerasi untuk kopi robusta telah ditemukan di laboratorium, namun untuk regenerasi kopi arabika masih relatif sulit. Oleh karena itu dalam penelitian ini juga dilakukan optimasi kondisi kultur untuk regenerasi eksplan kopi arabika. Metode riset dilakukan dengan introduksi gen penyandi kitinase (chi) ke dalam suatu jaringan tanaman yang dilakukan melalui bantuan Agrobacterium tumefaciens. Sebelum diintroduksikan ke dalam tanaman, gen tersebut di Hon dalam bakteri E.coli, kemudian dipindahkan ke dalam sel A. tumefaciens dan selanjutnya bakteri ini akan memasukkannya ke dalam genom tanaman. Mengingat bahwa pada tanaman kopi sistem transformasi dan regenerasinya relative sulit, maka sebelum ditransformasikan ke tanaman kopi arabika, gen anti cendawan terlebih dahulu diuji pada tanaman. Penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan kegiatan, yaitu:       

Konstruksi bakteri E.coli dan A. tumefaciens yang membawa gen kitinase. Evaluasi ketahanan kopi arabika terhadap penyakit karat daun. Pengembangan tembakau dan kopi transgenik yang membawa gen kitinase. Deteksi ekspresi gen kitinase pada plantlet atau tanaman tembakau atau kopi transgenik secara DotBlot dan Western blotting. Deteksi aktivitas kitinase menggunakan sistem gel substrat SDS-PAGE Bioasai tembakau transgenik terhadap P. Nicotianae. Pengaruh elisitor etilen terhadap peningkatan ekspresi gen kitinase pada tembakau dan kopi arabika transgenik dan kontrol.

Berdasarkan hasil percobaan, disimpulkan bahwa rekombinan E. coli yang ditransformasi dengan konstruksi yang membawa EPE, memiliki resistensi kanamisin lebih tinggi daripada yang tidak membawa EPE. Gen kitinase terekspresi baik pada rekombinan bakteri E.coli maupun A. tumefaciens. Aktifitas enzimatis kitinase pada tembakau transgenik 5-8 kali lebih tinggi daripada non-transgenik dan setelah induksi aktivitas kitinase pada plantlet kopi arabika transgenik sebesar 105,7 m/ml atau 5,7 kali dibanding kopi arabika normal sebesar 18,5 m/mL.

e) Tebu Produk Rekayasa Genetika (PRG) Tebu Produk Rekayasa Genetika ( PRG ) toleran kekeringan klon NXI-4T merupakan varietas tebu baru hasil perakitan melalui proses transformasi genetika menggunakan bakteri Agrobacterium temefaciens yang di lakukan oleh PTPN XI ( Persero). Materi genetik yang digunakan untuk merakit tebu PRG toleran kekeringan NXI-4T adalah gen betA yang menyandi untuk enzim choline dehydrogenase (CDH) dan dikonstruk dalam plamsid pMLH 2113. Dalam konstruk tersebut terlihat bahwa gen betA dikendalikan oleh promoter DNA 35S-CaMV dan gen penanda ketahanan terhadap antibiotik hygromicine (hptII). Konstruk pMLH 2113 yang mengadung gen betA kemudian ditransformasikan ke sel Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 dan digunakan untuk transformasi genetik tanaman tebu. Proses perakitan tebu PRG ini dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi PTPN XI sejak tahun 1999 dan merupakan kerjasama dengan Ajinomoto company International. Pekerjaan kontruksi gen dilakukan oleh Ajinomoto transformasi genetika sampai dengan pengkajian keamanan lingkungan dan pangan dilakukan oleh PTPN XI (Mahardika, 2013) Pencarian varietas tebu dengan sifat genetik tahan kering merupakan salah satu jawaban untuk mengatasi permasalahan rendahnya produktivitas tebu di lahan kering. Adanya interaksi yang nyata antara lingkungan tumbuh yang kurang memadai dengan unsur genetik, harus dipertimbangkan dalam program pemuliaan dan seleksi. Gen yang mampu mengatasi kendala tumbuh digabungkan dengan gen mutu dan produksi untuk mengantisipasi adanya pergeseran pertanaman tebu ke lahan kering, dimana terjadi keterbatasan ketersediaan air dan iklim yang beragam. Upaya perbaikan genetik tanaman di Indonesia masih terbatas melalui metode pemuliaan tanaman konvensional. Contohnya persilangan, seleksi dan mutasi, dan masih belum secara optimal memanfaatkan aneka teknologi pemuliaan modern yang saat ini sangat pesat perkembangannya di negara-negara maju. Tidak terkecuali pada tanaman tebu, seluruh varietas tebu yang dihasilkan di Indonesia berasal dari pemuliaan konvensional. Tujuan dari pengembangan tebu PRG toleran kekeringan adalah untuk meningkatkan produksi gula tebu utamanya yang terletak pada lahan marginal cekaman kekeringan. PT Perkebunan Nusantara XI mempunyai areal budidaya tebu di daerah Pantura (pantai utara Jawa) dan daerah lain yang berpotensi mengalami cekaman kekeringan. Tebu PRG toleran kekeringan sangat berpotensi dibudidayakan pada lahan marginal tersebut. Selain itu, tebu PRG ini juga diarahkan untuk tujuan meningkatkan nilai tambah dari by product tetes (molasses), karena dengan transformasi gen betA tebu akan menghasilkan senyawa betain. f) Coklat Transgenik Menurut Anonim (2010:4) bahwa cokelat sebagai bahan makanan dan minuman sudah terkenal sangat lama dan sangat digemari oleh semua kalangan di seluruh dunia serta mempunyai

