Rekayasa Genetika

Apa itu Rekayasa Genetik?

Rekayasa genetika adalah suatu proses manipulasi gen yang bertujuan untuk mendapatkan organisme yang unggul. Rekayasa genetika merupakan salah satu pokok bahasan dalam ilmu Bioteknologi. (cabang ilmu BIologi). Pada artikel ini akan dibahas segala sesuatu yang berkaitan dengan rekayasa genetika.

Mahluk hidup terdiri atas gen, gen mengandung protein yang menjadi pusat atau sumber informasi. Gen yang  menjadi pembawa informasi turun-temurun dari generasi ke generasi bertanggung jawab atas pewarisan genotipik dan fenotipik dari seorang individu. 

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 bioteknologi lain seperti kloning hewan dan kloning manusia.

Rekayasa genetika telah memiliki aplikasi luas di hampir semua bidang yang berkaitan dengan bioteknologi dimana genom organisme yang terlibat. Proses transfer materi genetik dari satu organisme ke organisme lain menggunakan vektor atau pembawa secara ilmiah disebut sebagai transformasi. Bahkan, semua percobaan telah dilakukan pada bakteri, tanaman dan sebagian besar banyak hewan tikus, meskipun eksperimen manusia belum mungkin karena alasan yang jelas.

Metode Transformasi Langsung

Injeksi, macroinjection, teknik / biolistics, elektroporasi, transformasi dimediasi liposome, dan transformasi dengan menggunakan bahan kimia seperti serat silikon karbida pemboman.

Metode Transformasi tidak langsung

Transformasi berbasis vektor, vektor meliputi plasmid bakteri (dimediasi mentransfer Agrobacterium), lamba fag, dan bakteriofag (partikel fag yang sangat efisien dalam mengubah).

Rekayasa Genetika pada Manusia

Pada manusia, teknik ini tetap sama tetapi melibatkan transformasi gen manusia untuk mengubah fenotipe yang ada. Manipulasi genetik telah dilakukan untuk memodifikasi gen mutagenik atau penyakit tertentu coding, sebagai bagian dari mengobati beberapa gangguan genetik, selain memproduksi obat-obatan dan vaksin. Ini juga telah digunakan untuk meningkatkan umur panjang, dan kekebalan dari suatu organisme dan lebih tepat untuk mempelajari ekspresi gen. Rekayasa genetika manusia dikatakan dari 2 jenis, dimana sel-sel somatik somatik diubah dan germline dimana transformasi ini melibatkan perubahan dalam telur atau sel sperma dan dengan demikian mewarisi. Pertama uji coba hampir berhasil manipulasi genetik untuk orang yang menderita parah Gabungan Immunodeficiency (SCID), pada tahun 1990, yang mengakibatkan orang mendapatkan kekebalan fungsional yang mereka dirampas. Rekayasa genetika telah digunakan untuk masalah infertilitas serta dimana tindakan perempuan subur sebagai ibu pengganti dan sukses dalam memproduksi anak. Modifikasi lain dalam genetika manusia pada prioritas rendah karena tingkat keberhasilan telah diragukan.

Langkah-langkah dalam Rekayasa Genetika

Isolasi Gen

Pemilihan gen yang diperlukan dan isolasi merupakan prasyarat untuk memulai proses. Gen yang diinginkan yang akan ditransfer terisolasi dan dikalikan dengan menggunakan PCR (polymerase chain reaction). Atau, mungkin menjadi bagian dari perpustakaan genom (perpustakaan yang mengandung fragmen DNA satu genom tertentu).

Konstruksi

Gen yang terisolasi perlu diperiksa untuk ekspresi. Setiap gen terdiri dari promotor, gen penanda dipilih dan terminator. Daerah promotor bertanggung jawab untuk transkripsi gen yang berakhir pada mencapai wilayah terminator. Gen penanda dipilih menganugerahkan resistensi antibiotik yang membantu untuk membedakan sel berubah. Namun, gen tidak dapat berkembang biak sendiri, bukan harus dikombinasikan dengan DNA asing atau vektor dimana prosesnya dilakukan dengan menggunakan enzim pencernaan pembatasan, enzim ligasi dan kloning molekuler menggunakan polimerase.

