RESUME
RESUME
ILMU ALAMIAH DASAR ILMU ALAMIAH DASAR
TENTANG TENTANG
CONTOH BIOTEKNOLOGI MODERN CONTOH BIOTEKNOLOGI MODERN
DOSEN PEMBIMBING : MAYA EKANINGTIAS, S.Si DOSEN PEMBIMBING : MAYA EKANINGTIAS, S.Si
DI SUSUN OLEH DI SUSUN OLEH NAMA : RATNAH NAMA : RATNAH NPM : 09.2.02.0083 NPM : 09.2.02.0083 KELAS : B/SOSIOLOGI KELAS : B/SOSIOLOGI
SEKOLAH TINGGI ILMU KEGURUAN DAN ILMU
SEKOLAH TINGGI ILMU KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN (STKIP) BIMA
PENDIDIKAN (STKIP) BIMA
2010
2010
ERA BIOTEKNOLOGI MODEREN DAN PERANANNYA DALAM ERA BIOTEKNOLOGI MODEREN DAN PERANANNYA DALAM
KEHIDUPAN KEHIDUPAN I.PENDAHULUAN
I.PENDAHULUAN Makhl
Makhluk uk hidup memilikhidup memiliki i tatanatatanan n stukstuktural dan tural dan fungfungsionasional l yang sangatyang sangat efi
efisiesien n dan dan efekefektif tif da1da1am am melmelangangsunsungkagkan n tugtugas-tas-tugaugas s untuntuk uk menmenunjunjang ang dandan mem
memapaapankankan n prepreses ses hidhidup. up. DalDalam am skaskala la keckecil, il, sel sel sebsebagaagai i uniunit t stustuktuktural ral dandan fungs
fungsional terkecil ional terkecil kehidkehidupan sudah upan sudah mampmampu u mempmemperlihaterlihatkan kan ciri-circiri-ciri i sebagsebagaiai makhluk hidup. Dalam skala besar
makhluk hidup. Dalam skala besar yaitu populasi, komunitas, dan bosfer. Masing-yaitu populasi, komunitas, dan bosfer. Masing-mas
masing ing indindiviividu du makmakhluhluk k hidhidup up menmenunjunjukkukkan an kemkemampampuan uan manmandirdiri i salsalinging tergantung secara menguntungkan karena adanya perimbangan satu terhadap yang tergantung secara menguntungkan karena adanya perimbangan satu terhadap yang lain seperti yang telah diatur oleh alam. Dalam hal ini makhluk hidup secara lain seperti yang telah diatur oleh alam. Dalam hal ini makhluk hidup secara in
inhehereren n mememimililiki ki sisifafat t -s-sififat at seself lf regregululatatioion n (m(menengagatutur r didiri ri sesendndiriri)i), , seself lf peru
perugulatgulation ion (berke(berkembang biak mbang biak sendisendiri), ri), self self contaicontained ned (memec(memecahkan ahkan masalmasalahah sendiri ) dalam melangsungkan proses hidup bersama.
sendiri ) dalam melangsungkan proses hidup bersama.
Organisme hidup dalam lingkungan yang selalu berubah, mereka mampu Organisme hidup dalam lingkungan yang selalu berubah, mereka mampu meng
mengimbanimbangi gi perubperubahan ahan lingklingkungan ungan dengdengan an menggmenggunakaunakan n strategstrategi i variabvariabilitasilitas (ke
(keragragamaaman) n) gengenetietika. ka. ChaCharles rles DarDarwin win menmenterjterjemaemahkahkan n proproses ses perperimbimbanganganan tersebut sebagai perjuangan untuk hidup dan kelangsungan hidup makhluk yang tersebut sebagai perjuangan untuk hidup dan kelangsungan hidup makhluk yang paling sesuai.
paling sesuai.
Dalam pengemba
Dalam pengembangan ilmu ngan ilmu pengpengetahuaetahuan n pada tiga pada tiga dasawadasawarsa rsa terakhterakhir,ir, la
landndasasan an kekemamampmpuauan n prprososes es dadan n kekelalangngsusungngan an hihidudup p didipapahahami mi memelalaluluii pe
pendendekatkatan an hirhirarkarki i OrgOrganianisassasi i MatMateri, eri, yanyang g menmenunjunjukaukan n bahbahwa wa padpada a hirhirarkarkii paling dasar terdapat lebih banyak kesamaan antara jenis makhluk hidup dan paling dasar terdapat lebih banyak kesamaan antara jenis makhluk hidup dan makin keatas menunjukkan lebih banyak keanekaragaman. Dengan pemahaman makin keatas menunjukkan lebih banyak keanekaragaman. Dengan pemahaman ini didapat peluang besar untuk memanfaatkan kesamaan guna mengembagkan ini didapat peluang besar untuk memanfaatkan kesamaan guna mengembagkan rekayasa gen melalui teknik rekomendasi DNA. Dengan teknik ini, DNA suatu rekayasa gen melalui teknik rekomendasi DNA. Dengan teknik ini, DNA suatu makhluk hidup dapat dipindahkan ke makhluk yang lain
makhluk hidup dapat dipindahkan ke makhluk yang lain jenis, bahkan yang sangatjenis, bahkan yang sangat jauh hubungan kekerabatannya.