nilai istimewa. Dunia cokelat merupakan minuman mewah yang hanya dikonsumsi oleh raja-raja dari suku Maya dan Aztec (Amerika) yang dijadikan sebagai penambah stamina dan dapat menjadi awet muda. Pada tahun 1560 kakao jenis Criollo mulai diperkenalkan bangsa Spanyol ke Indonesia melalui Minahasa, Sulawesi Utara. Cokelat mempunyai kandungan fenol dan flavanoid tinggi sebagai anti oksidan sehingga dapat mengurangi kolestrol pada darah yang mampu mengurangi resiko terkena serangan jantung, mencegah timbulnya kanker, stroke dan darah tinggi. Cokelat juga mengandung beberapa vitamin yang berguna bagi tubuh seperti vitamin A, B1, C, D dan vitamin E. Selain itu, cokelat juga mengandung zat maupun nutrisi yang penting untuk tubuh seperti zat besi, kalium dan kalsium (Litbang Deptan, 2013). Tanaman kakao(Theobroma cacaoL.) sebagai bahan baku cokelat mempunyai peranan penting dalam perekonomian Indonesia dalam penyediaan lapangan kerja, sumber pendapatan dan devisa negara. Indonesia merupakan negara penghasil kakao terbesar ketiga setelah Pantai Gading dan Ghana, yaitu dengan nilai produksi sebesar 535 ribu ton pada periode tahun 2009/2010 (ICCO, 2010). Perkebunan kakao di Indonesia didominasi perkebunan rakyat sebesar 87,4% dikelola oleh rakyat, perkebunan besar swasta 6,6% dan perkebunan besar negara 6,0% (Goenadi et al. 2005). Masalah yang dihadapi kakao Indonesia adalah rendahnya produktivitas tanaman yang sebagian besar pertanaman kakao belum menggunakan bahan tanam unggul, pertanaman telah tua, belum diaplikasikannya teknologi budidaya secara baik, dan serangan hama dan penyakit tanaman. Menurut Wahyudi (2007) hama dan penyakit tanaman kakao terpenting di Indonesia adalah penggerek buah kakao (PBK) yang memberi kontribusi terbesar terhadap kehilangan hasil mencapai 5-80%. Serangan penyakit busuk buah Phytophthora palmivora dan vascular streak dieback juga menjadi masalah utama di beberapa daerah produksi kakao. Penggunaan bahan tanam unggul dapat meningkatkan produktivitas hasil tanaman menjadi lebih baik. Untuk mendapatkan bahan tanam unggul dapat dilakukan dengan perbanyakan secara vegetatif, salah satu cara perbanyakannya dapat dilakukan dengan metode teknik ex-vitro. Balai Pengkajian Bioteknologi saat ini sedang melakukan pengkajian dan pengembangan untuk perbanyakan dengan teknikex-vitro pada klon-klon kakao yang dianggap unggul berdasarkan kementerian pertanian. Klon tanaman kakao yang digunakan antara lain klon Sulawesi 01, Sulawesi 02, ICCRI 03, ICCRI 04 dan Scavina 06. Kelima klon tersebut mempunyai produktivitas tinggi sebesar 2.000 kg/ton/ha dan tahan terhadap penggerek buah kakao.

b. Produk-produk Rekayasa Genetik Bidang Pertanian dan Teknik Pembuatannya.

