Ilmu Genetika.docx

REKAYASA GENETIKA DI BIDANG PERTANIAN Secara tradisional, pemuliaan tanaman, dan rekayasa genetika sebenarnya telah dilakukan oleh para petani melalui proses penyilangan dan perbaikan tanaman. Misalnya melalui tahap penyilangan dan seleksi tanaman dengan tujuan tanaman tersebut menjadi lebih besar, kuat, dan lebih tahan terhadap penyakit. Selama puluhan bahkan ratusan tahun yang lalu, para petani dan para pemulia tanaman telah berhasil memuliakan tanaman padi, jagung, dan tebu, sehingga tanaman-tanaman tersebut mempunyai daya hasil tinggi dan memiliki kualitas panen yang lebih baik. Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik yang dilakukan untuk mengkombinasikan gen yang sudah ada dalam suatu makhluk hidup sehingga susunan gennya menjadi berubah. Gen yang telah direkayasa susunannya tersebut dapat menyebabkan suatu makhluk hidup menghasilkan suatu senyawa/produk tertentu yang diinginkan kita. Perlengkapan yang diperlukan untuk rekayasa genetika adalah : (1) enzim pemotong gen yaitu Endonuklease retriksi, (2) enzim penyambung gen yang dikehendaki yaitu Ligase, (3) vektor yang membawa gen yang akan disisipi/dititipkan dapat berupa plasmid bakteri (gen diluar kromosom bakteri) atau virus, dan (4) inang. Adapun tahap-tahap rekayasa genetika adalah sebagai berikut :1) mendapatkan gen yang diinginkan (gen yang diinginkan dari suatu indifidu dipotong dengan enzim endonuklease restriksi), (2) gen dengan enzim ligase, (3) vektor yang sudah membawa gen titipan dimasukkan ke dalam inang, (4) vektor dalam sel inang ditumbuhkan, (5) isolasi produk dari inang, (6) penyempurnaan produk. Prinsip dasar rekayasa genetika adalah penyisipan informasi genetika ke dalam organisme, replikasi gen, pembelahan (duplikasi) sel dan DNA, mutagenesis (mutasi gen baik yang spontan maupun dengan induksi), DNA rekombinan dan pengklonan 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.

Misalnya, gen dari bakteri bisa diselipkan di khromosom tanaman, sebaliknya gen tanaman dapat diselipkan pada khromosom bakteri. Gen serangga dapat diselipkan pada tanaman atau gen dari babi dapat diselipkan pada bakteri, atau bahkan gen dari manusia dapat diselipkan pada khromosom bakteri. Produksi insulin untuk pengobatan diabetes, misalnya, diproduksi di dalam sel bakteri Eschericia coli (E. coli) di mana gen penghasil insulin diisolasi dari sel

pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. coli. Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah. Teknologi rekayasa genetika juga memungkinkan manusia membuat vaksin pada tumbuhan, menghasilkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat baru yang khas. Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain peningkatan produksi, peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam penyimpanan pascapanen, peningkatan kandunagn gizi, tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi, perubahan pigmentasi. Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika. Pada tumbuhan/tanaman Teknologi produksi tanaman transgenic. Ahli rekayasa genetik 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 (1) gen resistensi terhadap hama, penyakit dan herbisisda, (2) gen kandungan protein tinggi, (3) gen resistensi terhadap stres lingkungan seperti kadar alumium tinggi ataupun kekeringan dan (4) gen yang mengekspresikan suatu ciri fenotipe yang sangat menarik seperti warna dan bentuk bunga, bentuk daun dan pohon yang eksotik. REKAYASA GENETIKA DI BIDANG KEDOKTERAN a. Kloning Kloning merupakan suatu teknik untuk menghasilkan banyak salinan darisatu gen tunggal, kromosom, atau keseluruhan individu. Klon (clone) berasal darikata Yunani yang berarti ranting. Jaringan-jaringan non reproduktif digunakanuntuk pengklonan keseluruhan individu. Kloning DNA adalah memasukkan DNAasing ke dalam plasmid suatu sel bakteri, DNA yang dimasukkan ini akanbereplikasi dan diturunkan pada sel anak pada waktu sel tersebut membelah.

Teknik cloning memang masih menjadi kontroversi, namun dibalik semuaitu, kita harus mengetahui bahwa kloning dapat menjadi solusi dari masalahkesehatan.seperti : 1. Mengobati penyakit 2. Infertilitas 3. Organ-organ untuk transplantasi b. Pembuatan insulin Pasien penderita kencing manis (diabetes mellitus) tidak mampumembentuk hormon insulin dalam jumlah tertentu yang diperlukan untuk mengatur kadar gula dalam darah. Pasien diabetes memerlukan suntikan insulintambahan. Insulin ini dibuat dari kelenjar pankreas sapi atau babi. Untuk mendapatkan 0,45 kg insulin bagi 750 pasien diabetes selam setahun, diperlukan3.600 kg kelenjar pankreas dari 23.500 ekor hewan. Melalui teknik rekayasagenetika, para peneliti berhasil memaksa mikroorganismee (bakteri) untuk membentuk insulin yang sangat mirip dengan insulin yg dihasilkan oleh manusia. c. Terapi Gen Satu-satunya cara untuk menyembuhkan penyakit genetik pada manusiaadalah menggantikan gen penyebab penyakit tersebut dengan salinannya yang dapat berfungsi normal. Terapi penggantian gen sekarang sedang dikembangkanntuk mengobati sejumlah penyakit genetik. d. Antibodi Monoklonal Setiap saat tubuh kita dapat terkena serangan virus, bakteri, jamur dan zat-zat lain dari lingkungan sekitarnya. Zat-zat tersebut dapat membahayakan tubuh.Secara alami, manusia dapat menghasilkan antibodi bagi kuman atau antigentersebut. Namun, agar sistem kekebalan tubuh aktif, tubuh harus pernah diserang kuman tersebut. Terkadang jika tubuh tidak mampu bertahan, akibatnya

akanfatal.

Untuk

memicu

kekebalan

tubuh,

dapat

dilakukan

dengan

menyuntikkanvaksin yang mengandung antigen penyakit tersebut.

REKAYASA GENETIKA DI BIDANG PETERNAKAN Di bidang peternakan hampir seluruh faktor produksi telah tersentuh oleh teknologi DNA rekombinan, misalnya penurunan morbiditas penyakit ternak serta perbaikan kualitas pakan dan bibit. Vaksin-vaksin untuk penyakit mulut dan kuku pada sapi, rabies pada anjing, blue tongue

pada domba, white-diarrhea pada babi, dan fish-fibrosis pada ikan telah diproduksi menggunakan teknologi DNA rekombinan. Di samping itu, juga telah dihasilkan hormon pertumbuhan untuk sapi (recombinant bovine somatotropine atau rBST), babi (recombinant porcine somatotropine atau rPST), dan ayam (chicken growth hormone). Penemuan ternak transgenik yang paling menggegerkan dunia adalah ketika keberhasilan kloning domba Dolly diumumkan pada tanggal 23 Februari 1997. Kegunaan ilmu genetika di bidang peternakan: 

Untuk mengetahui kelainan keturunan



Penjajakan sifat untuk mengetahui asal-usul hewan/ternak;



Untuk mengetahui turunan/strain unggul.