APLIKASI ASAM NUKLEAT DALAM KEHIDUPAN

A. Bidang Rekayasa Genetik

A.1 Tanaman TransgenikA.2 Klona Embrio

Tanaman Transgenik

• Tanaman Transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.

• Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya tanaman yang tahan pada hama, suhu tinggi, dan lain-lain.

Pembuatan Tanaman Transgenik• Proses pembuatan tanaman transgenik : 1. Identifikasi atau pencarian gen (sifat yang diinginkan). Gen yang diinginkan

dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri.2. Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang

disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk transfer gen).

3. Kemudian, vektor kloning akan dimasukan ke dalam bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut.

4. Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan atau jaringan tumbuhan.

5. Transfer gen ini dilakukan dalam beberapa metode ;

• Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu :

1. Metode Senjata Gen2. Metode Transformasi DNA yang diperantarai

oleh bakteri Agrobacterium tumefaciens 3. Metode Elektroporasi (metode transfer DNA

dengan bantuan listrik)

Metode Senjata Gen (Gene Gun)

• Metode gene gun atau particle bombardment merupakan teknik paling modern dalam transformasi gen pada tanaman.

• Metode transfer gen ini dioperasikan secara fisik dengan menembakan partikel DNAcoated langsung ke sel atau jaringan tanaman.

• Dengan cara partikel dan DNA yang ditambahkan menembus dinding sel dan membran, kemudian DNA melarut dan tersebar secara independen.

Metode Transformasi DNA yang diperantarai oleh bakteri Agrobacterium tumefaciens

• Metode ini melibatkan penggunaan bakteri tanah yang dikenal sebagai Agrobacterium tumefaciens yang memiliki kemampuan untuk menginfeksi sel-sel tumbuhan dengan sepotong DNAnya.

• Potongan DNA yang menginfeksi tanaman terintegrasi ke dalam kromosom tanaman melalui Ti plasmid yang dapat mengontrol sistem selular tanaman dan menggunakannya untuk membuat banyak salinan DNA bakterinya sendiri.

• Ti plasmid itu sendiri adalah partikel DNA besar yang berbentuk lingkaran yang dapat mereplikasi secara independen dari kromosom bakteri.

Metode Elektroporasi

• Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel).

• Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman.

• Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.

Contoh Tanaman Transgenik

• Jagung tahan hama • Tembakau tahan terhadap cuaca dingin• Beras emas• Buah Grapple (campuran apel dan anggur)• Buah Pluots (campuran plum dan aprikot)

Klona Embrio

• Klona embrio saat ini telah digunakan untuk produksi hewan ternak yang secara genetik identik.

• Pada sapi atau domba, setiap kehamilan biasanya hanya mengandung seekor anak.

• Dengan teknik klona embrio akan memungkinkan bagi peternak untuk meningkatkan jumlah hewan ternaknya.

B. Bidang Farmasi dan Industri

Pembuatan Insulin Manusia oleh Bakteri

• Insulin merupakan suatu protein yang bertugas mengatur metabolisme gula di dalam tubuh manusia.

• Pada penderita diabetes tidak mampu membentuk insulin dalam jumlah yang dibutuhkan oleh tubuh pada umumya.

• Oleh karena itu perlu adanya upaya dalam memproduksi hormon insulin, salah satu caranya adalah dengan merekayasa dan memperbanyak hormon tersebut. Caranya adalah sebagai berikut

Terapi Gen

• Terapi gen adalah suatu teknik untuk memperbaiki gen yang cacat/rusak yang dapat menimbulkan penyakit.

• Bila terjadi perubahan dari gen, maka protein yang terbentuk tidak lagi dapat melakukan fungsi yang normal, sehingga akan menimbulkan kelainan genetik.

Usaha untuk memperbaiki Gen yang cacat

• Memasukan gen yang normal kedalam lokasi non spesifik diantara genom untuk memperbaiki gen yang tidak berfungsi.

• Gen yang cacat diganti dengan gen yang normal dengan cara rekombinasi homolugus.

• Gen yang cacat diperbaiki dengan mutasi balik yang selektif sehingga gen kembali ke fungsi yang normal.

Pengobatan dengan terapi gen meliputi :

• Imunoterapi • Viro onkolitik • Antibodi monoklonal

Imunoterapi

• Merupakan upaya untuk meningkatkan sistem imunitas tubuh, untuk mengalahkan sel-sel kanker dengan cara meningkatkan reaksi kekebalan tubuh terhadap sel kanker.

Viro Onkolitik

• Menggunaka partikel sel virus yang bereplikasi didalam sel kanker dan menyebabkan sel kanker mati.

Antibodi monoklonal

• Bertujuan untuk melawan antigen tertentu.• Karena setiap jenis kanker mengeluarkan

antigen yang berbeda, maka berbeda pula antibodi yang digunakan.

• Antibodi dapat menghambat pertumbuhan sel kanker, sehingga jika dipandu dengan radioterapi dan kemoterapi, ini bisa dapat langsung membunuh sel kanker yang memproduksi antigen tersebut.