Transformasi

Bakteri telah banyak digunakan untuk mengambil gen atau DNA asing dengan bantuan metode transformasi di atas. Setelah integrasi, gen atau DNA bereplikasi menggunakan sistem replikasi host dan menghasilkan banyak salinan dari dirinya sendiri.

Seleksi dan Konfirmasi

Hal ini dimungkinkan untuk membedakan sel-sel berubah dari yang non diubah dengan menumbuhkan mereka di hadapan antibiotik dikodekan oleh gen penanda dipilih. Metode lain adalah dengan menggunakan probe DNA komplementer dengan gen disisipkan yang secara khusus akan mengikat gen yang diinginkan dan dapat ditelusuri dan dikonfirmasi menggunakan pemetaan DNA, teknik elektroforesis seperti Southern blotting, dan Bioassays.

Manfaat Rekayasa Genetika

Manfaat rekayasa genetika yang jelas dalam bidang pertanian, lingkungan, dan produksi pangan. Karena itu, karena itu adalah sebuah lapangan yang melibatkan terlalu banyak penelitian, itu jelas untuk itu untuk memiliki pangsa efek negatif. Mari kita lihat apa yang mereka setelah melalui keuntungan.

Pro

Banyak kelainan genetik, komplikasi seperti diabetes, fibrosis kistik telah disembuhkan dengan rekayasa genetika pada manusia karena melibatkan penghapusan gen yang rusak dan sel-sel memodifikasi untuk menghasilkan sifat yang diinginkan yang hilang sebelumnya, dengan terapi gen. Insulin dan hormon pertumbuhan manusia adalah contoh terbaik dimana gen penyandi hormon ini sedang diubah dalam sel bakteri dalam skala besar untuk meningkatkan produksi hormon.

Hewan kloning dan transformasi telah secara eksklusif dilakukan pada tikus. Pertama hewan berhasil mengubah adalah Dolly, lebih dikenal sebagai domba kloning meskipun masalah etika telah menjadi kendala utama sejauh penelitian yang bersangkutan.

Rekayasa genetika telah digunakan berulang-ulang untuk menghasilkan hama, tanaman yang tahan penyakit dan juga tanaman bergizi tinggi. Contoh terbaik adalah tanaman kapas Bt dimana Bacillus thureingiensis telah digunakan untuk memasukkan berbagai hama dan gen tahan penyakit pada tanaman.

Makanan yang dimodifikasi secara genetik telah membantu massa dengan jumlah tinggi nutrisi. Beras emas, dan rasa menikmati tomat adalah contoh terbaik dari rekayasa genetika dalam makanan.

Kontra

Karena rekayasa genetika melibatkan eksperimen yang parah, ada kemungkinan tinggi untuk gen untuk menghasilkan mutasi yang tidak diinginkan dan sifat-sifat yang menyebabkan alergi pada tanaman yang menghambat nilai gizi. Ciri-ciri yang dihasilkan dapat menimbulkan patogen baru yang berbahaya bagi seluruh ekosistem.

Teknik ini membutuhkan penyisipan gen yang diinginkan pada lokasi yang tepat yang keahlian diperlukan terutama ketika melibatkan banyak faktor risiko. Juga, transformasi gen tunggal sulit karena kode untuk beberapa sifat.

Rekayasa genetika adalah teknik mahal untuk melaksanakannya. Hal ini membutuhkan tenaga kerja terampil, perangkat yang sangat baik dan akurat dan bahan kimia, dan laboratorium yang sangat canggih yang tidak terjangkau untuk orang awam.

Terakhir, salah satu tidak bisa mengabaikan etika dan masalah yang diperdebatkan yang terlibat dalam penggunaan hewan dan tumbuhan untuk manipulasi yang seharusnya menjadi ciptaan Tuhan