jauh hubungan kekerabatannya. Ma
Makhkhluluk k rerekokombmbininan an kekemumudidian an mememimilikliki i kekemamampmpuauan n babaru ru dadalalamm meiangsungkan proses hidup daD bersaing dengan makhluk hidup lain. Teknik meiangsungkan proses hidup daD bersaing dengan makhluk hidup lain. Teknik rekombinasi DNA merupakan tulang punggung pengembangan bioteknologi baru. rekombinasi DNA merupakan tulang punggung pengembangan bioteknologi baru.
Denga
Dengan n dernikdernikian ian biotekbioteknolognologi i adalah teknologadalah teknologi i yang memanfaatkayang memanfaatkan n makhlmakhluk uk hidup (agen hayati) yang telah direkayasa untuk menghasilkan barang dan jasa hidup (agen hayati) yang telah direkayasa untuk menghasilkan barang dan jasa me
mememenunuhi hi kekesesejajahthtereraaaan n mamanunusisia. a. PePengngemembabangngan an dadan n peperkrkemembabangnganan bioteknologi telah amat jauh dewasa ini, dan manusia sebagai pelaku penerapan bioteknologi telah amat jauh dewasa ini, dan manusia sebagai pelaku penerapan ilmu seakan akan tidak mempunyai batas dalam memanfaatkan makhluk hidup ilmu seakan akan tidak mempunyai batas dalam memanfaatkan makhluk hidup untuk memenuhi kebutuhannya.
untuk memenuhi kebutuhannya. II. Penemuan DNA
II. Penemuan DNA
Gen terdapat dalam kromosom sebuah sel, setiap kromosom mengandung Gen terdapat dalam kromosom sebuah sel, setiap kromosom mengandung se
sebubuah ah momoleklekul ul DNDNA A yayang ng sasangngat at papanjnjanang g dedengngan an jujutataan an rarantntai ai babasa sa yayangng mengkode banyak gen disepanjang rantainya. Struktur kimia DNA seperti sebuah mengkode banyak gen disepanjang rantainya. Struktur kimia DNA seperti sebuah ran
rangkagkaian ian sursurat-at-sursurat at yanyang g berberisi isi pespesan-an-pespesan an gengenetietika. ka. SurSurat-sat-suraurat t itu itu hanhanyaya memili
memiliki ki empat huruf empat huruf menurmenurut ut abjad genetik (Adenin/Aabjad genetik (Adenin/A, , GuaniGuanin/G, Timin/T,n/G, Timin/T, Cytosin/C) yang disebut basa. DNA mudah diekstrasi dari gel-gel, dan kemajuan Cytosin/C) yang disebut basa. DNA mudah diekstrasi dari gel-gel, dan kemajuan biol
biologi ogi molekmolekuler uler sekarsekarang ang memudmemudahkan ahkan ilmuwilmuwan an mengamengambil mbil gen-ggen-gen en indivindividuidu DNA suatu spesies yang menyusun konstruksi molekuler mereka. DNA tersebut DNA suatu spesies yang menyusun konstruksi molekuler mereka. DNA tersebut diseb
disebut ut DNA rekombinaDNA rekombinan n yang dapat yang dapat disimdisimpan pan dalam laboratordalam laboratorium. Gen-genium. Gen-gen yang diiisolasikan dengan metode demikian disebut gen
yang diiisolasikan dengan metode demikian disebut gen yangyang diklon.diklon. Pad
Pada a perpertentengahgahan an tahtahun un 1941940-a0-an n parpara a penpenelieliti ti menmenemuemukan kan bahbahwa wa gengen b
bekekererja ja memengngararahahkakan n sisintntesesa a prprototeinein. . HasHasil il pepengngararnanatatan n inini i memeninimbmbululkankan pe
pertanrtanyaayaan n filofilosofsofis is yanyang g menmenariarik k :: Jik Jika a gen gen mengmengaraharahkan kan sintsintesa esa protprotein,ein, bisakah
bisakah mereka itu adalah protein itu sendirimereka itu adalah protein itu sendiri ? Jadi menjelang pertengahan tahun? Jadi menjelang pertengahan tahun 1940-an arab penelitian tentang bahan genetis mulai beralih dari protein ke DNA. 1940-an arab penelitian tentang bahan genetis mulai beralih dari protein ke DNA. La
Lalu lu papada da awawal al tatahuhun n 19195050-an -an ErErwiwin n ChChargargaff aff memencncataatat t adadananya ya bebebeberaprapaa ket
