rekayasa genetika

19
REKAYASA GENETIKA Oleh Kelompok 1 : 1. Alfian oktandyan 2. Anastasya 3. Farhatul Awaliyah 4.Latifa Fauzia Asyharuni 5.Nurul Hikmah

Upload: sieunna-inastasya

Post on 18-Nov-2015

55 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Slide 1

REKAYASA GENETIKAOleh Kelompok 1 : Alfian oktandyan Anastasya Farhatul AwaliyahLatifa Fauzia AsyharuniNurul Hikmah

REKAYASA GENETIKA Rekayasa genetika atau manipulasi genetika adalah suatu upaya manipulasi sifat mahluk hidup untuk menghasilkan mahluk hidup dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi sifat genetika ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. Menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda dikenal sebagai rekombinasi DNA. DNA hasil rekombinasi dikenal sebagai DNA rekombinan

Dalam rsekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup, hal tersebut karena DNA dari semua makhluk hidup memiliki struktur yang sama sehingga dapat direkombinasikan. Selanjutnya DNA ini akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun temurun. Dengan demikian mengubah sifat makhluk hidup dapat dilakukan dengan mengubah DNA yang dikandungnya.

Banyak cara yang dilakukan untuk mengubah DNA sel misalnya : melalui persilangan, memberi sinar radio aktif, melakukan transplantasi inti, teknologi plasmid, fusi sel, dan rekombinasi DNA.

Transpalasi intitranspalasi inti atau transpalasi nukleus adalah memindahkan inti dari sel yang satu ke sel yang lain agar di peroleh individu baru yang memiliki sifat baru sesuai dengan inti yang diterimanya.2. Teknologi Plasmidplasmid adalah molekul DNA berbentuk sirkuler yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi. Plasmid merupakan DNA nonkromosom, karena sel tersebut memiliki kromosom tersendiri.

sifat-sifat plasmid antara lain: merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu; ukuran kira-kira 1/1.000 kali kromosom (DNA) bakteri. dapat memperbanyak diri melalui proses replikasi. plasmid dapat di pindahkan ke sel bakteri lain.sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan induknya, karena plasmid tidak terikat dengan kromosom inti.

3. Fusi Sel fusi sel artinya peleburan dua sel dari spesies yang sama atau berbeda agar terbentuk sel bastar yang di sebut hibridoma (hibrid= bastar, oma= sel kanker). Di sebut Hibridoma karena pada mulanya sel yang di fusikan adalah sel tertentu dengan sel kanker. Fusi sel didahului oleh peleburan membran kedua sel, di ikuti oleh peleburan sitoplasma (disebut plasmogami), dan akhirnya terjadi pelebutan inti sel (kariogami).

a. proses fusi sel.1). Sel wadah.adalah sel yang memiliki sifat membelah cepat, agar menghasilkan hibridoma yang dapat di kultur dan membelah dengan cepat. 2). Sel sumber gen.adalah sel-sel yang memiliki sifat yang diinginkan, misalnya mampu memproduksi antibodi.3). Fusigen.adalah zat-zat yang mempercepat terjadinya fusi sel. Zat yang tergolong fusi sel, misalnya NaNO3, CsCl++, pH tinggi, polietilen glikol (PEG), medan listrik, dan virus.b. manfaat fusi sel.fusi sel dapat di manfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya untuk pemetaan kromosom, pembuatan antibodi monoklonal, dan pembentukkan spsies baru.

4. Rekombinasi DNADNA dapat di sambungkan dengan DNA lain dari organisme yang berbeda. Proses penyambugan DNA itu dikenal sebagai rekombinasi DNA. Sebenarnya tujuannya adalah untuk meyambungkan gen yang ada di dalam DNA. Oleh karena itu, rekombinasi di sebut juga sebagai rekombinasi gen. dalam rekombinasi DNA di lakukan pemotongan dan penyambungan DNA. Proses itu menggunakan ezim pemotong dan penyambung. Hasil sambungan DNA di kenal sebgai DNA rekombinan. Enzim pemotong di sebut enzim restriksik endonuklease. Secara alami, enzim ini di keluarkan oleh bakteri untuk memutuskan DNA virus yang tersambung pada DNA bakteri, tanpa merusak DNA bakteri.

Alasan dilakukan rekombinasi adalah:Semua DNA memilki struktur yang sama, yakni tersusun atas gula, asam fosfat, dan basa-basa nitrogen, yang teruntai membentuk polinukleutida. karena strukturnya sama, maka DNA dari sumber manapun dan dari spesies apapun dapat di sambun-sambungkan. para pakar telah berhasil mengisolasi atau menyintesis enzim. gen dapat mengekspresikan diri atau mengontrol sintesis polipeptida di mana pun berada, asalkan dalam kondisi yang sesuai.