   

Adapun perlengkapan yang diperlukan untuk rekayasa genetika adalah : Enzim pemotong gen yaitu endonuklease retriksi Enzim penyambung gen yaitu ligase Vektor yang membawa gen yang akan disisipkan yaitu dapat berupa plasmid bakteri atau virus Inang

Adapun tahap-tahap rekayasa genetika adalah sebagai berikut:      

Mendapatkan gen yang diinginkan (dimana gen tersebut dipotong dengan enzim endonuklease retriksi) Menyambungkan gen tersebut dengan enzim ligase Vektor yang membawa gen sisipan tersebut dimasukkan ke dalam inang Vektor dalam sel inang ditumbuhkan Isolasi produk dari inang Penyempurnaan produk

1) Teknik yang Digunakan Untuk memproduksi berbagai tanaman pertanian dengan menggunakan rekayasa genetika dilakukan berbagai teknik antara lain transgenik. Ahli rekayasa genetika tanaman melakukan transformasi gen dengan tujuan untuk memindahkan gen yang mengatur sifat-sifat yang diinginkan dari satu organisme ke organisme lainnya. Beberapa sifat yang banyak dikembangkan untuk pembuatan tanaman transgenik misalnya:    

gen resistensi terhadap hama, penyakit dan herbisida gen kandungan protein tinggi gen resistensi terhadap stres lingkungan seperti kadar alumium tinggi ataupun kekeringan dan gen yang mengekspresikan suatu ciri fenotipe yang sangat menarik seperti warna dan bentuk bunga, bentuk daun dan pohon yang eksotik.

Dalam hubungannya dengan pembuatan tanaman transgenik terdapat tiga komponen penting yaitu: a. Isolasi gen target Gen target yang kita inginkan misalnya gen Bt (gen tahan terhadap penggerek yang diisolasi dari bakteri Bacillus thurigenensis) diekstrak kemudian dipotong dengan enzim restriksi. Gen yang sudah terpotong-potong kemudian diseleksi bagian gen mana yang menyandikan gen Bt

dan diisolasi. Potongan gen Bt kemudian disisipkan ke dalam DNA sirkular (plasmid) sebagai vektor menghasilkan molekul DNA rekombinan gen Bt. Vektor yang sudah mengandung molekul DNA rekombinan gen Bt dimasukkan kembali ke dalam sel inang yaitu bakteri untuk diperbanyak. Sel inang akan membelah membentuk progeni baru yang sudah merupakan sel DNA rekombinan gen Bt b. Proses transfer gen ke tanaman target Agar sel DNA rekombinan get Bt dapat terintegrasi pada inti sel tanaman maka diperlukan vektor yang lain lagi untuk memindahkan gen Bt ke dalam inti sel tanaman. Vektor tersebut adalah bakteri Agrobacterium tumefaciens.Bakteri ini menyebabkan penyakit tumor pada tanaman. Penyakit ini akan terjadi bila terdapat luka pada batang tanaman sehingga memungkinkan bakteri menyerang tanaman tersebut. Luka pada tanaman mengakibatkan tanaman mengeluarkan senyawa opine yang merangsang bakteri untuk menyerang tanaman dimana senyawa ini merupakan sumber karbon dan nitrogen dari bakteri. Akibat masuknya bakteri menyebabkan terjadinya proliferasi sel yang berlebihan sehingga menimbulkan penyakit tumor pada tanaman. Kemampuan untuk menyebabkan penyakit ini pada tanaman ternyata ada hubungannya dengan DNA sirkular (plasmid) Ti (Tumor inducing plasmid) dalam sel bakteri Agrobacterium tumefaciens.Sifat yang menyolok pada plasmid Ti ialah bahwa setelah infeksi oleh Agrobacterium tumefaciens, sebagian dari molekul DNAnya berintegrasi dalam DNA kromosom tanaman. Segmen ini dikenal dengan nama T-DNA (transfer DNA). Metode kerjasama antara tanaman dan Agrobacterium tumefaciens ini digunakan oleh ahli rekayasa genetika tanaman untuk memindahkan gen Bt agar dapat terintegrasi dalam sel tanaman. Oleh karena itu langkah selanjutnya adalah menyisipkan DNA rekombinan yang sudah membawa gen Bt ke dalam plasmid Ti dari Agrobacterium tumefaciens. Setelah itu Agrobacterium tumefaciens yang membawa gen Bt diinokulasikan pada tanaman. Proses inokulasi tersebut dilakukan pada tanaman target yang sedang diregenerasikan dalam kultur jaringan. Hal ini memudahkan bagi proses transfer gen Bt ke dalam inti jaringan tanaman dimana tanaman masih dalam proses pembelahan sel yang sangat aktif c. Ekspresi gen pada tanaman transgenik Gen yang sudah dimasukkan ke dalam tanaman target dalam hal ini adalah gen Bt yang mengekspresikan tanaman transgenik tahan terhadap hama penggerek harus dapat diekspresikan. Untuk mengetahui apakah gen tersebut terekspresi atau tidak digunakan penanda yaitu selectable and scoreable marker, dimana apabila tanaman target dapat tumbuh pada media yang mengandung antibiotika atau tanaman target menampakan warna khusus (warna biru untuk penanda gen gus) maka tanaman target itu adalah tanaman transgenik sehingga setiap tanaman dapat dibuat menjadi varietas unggul yang membuat hasil tanaman tersebut meningkat, juga ketahanan terhadap hama penyakit