keteraeraturturan an daldalam am komkomposposisi isi dasdasar ar DNA DNA padpada a berberbagbagai ai spspesiesies es makmakhluhluk. k. IniIni men
menjadjadi i penpendordorong ong bagbagi i parpara a ilmilmuwauwan n untuntuk uk mermerasaasakan kan betbetapa apa penpentintingnygnyaa mengamati stuktur bahan itu. Terutama terungkap bahwa persentase adenin selalu mengamati stuktur bahan itu. Terutama terungkap bahwa persentase adenin selalu sama dengan timin, dan persentase guanin selalu sama dengan cytosin. Meskipun sama dengan timin, dan persentase guanin selalu sama dengan cytosin. Meskipun demikian perbandingan persentase guanin selalu sama dengan cytosin. Meskipun demikian perbandingan persentase guanin selalu sama dengan cytosin. Meskipun demikian perbandingan pasangan adenin-timin dengan pasangan guanin-cytosin demikian perbandingan pasangan adenin-timin dengan pasangan guanin-cytosin berv
bervariasi ariasi sekalsekali i antara antara berbaberbagai gai spesispesies. es. PengaPengamatan matan belakbelakangan membantahangan membantah hipotesa bahwa DNA terdiri dari unit berulang empat macam nukleotida yang hipotesa bahwa DNA terdiri dari unit berulang empat macam nukleotida yang
monoton. Jika benar demikian lalu keempat basa adenin, Cytosin, guanin dan monoton. Jika benar demikian lalu keempat basa adenin, Cytosin, guanin dan timin haruslah hadir dalam jum1ah yang sama. Berarti ini jelas tidak seperti yang timin haruslah hadir dalam jum1ah yang sama. Berarti ini jelas tidak seperti yang ditemukan oleh Chargaff. Peneliti ini memberi pandangan bahwa struktur DNA ditemukan oleh Chargaff. Peneliti ini memberi pandangan bahwa struktur DNA memiliki variasi yang dibutuhkan darinya sebagai simpanan infolmasi genetis. memiliki variasi yang dibutuhkan darinya sebagai simpanan infolmasi genetis. Pada awal 1950-an juga, James D Watson dan Francis Crick yan bekerjasama Pada awal 1950-an juga, James D Watson dan Francis Crick yan bekerjasama pada Medical Reserch Council's Laboratory of Molekul Biologi di Cambridge, pada Medical Reserch Council's Laboratory of Molekul Biologi di Cambridge, Inggris, berusaha untuk memecahkan struktur tiga dimensi molekul DNA dengan Inggris, berusaha untuk memecahkan struktur tiga dimensi molekul DNA dengan metode kristalogi sinar X. Pada percobaan ini mula-mula mengalami kegagalan metode kristalogi sinar X. Pada percobaan ini mula-mula mengalami kegagalan untuk menetapkan struktur DNA sebelum dibantu oleh foto pembiasan sinar X untuk menetapkan struktur DNA sebelum dibantu oleh foto pembiasan sinar X yang dibuat oleh Rosalind Franklin di
yang dibuat oleh Rosalind Franklin di Maurice Wilkin's Laboratory di Combridge.Maurice Wilkin's Laboratory di Combridge. Dengan menggunakan informasi dati foro pembiasan itu dan juga dari rumus yang Dengan menggunakan informasi dati foro pembiasan itu dan juga dari rumus yang dit
ditemuemukan kan ChaChargargaff, ff, WatWatson son dan dan CriCrick ck menmenyimyimpulpulkan kan bahbahwa wa molmolekuekul l DNADNA ter
terdirdiri i dardari i dua dua untuntaiaaian n nuknukleoleotidtida a yanyang g berberpilpilin in berbersamsama a memmembenbentuk tuk ikaikatantan ranggkap ( double helix) ( Gambar 1 ). Tiap untaian atau mata rantai adalah ranggkap ( double helix) ( Gambar 1 ). Tiap untaian atau mata rantai adalah nu
nuklkleoeodada, , yayang ng tutulalang ng pupungnggugungngnynya a beberurupa pa dedeokoksisiriribobosa sa dadan n fofosfsfat at yayangng berselang seling. Biasanya menjulur dari
berselang seling. Biasanya menjulur dari tulang punggung itu.tulang punggung itu.