A. Kompenen yang di perlukan dalam rekombinasi DNA.1). Metode mendapatkan gen.gen adalah sepenggal DNA yang mengontrol pembuatan polipeptida tertentu. Ukuran DNA sangat kecil sehingga untuk mendapatkannya di perlukan metode khusus. Caranya adalah menggunakan enzim pemotong beberapa literatur menyebutkan sebagai enzim pengguting atau enzim restriksi. mendapatkan gen dengan cara memotong gen dari DNA secara keseluruhan di kenaL dengan metode tembak langsung. Selain itu, gen juga dapat di peroleh dengan metode transkripsi balik, yakni RNA dari suatu kelenjar ditranskripsi balik menjadi DNA dengan pertolongan enzim tertentu. Cara yang lain untuk mendapatkan gen adalah dengan metode sintetis gen, yakni membuat gen secara invitro di laboratorium. Gen di buat secra sintesis dengan urutan basa tertentu berdasarkan pada urutan asam amino protein yang di hasilkannya

2). Enzim pemotong dan penyambungEnzim pemotong dikenal sebagai enzim restriksi atau enzim pengguting. Nama umumnya enzim restrikasi endonuklease. Fungsi enzim ini memotong-motong benang DNA yang panjang menjadi pendek agar dapat disambung-sambung kembali. Selain enzim pemotong restrikasi endonuklease, terdapat pula enzim penyambung yang berfungsi menyambung-nyambungkan DNA yaitu enzim ligase. Enzim ligase DNA mwngkatalisis ikatan fosfodiesta antara dua rantai DNA. Ligase DNA tidak dapat menyambung DNA untai tunggal melainkan harus DNA rangkap.

12

3). Pembawa gen atau vektorUntuk memasukkan gen didalam sel target harus menggunakan pembawa gen atau vektor. Vektor itu bertugas sebagai kendaraan bagi gen untuk mengangkut gen masuk kedalam sel target. Dalam memilih vektor ini para ahli meniru kondisi alami. Secara alami bakteri memiliki plasmid yaitu DNA sirkuler yang ukurannya 1/1.000 kromosom(DNA) bakteri dan dapat keluar masuk sel bakteri. Jelasnya plasmid dapat keluar dari sel bakteri yang satu kemudian masuk kesel bakteri yang lain, akibatnya bakteri yang lain tadi mendapatkan sifat baru yang berasal dari bakteri pertama. Peristiwa perubahan sifat ini dikenal sebagai tranformasi .

PlasmidDNA (sirkular) di luar kromosomBiasanya mengandung sifat penciri, seperti ketahanan terhadap antibiotikaPlasmid hasil rekayasa dipakai sebagai vektor/kendaraan pembawa gen asing di dalam kloning. Pada plasmid rekayasa ditambahkan beberapa lokasi penting, seperti tempat yang bisa dikenali oleh beberapa enzim pemotong DNA (Endonuklease restriksi).

Plasmid secara alami dapat keluar masuk sel sehingga dapat dimanfaatkan sebagai kendaraan bagi gen. plasmid tersebut dapat disambung dengan gen terlebih dahulu sehingga terbentuk DNA hasil sambungan yang disebut sebagai chimera(kimera) Atau DNA rekombinan. selanjutnya kimera dimasukkan kedalam sel target yaitu ke sel bakteri. Sel target akan mendapatkan sifat baru sesuai dengan gen yang diterimanya. Oleh karena kimera tersebut berupa DNA maka sesuai dengan sifatnya kimera akan mengadakan replikasi didalam sel inangnya sehingga jumlahnya bertabah banyak . Dengan demikian berlangsunglah proses pengklonaan DNA ketika kimera melakukan replikasi gen yang dibawanya akan ikut terreplikasi sehingga terjadilah pengklonaan gen.

4). Sel TargetSel target yang biasa di gunakan dalam rekombinasi DNA adalah sel bakteri Escherichia coli . Mengapa di pilih E. coli? Alasannya adalah:E. coli mudah diperoleh dan mudah dipeliharaTidak mengandung gen yang membahayakan (tidak ganas)Dapat membelah diri setiap 20 menit sekali sehingga dapat diperoleh keturunan dalam jumlah besar dalam waktu singkat. Ini juga berarti produknya dapat dipanen secara cepat .

B). Proses Rekombinasi DNAContoh rekombinasi DNA berikut ini merupakan peristiwa rekombinasi yg telah berhasil dilakukan oleh para pakar , yaitu rekombinasi gen insulin. Gen insulin adalah gen manusia yg mengontrol pembuatan insulin. Kelainan pada gen ini menyebabkan penderita kekurangan insulin , dan akibatnya dia akan menderita diabetes melitus (kencing manis)Dulu, penderita diabetes melitus diobati dengan memberi suntikan insulin dari sapi atau kuda. Semakin banyak penderita, semakin banyak sapi dan kuda yg harus tersedia guna diambil insulinnya.

Selain itu, insulin sapi dan kuda tidak cocok benar dengan manusia karena ada beberapa asam amino dari insulin sapi atau kuda yg tidak sama dengan insulin manusia. Risikonya, tubuh penderita menolak insulin sapi atau kuda itu karena tidak sesuai . Artinya penderita diabetes hanya aman jika disuntik degan insulin manusia. Permasalahan itu akhirnya dapat diatasi melalui rekombinasi DNA . Gen insulin manusia dari pulau langerhans diambil, kemudian disambungkan kedalam plasmid bakteri, membentuk kimera ( DNA rekombina). Kimera itu dimasukkan kedalam sel target e.colli. Bakteri e.colli ini dikultur untuk dikembangbiakkan. Bakteri yang biasa hidup di kolon itu ternyata mampu menghasilkan hormon insulin manusia..

Tidak hanya insulin manusia yang berhasil direproduksi melalui rekombinan DNA. Melainkan juga hormon pertumbuhan manusia. Para pakar berhasil mencangkokkan gen hormon pertumbuhan manusia kedalam sel bakteri dan akhirnya bakteri itulah yang memproduksi hormon pertumbuhan manusia. Hormon ini disuntikkan keorang- orang yang mengalami kekerdilan akibat kurangnya produksi hormon pertumbuhan ditubuhnya.

DNA bakteri dan virus