C. Dampak Positif dan Negatif dari Rekayasa Genetika Perkebunan dan Pertanian a. Dampak Positif dan Negatif Rekayasa Genetika Perkebunan 1. Dampak Positif Tebu Produk Rekaya Genetika (PRG) toleran kekeringan klon NXI-4T merupakan varietas tebu baru dengan mempunyai sifat toleran terhadap kekurangan air. Potensi Keunggulan Produksi NXI-4T terlihat dengan hasil produksi tebu dengan kesesuaian lahan kekeringan dan terdapatnya peningkatan hasil hablur. Tanaman coklat toleran terhadap penyakit busuk buah Phytophthora palmivora dan vascular streak dieback. Tembakau menjadi potensi virus CMV dan tanaman transgenik yang lainnya pada tanaman kopi arabika dengan gen kitinase asal tanaman padi untuk meningkatkan ketahanannya terhadap penyakit karat dan melalui peningkatan ekspresi gen tersebut serta tetap menjaga produksi dan kualitas yang tinggi. 2. Dampak Negatif Jika dilihat dari aspek ekonomi tanaman transgenik menghasilkan mutu yang lebih baik, salah satunya kelapa sawit transgenik menghasilkan minya goreng yang berkualitas sehingga mengancam eksitensi industri minyak goreng konvensional. Selain itu, kapas transgenik yang biasa dijadikan bahan pembalut dapat menyebabkan penyakit kencing nanah (GO). Adapula terjadinya pergeseran ekologi organisme transgenik dapat menimbulkan gangguan lingkungan yang dikenal sebagai gangguan adaptasi. Adanya mutasi pada mikroorganisme transgenik menyebabkan terbentuknya barrier species yang memiliki kekhususan tersendiri yang menyebabkan superpatogenitas. Tanaman transgenik berpotensi mudah diserang penyakit dan lebih disukai oleh serangga. b. Dampak Positif dan Negatif dari Rekayasa Genetika Bidang Pertanian 1. Dampak Positif Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain:   

Peningkatan produksi dan peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam penyimpanan pasca panen Peningkatan kandungan gizi pada tanaman dantahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus) Menghasilkan tanaman yang tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi serta perubahan pigmentasi.

Rekayasa genetika tanaman transgenik dapat menghasilkan produk lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit, rekayasa tanaman transgenik dapat hidup dalam kondisi lingkungan yang ekstrem dan akan memperluas daerah pertanian serta mengurangi bahaya kelaparan. Selain itu makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan. 2. Dampak Negatif Munculnya bahan kimia baru yang berpotensi menimbulkan pengaruh toksisitas pada tanaman yang berada di lingkungan pertanian, menimbulkan gangguan keseimbangan ekosistem akibat musnahnya plasma nutfah organisme di lingkungan perkebunan dan menimbulkan penyakit baru atau pun menjadi faktor pemicu bagi penyakit lain. Selain itu, adanya tanaman transgenik dapat menimbulkan penyakit baru , antara lain (Genetically Modified Organism) atau Makhluk Hidup hasil Rekayasa Genetik sangatlah berbahaya karena dapat menyebabkan penyakit baru D. 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 kandungan 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, nutrisi, dan perubahan pigmentasi.