Tulang punggung dua untaian itu berada disebelah luar double helix yang Tulang punggung dua untaian itu berada disebelah luar double helix yang dit
diteoreorikaikan n WatWatsonson-Cri-Crick, ck, dan dan bahbahasaasanya nya berberada ada disdisebeebelah lah daldalam. am. BasBasa a satsatuu un
untataiaian n memembmbenentutuk k ikikatatan an hihidrdrogogen en yayang ng lelemamah h dedengngan an babasa sa ununtataiaiann pasangannya dengan cara yang sangat khusus. Sesuai dengan rumus Chargaff, pasangannya dengan cara yang sangat khusus. Sesuai dengan rumus Chargaff,
ade
adenin nin selselalu alu berberikaikatan tan dendengan gan timtimin in (A-(A-T), T), sedsedang ang cytcytosiosin n selselalu alu berberikaikatantan dengan guanin (C-G). Rancang bangun molekuler DNA yang berpilin rangkap dengan guanin (C-G). Rancang bangun molekuler DNA yang berpilin rangkap menjadi tempat untuk memelihara kelangsungan informasi genetis serta mampu menjadi tempat untuk memelihara kelangsungan informasi genetis serta mampu mewariskannya kepada generasi berikutnya. Molekul besar menyimpan banyak mewariskannya kepada generasi berikutnya. Molekul besar menyimpan banyak infonnasi dalam urutan nukleotidanya.
infonnasi dalam urutan nukleotidanya. Se
Selalain in ititu u ururututan an nunuklkleoeotitida da dadati ti sasatu tu ununtataiaian n memenenentntukukan an ururututanan nukleotida pasangannya.
nukleotida pasangannya. III. Era Bioteknologi III. Era Bioteknologi
Per
Peranaanan n mikmikrobrobioliologi ogi akaakan n memmemberberi i warwarna, na, wawwawasaasan n dan dan cakcakrawarawalala ba
barnurnubagbagi i kehkehiduidupan pan biobiotekteknolnologi ogi modmodem. em. BahBahan an bakbaku u biobiomasmassa sa yanyang g adaada merupakan "renwable frontier" dapat diolah oleh bioteknologi tradisional maupun merupakan "renwable frontier" dapat diolah oleh bioteknologi tradisional maupun
mod
modem em sehsehingingga ga menmenjadjadi i proproduk duk barbaru u yanyang g sansangat gat berberharharga. ga. ProProdukduk-pr-produoduk k biot
bioteknoeknologi logi sangasangat t erat erat dengdengan an perkemperkembangabangan n biotebioteknoloknologi gi pada pada jamanjamannya.nya. Adapun era biteknologi tersebut adalah:
Adapun era biteknologi tersebut adalah: 1. Era Pra Pasteur ( sebelum 1865 ) 1. Era Pra Pasteur ( sebelum 1865 )
Per
Perbaibaikan kan tekteknik nik fermfermententasi asi oleoleh h mikmikrooroorgarganisnisme me mismisalnalnya ya minminumaumann beralkohol.
beralkohol.
2. Era Pasteur (1865-1940) 2. Era Pasteur (1865-1940)
Pengembangan industri fermentasi pembuatan etanol, butanol dan asam Pengembangan industri fermentasi pembuatan etanol, butanol dan asam
organik, perlakuan air buangan. organik, perlakuan air buangan. 3. Era Antibiotika (
3. Era Antibiotika ( 1940-1960)1940-1960)
Pembuatan penisilin yang mulai digunakan pada saat pendaratan tentara Pembuatan penisilin yang mulai digunakan pada saat pendaratan tentara Amerika di Normandi selama perang dunia II, vaksin virus, teknologi Amerika di Normandi selama perang dunia II, vaksin virus, teknologi kultur sel hewan.
kultur sel hewan.
4. Era Pasca Antibiotika ( 1960-1975 ) 4. Era Pasca Antibiotika ( 1960-1975 )
Asam -asam amino elusidasi s1ruktur DNA, protein sel tunggal, enzim Asam -asam amino elusidasi s1ruktur DNA, protein sel tunggal, enzim
untuk deterjen, gasohol, biogas, teknologi rekombinan DNA. untuk deterjen, gasohol, biogas, teknologi rekombinan DNA. 5. Era biteknologi modem ( 1975- sekarang )
5. Era biteknologi modem ( 1975- sekarang ) Rekay
Rekayasa asa genetgenetika, ika, zat zat antibantibodi odi monomonokronkronal, al, hormohormon n insulinsulin, in, hormohormonn pertumbuhan ikan tuna.
