2. Peserta didik mampu menjelaskan proses rekayasa genetika teknik plasmid, teknik hibridoma, teknik terapi gen dan teknik kloning melalui kajian pustaka.
3. Peserta didik mampu menjelaskan contoh penerapan prinsip-prinsip bioteknologi moderen untuk meningkatkan kesejahteraan manusia melalui kajian pustaka.
I. Dasar Teori
Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobiologi, biokimia, genetika dan biologi. Bioteknologi moderen adalah pemanfaatan agen hayati atau
bagian-bagian yang telah direkayasa secara invitro untuk menghasilkan barang dan jasa pada skala industri.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya, misalnya bakteri dan
kapang. Selain itu, biotenologoi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel. Beberapa prinsip dasar dalam penerapan bioteknologi moderen sebagai berikut :
a. DNA Rekombinan Teknik DNA rekombinan merupakan pengubahan susunan DNA sehingga diperoleh
untaian DNA baru yang mampu mengekspresikan sifat-sifat yang diinginkan. Teknik ini paling banyak digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Proses DNA
rekombinan ini meliputi tiga tahapan yaitu : 1 Isolasi DNA
Isolasi DNA dilakukan untuk memilih dan memisahkan DNA yang dikehendaki. Isolasi ini dilakukan dengan mengekstrak kromosom dari suatu organism. DNA dalam
kromosom yang dipilih kemudian dipotong dengan enzim endonuklease retriksi yang berperan sebagai “gunting biologi”.
Segmen DNA yang diperoleh kemudian dimasukkan kedalam suatu vektor pembawa. Vektor ini harus dapat berikatan dengan gen, memperbayak dan
mengekspresikan gen tersebut. Vektor pada proses ini dapat berupa plasmid atau DNA virus. Plasmid adalah rantai DNA melingkar di luar kromosom bakteri. Plasmid maupun
DNA virus harus dipotong dengan enzim endonuklease retriksi terlebih dahulu agar dapat digunakan sebagai vektor.
2 Transplantasi gen atau DNA
Transplantasi gen dilakukan dengan cara menyambung gen yang telah diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor. Penyambungan gen tersebut menggunakan enzim ligase
yang mampu menyambung ujung-ujung nukleotida yang berperan sebagai “lem biologi”. Hasil penyambungan ini berupa vektor yang mengandung DNA asli dan DNA asing.
Rantai DNA gabungan ini disebut DNA rekombinan. 3 Memasukkan DNA ke dalam sel hidup
DNA rekombinan yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam vektor sel bakteri ataupun virus. Pemasukkan DNA rekombinan ini dilakukan melalui pemanasan dalam
larutan NaCl atau melalui elektroporasi. Sel bakteri atau virus tersebut kemudian melakukan replikasi dengan cara membelah diri sehingga diperoleh DNA rekombinan
dalam jumlah banyak. b. Fusi Protoplasma
Fusi protoplasma atau teknologi hibrodoma adalah proses penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dari organism yang berbeda dalam suatu medan listrik.
Teknik ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Prinsip dasar fusi protoplasma yaitu menghilangkan dinding dari kedua sel kemudian menggabungkan
kedua isi sel tersebut dalam suatu medan listrik. Teknik fusi ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun hewan.
c. Kultur Jaringan Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan secara vegetative dengan
menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptic. Teori yang mendasari teknik kultur jaringan adalah teori totipotensi. Dalam teori tersebut
dikatakan bahwa setiap sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Sifat individu baru yang
dihasilkan sama persis dengan sifat induknya. d. Kloning
Kloning atau transplantasi nucleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetik identik dengan induknya. Pada proses kloning, inti sel tubuh dimasukkan
ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Sel telur yang mengandung inti sel donor tersebut kemudian diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan
sel. Ketika klon embrio telah mencapai tahap yang sesuai, embrio tersebut dimasukkan ke dalam rahim hewan betina lainnya yang sejenis. Hewan tersebut selanjutnya akan
hamil dan melahirkan anak hasil kloning. Jadi, Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika
digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan.
Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat – sifat makhluk hidup secara turun- temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya :
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
J. Alat Dan Bahan.