pertumbuhan ikan tuna. De
Dengngan an mumuncncululnynya a teteknknolologogi i DNDNA A rekrekomombibinanan n dadan n tektekninik-k-teteknknik ik pembantu seperti penyusunan DNA, maka kita sekarang dapat memeriksa pada pembantu seperti penyusunan DNA, maka kita sekarang dapat memeriksa pada
ti
tingngkakatatan n momolelekukuleler r rarangngkakaiaian-n-rarangngkakaiaian n gegenenetitika ka yayang ng teterlrlibibat at dadalalamm pe
pengengendandalialian n ekseksprepresi si gengen. . CarCara a penpendekdekataatan n klaklasik sik daldalam am gengenetiketika a adaadalahlah pembuatan mutasi in vivo secara acak pada seluruh genom, lalu mengisolasikan pembuatan mutasi in vivo secara acak pada seluruh genom, lalu mengisolasikan
merek
mereka a dengadengan n mempmemperlihaterlihatkan kan fenitifenitif–fenof–fenotif tif khuskhusus. us. KemuKemudian dian muatamuatan n iniini dianalisi untuk menentukan gen mana yang telah berubah. Suatu metode yang dianalisi untuk menentukan gen mana yang telah berubah. Suatu metode yang hampir terbentuk sesungguhnya adalah "metode genetika berubah". Suatu metode hampir terbentuk sesungguhnya adalah "metode genetika berubah". Suatu metode yang hampir terbentuk sesunggunya adalah "metode genetika mundur (reverse yang hampir terbentuk sesunggunya adalah "metode genetika mundur (reverse genetics)" yaitu untuk membuat mutasimutasi spesifik dalam suatu sigmen DNA genetics)" yaitu untuk membuat mutasimutasi spesifik dalam suatu sigmen DNA in vitro, dan menganalisa pengaruh dari perubahan-perubahan ini pada organisme in vitro, dan menganalisa pengaruh dari perubahan-perubahan ini pada organisme in vivo setelah mengintroduksi kembali gen
Berekspresinya dengan gen yang dipindahkan kedalam gel atau jaringan Berekspresinya dengan gen yang dipindahkan kedalam gel atau jaringan yang sesuai adalah semacam prasarat untuk berbagai bentuk penerapan teknik yang sesuai adalah semacam prasarat untuk berbagai bentuk penerapan teknik DNA rekombinan dalam
DNA rekombinan dalam biotebioteknoloknologi. gi. TerutTerutama ama berlakberlaku u sebagsebagai ai usaha untuk usaha untuk mengobati penyakit genetis manusia dengan pengobatan gen dan juga untuk usaha mengobati penyakit genetis manusia dengan pengobatan gen dan juga untuk usaha yan
yang g berbertujtujuan untuuan untuk k menmeningingkatkatkan mutu tanamkan mutu tanaman an panpanen. Selamen. Selama a 15 tahun15 tahun belakangan ini para pakar genetika mempelajari bagaimana mengeluarkan sebuah belakangan ini para pakar genetika mempelajari bagaimana mengeluarkan sebuah gen tunggal dari suatu species yang lain. Inilah yang disebut rekayasa genetika gen tunggal dari suatu species yang lain. Inilah yang disebut rekayasa genetika yang merupakan pelaksanaan dari bioteknologi modem.
yang merupakan pelaksanaan dari bioteknologi modem. Org
Organianisme sme –or–organganismisme e hashasil il rekrekayaayasa sa gengenetietika ka yanyang g perpertamtama a adaadalahlah bakteri bersel
bakteri bersel ke
kembmbar ar yayang ng tetelalah h didisisisisipi pi gegen-n-gegen n mamanunusisia a yayang ng dadapapat t memengnghahasisilklkanan pr
produodukprkproduoduk k benbenilaiilai. . TumTumbuhbuh-tu-tumbumbuhan han dan dan hewhewan an -he-hewan wan hashasil il rekrekayaayasasa genetika segera menyusul bakteri tersebut dan membuka pintu seluruh bidang genetika segera menyusul bakteri tersebut dan membuka pintu seluruh bidang pertanian lebar-lebar bagi penerapan bioteknologi modem.
pertanian lebar-lebar bagi penerapan bioteknologi modem.
IV. Teknik Rekayasa Genetika IV. Teknik Rekayasa Genetika
Ba
Banynyak ak pepercorcobabaan an memembmbukuktitikakan n babahwhwa a dedengngan an rerekakayayasa sa gegenenetitikaka frakmen DNA manapun dapat disambungkan atau disisipkan ke genom species frakmen DNA manapun dapat disambungkan atau disisipkan ke genom species lai
lain, n, bahbahwa wa spespecies cies yanyang g jaujauh h hubhubungungan an kekkekeraberabatanatannyanya. . RakRakayaayasa sa gengenetietikaka merupakan teknik yang paling mutakhir dalam bioteknologi. Rekayasa Genetika merupakan teknik yang paling mutakhir dalam bioteknologi. Rekayasa Genetika at
atau au teteknknik ik DNDNA A rekrekomombibinanan n dadapapat t dididedefefeninisisikakan n sesebabagagai i :: "Pembetukan"Pembetukan rekombinan baru dari
rekombinan baru dari material yang dapat diturunkan dengan cara penyisipanmaterial yang dapat diturunkan dengan cara penyisipan D
DNA NA dadari ri luluar ar kekedadalalam m susuatatuu wahanwahana a (ve(vektorktor), ), sehisehingga ngga memunmemungkingkinkankan penggabungan dan kelanjutan
penggabungan dan kelanjutan berkembang dalam host yang baru." berkembang dalam host yang baru." Proses iniProses ini juga dikenal sebagai " Gen Kloning "atau klon gen, sebab organisme yang secara juga dikenal sebagai " Gen Kloning "atau klon gen, sebab organisme yang secara genetik terbentuk adalah identik dan membawa seluruh potongan DNA yang telah genetik terbentuk adalah identik dan membawa seluruh potongan DNA yang telah disisipkan, disamping itu memperbanyak molekul yang baru dibentuk. Salah satu disisipkan, disamping itu memperbanyak molekul yang baru dibentuk. Salah satu con
contoh toh rekrekayaayasa sa gengenetietikaykayang ang sudsudah ah berberhashasil il adaadalah lah penpenyisyisipaipan/pn/pemiemindandahanhan DNA pembuat insulin pada manusia kedalarn plasmida bakteri Echerichia coli. DNA pembuat insulin pada manusia kedalarn plasmida bakteri Echerichia coli. Ada empat prinsip pengkloningan gen yaitu :
1. Penyiapan gen. 1. Penyiapan gen.
Gen bakteri yang dikloning pada umumnya didapat dari penyiapan total Gen bakteri yang dikloning pada umumnya didapat dari penyiapan total DNA kromosom (klonin
DNA kromosom (kloning g "pene"penembakambakan") n") dengdengan an cara cara membemembelah lah DNADNA dengan endonuklese yang terbatas sehingga menghasilkan bagian dengan endonuklese yang terbatas sehingga menghasilkan bagian masing-masing 4 kilobase (kb) dengan ujung yang "lengket."
masing 4 kilobase (kb) dengan ujung yang "lengket." 2. Penyisipan kedalam vektor
2. Penyisipan kedalam vektor
Vektor adalah replika yang akan memungkinkan gen untuk ditempatkan Vektor adalah replika yang akan memungkinkan gen untuk ditempatkan disel induk (host cell) dan melibatkan plasmid pada bakteri induk. Plasmid disel induk (host cell) dan melibatkan plasmid pada bakteri induk. Plasmid adalah molekul DNA berbentuk lingkaran kecil yang terdapat didalam adalah molekul DNA berbentuk lingkaran kecil yang terdapat didalam bakt
bakteri eri disamdisamping ping kromokromosom som utama utama plasmplasmid id mengamengandunndung g unsuunsur-unsur-unsur r genetik yang tidak terikat pada kromosom utarna. Vekto plasmid harus genetik yang tidak terikat pada kromosom utarna. Vekto plasmid harus memiliki tempat untuk endonuklease terbatas biasa dan faktor antibiotik memiliki tempat untuk endonuklease terbatas biasa dan faktor antibiotik sehingga memungkinkan untuk memilih perubahan
sehingga memungkinkan untuk memilih perubahan yang diinginkan.yang diinginkan.
Pemasangan DNA yang akan dikloning kedalam vektor plasmid disebut Pemasangan DNA yang akan dikloning kedalam vektor plasmid disebut legasi dan enzim yang berperan dalam pemasangan ini adalah enzim yang legasi dan enzim yang berperan dalam pemasangan ini adalah enzim yang dipakai dimurnikan dari E. Coli yang telah diinfeksi dengan T4. Didalam dipakai dimurnikan dari E. Coli yang telah diinfeksi dengan T4. Didalam sel enzim ini berfungsi dalam perbaikan tiap skontinuitas yang mungkin sel enzim ini berfungsi dalam perbaikan tiap skontinuitas yang mungkin timbul pada salah satu untai pada molekul untai ganda. Selain itu, dalam timbul pada salah satu untai pada molekul untai ganda. Selain itu, dalam ttaabbuunng g ppeerrccoobbaaaann, , lliiggaasse e DDNNA A yyaanng g ddiimmuurnrniikkaan n jjuugga a aakkaann menyambungkan kedua ujung molekul yang sama.
menyambungkan kedua ujung molekul yang sama. 3. Perubahan sel induk (Host Cell)
3. Perubahan sel induk (Host Cell) Cam
Campurpuran an pleplesmismid d yanyang g dipdiperkerkenaenalkalkan n kepkepada ada sel sel bakbakterteri i dipdiperlerlukaukann secara khusus sehingga sel mengambil DNA dalam proses perubahan sel secara khusus sehingga sel mengambil DNA dalam proses perubahan sel induk. Setelah DNA disisipkan didalam sel bakteri maka,DNA yang sudah induk. Setelah DNA disisipkan didalam sel bakteri maka,DNA yang sudah dis
disisiisipkpkan an tertersebsebut ut akaakan n dimdimasuasukkakkan n laglagi i kedkedalam alam sel sel hidhidup up mismisalnalnyaya ked
kedalaalam m sel sel bakbakterteri i kemkemudiudian an ditditumbumbuhkuhkan an kedkedalam alam medmedia ia terttertententu.u. Didalam media, sel bakteri ini akan tumbuh
Didalam media, sel bakteri ini akan tumbuh
dan berkembang biak menghasilkan klon dan klon ini akan menghasilkan dan berkembang biak menghasilkan klon dan klon ini akan menghasilkan insulin.
4. Mendeteksi gen yang sudah klon. 4. Mendeteksi gen yang sudah klon.
Ada tiga cara mendeteksi gen yang sudah diklon : Ada tiga cara mendeteksi gen yang sudah diklon :
a. Pengujian berdasarkan informasi urutan asam amino protein yang di sandi. a. Pengujian berdasarkan informasi urutan asam amino protein yang di sandi. b. Pengujian aktifitas biologis produk gen
b. Pengujian aktifitas biologis produk gen
c. Menggtmakan antibodi khusus terhadap produk gen. c. Menggtmakan antibodi khusus terhadap produk gen. Klon yang tepet
Klon yang tepet dapat didetekdapat dideteksi dengan menggunasi dengan menggunakan "probe" untuk goo kan "probe" untuk goo ituitu sendiri. Probe terdiri satu segmen pendek DNA yang diberi label radioaktif, sendiri. Probe terdiri satu segmen pendek DNA yang diberi label radioaktif, dan memiliki urutan basa nukleotida yang sesuai dengan urutan asam amino dan memiliki urutan basa nukleotida yang sesuai dengan urutan asam amino yang diketahui dati satu segmen protein. Cara lain membuat klon ialah jika yang diketahui dati satu segmen protein. Cara lain membuat klon ialah jika protein yan disandi gen dihasilkan dalam sel yang diklon, ia dapat dideteksi protein yan disandi gen dihasilkan dalam sel yang diklon, ia dapat dideteksi
den
dengan gan menmengguggunaknakan an uji uji antantiboibodi di khukhusus sus bagbagi i proproteitein n yanyang g disdisandandi i ataatauu dengan cara menguji aktifitas biologi protein dalam sel.
dengan cara menguji aktifitas biologi protein dalam sel. Enzim-enzim yang memanipulasi DNA ada empat yaitu : Enzim-enzim yang memanipulasi DNA ada empat yaitu : 1. Enzjim Nuklease ( yang memotong asam nukleat ) 1. Enzjim Nuklease ( yang memotong asam nukleat )
2. Enzim Ligase ( yang menyambung asam nukleat menjadi satu ) 2. Enzim Ligase ( yang menyambung asam nukleat menjadi satu ) 3. Enzim Polimerase ( yang membuat copy dati molekul DNA) 3. Enzim Polimerase ( yang membuat copy dati molekul DNA) 4. Enzim Modifikasi ( yang menghilangkan gugus kimia
4. Enzim Modifikasi ( yang menghilangkan gugus kimia )) Dengan ringkas rekayasa genetik dapat dibuat sebagai berikut : Dengan ringkas rekayasa genetik dapat dibuat sebagai berikut : 1. DNA yang diambil dari
1. DNA yang diambil dari sel penkreas, dipotong dengan enzim endonukleasesel penkreas, dipotong dengan enzim endonuklease rastriksi
rastriksi
2. Isolasi DNA plasmid, lalu DNA
2. Isolasi DNA plasmid, lalu DNA plasmid dipotong enzim endonukleaseplasmid dipotong enzim endonuklease 3. Kemudian DNA yang sudah dipotong, disisipkan kedalam DNA plasmid 3. Kemudian DNA yang sudah dipotong, disisipkan kedalam DNA plasmid yang juga sudah dipotong. Penyisipan ini dibantu oleh enzim
yang juga sudah dipotong. Penyisipan ini dibantu oleh enzim ligase DNA.ligase DNA. 4. Setelah disisipkan maka plasmid dimasukkan kedalam sel bakteri, dan 4. Setelah disisipkan maka plasmid dimasukkan kedalam sel bakteri, dan
ditumbuhkan dalam media tertentu, agar dapat tumbuh dan berkembang biak ditumbuhkan dalam media tertentu, agar dapat tumbuh dan berkembang biak serta menghasikan klon yang menghasilkan insulin.
serta menghasikan klon yang menghasilkan insulin. V. Peranan bioteknologi
V. Peranan bioteknologi 5.1. Dalam masyarakat 5.1. Dalam masyarakat
Menjel
Menjelang akhir ang akhir abad ke-20 abad ke-20 sebagsebagian besar ian besar masyamasyarakat dunia rakat dunia menanmenantiti bioteknologi dengan penuh harapan untuk memecahkan berbagai masalah umat bioteknologi dengan penuh harapan untuk memecahkan berbagai masalah umat manusia dibumi. Namun sebagian masyarakat memandang bahwa memasuki era manusia dibumi. Namun sebagian masyarakat memandang bahwa memasuki era
bioteknologi sama saja memasuki hutan belantara ketidak pastian tentang dampak bioteknologi sama saja memasuki hutan belantara ketidak pastian tentang dampak
yang akan terjadi kemudian hari. yang akan terjadi kemudian hari.
Per
Perkemkembanbangan gan biobiotekteknolnologi ogi seksekaranarang g ini ini akaakan n menmenimbimbulkulkan an damdampak pak serius pada demensi etika dan budaya. Rekayasa genetika menimbulkan serius pada demensi etika dan budaya. Rekayasa genetika menimbulkan masalah-ma
masasalah lah etetikika a seseririus us yayang ng beberhrhububunungagan n dedengngan an pepengngububahahanan, , mamaninipupulalasisi,, p
penenetetapapan an papateten n dan dan ppememililikikan an bbenentutukk-b-benentutuk k kkehehididupupanan. . BBererbbagagaiai perkembangan dibidang kesehatan juga akan membawa implikasi mendalam pada perkembangan dibidang kesehatan juga akan membawa implikasi mendalam pada
nilai-nilai budaya. nilai-nilai budaya.
In
Infrafraststruruktktur ur teteknknolologogi i dadan n dedesasakakan n ekekononomomi i akakibibat at bibiototekeknonolologigi mem
membawbawa a damdampak pak besbesar ar padpada a strstruktuktur ur sossosial ial ekoekonomnomi i sertserta a padpada a nilnilai-nai-nilailaii budaya, sementara masyarakat luas tidak mendapat informasi dan diasingkan dari budaya, sementara masyarakat luas tidak mendapat informasi dan diasingkan dari pengambilan keputusan tentang ara, batas-batas
pengambilan keputusan tentang ara, batas-batas tujuan dan dampak bioteknologi.tujuan dan dampak bioteknologi.
5.2. Dalam sistem ekologi 5.2. Dalam sistem ekologi
Semua organisme yang ada dibumi telah melampaui proses evolusi selama Semua organisme yang ada dibumi telah melampaui proses evolusi selama j
jututaan aan tahtahun un akakibibat at kekebeberadradaan aan memerekreka a kikini ni tetelalah h memencncapapai ai susuatatu u poposisisisi ke
keseseimimbabangngan an yayang ng opoptitimamal. l. ininteteraraksksi i anantatara ra susuatatu u ororgaganinismsme e dedengnganan lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik telah mempunyai bentuk lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik telah mempunyai bentuk khas masing-masing keanekaragaman jenis hubungan ini mempengaruhi bentuk khas masing-masing keanekaragaman jenis hubungan ini mempengaruhi bentuk ek
ekososisistetem m kikita ta didibubumimi. . JaJadi di jejelalaslslah ah teterlrlihihat at adadananya ya keketeterkrkaiaitatan n anantatarara masingmasing organisme musnah, keseimbangan sistem akan terganggu dampak masingmasing organisme musnah, keseimbangan sistem akan terganggu dampak yang akan ditimbulkan bioteknologi dalam sistem ekologi antara lain terjadinya yang akan ditimbulkan bioteknologi dalam sistem ekologi antara lain terjadinya penc
pencemaran emaran lingklingkungaungan n akibaakibat t pengpenggunaagunaan n pestipestisida sida yang yang berlebberlebihan ihan sehinsehinggagga penambahan atau pengurangan komponen-komponen ekositem bukan merupakan penambahan atau pengurangan komponen-komponen ekositem bukan merupakan
ha
hal l yayang ng didiananggggap ap riringnganan. . CoContntoh oh dadampmpak ak pepemamasusukakan n ororgaganinismsme e babaruru kelingkungan alami adalah pemanfaatan gen anti beku yang terdapat pada suatu kelingkungan alami adalah pemanfaatan gen anti beku yang terdapat pada suatu jenis ikan yang
jenis ikan yang dapat ditransfdapat ditransfer er keikakeikan n yang tidak tahan yang tidak tahan suhu dinginsuhu dingin. . AkibaAkibatnyatnya yan
yang g biabiasa sa tidtidak ak diddidapaapati ti padpada a musmusim im dindingan gan seksekaraarang ng dapdapat at sansangat gat lelleluasuasaa be
berkerkembambang ng biabiak k dan dan menmenempempati ati perperairaairan n yanyang g dindingingin. . JadJadi i akiakibat bat adaadanyanya kejadian ini dapat menimbulkan pemusnahan suatu species ikan tertentu, sehingga kejadian ini dapat menimbulkan pemusnahan suatu species ikan tertentu, sehingga keseimbangan ekosistem akan terganggu.
