REKAYASA GENETIKA GENETIC value ENGINEERING
Pemuliaan Tanaman, Agroteknologi, Mei, 2017
REKAYASA GENETIKA
GENETIC ENGINEERING
Ainul Hidayat, Cepi Supriyadi, Ela Tri Wahyuni, Fhandan Bagaskara, Gina Amaliah,
Hana Fitriani, Ibnu Khabibi Ahmad
Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan Gunung Djati Bandung
Jl. A. H. Nasution No. 105, Cipadung, Cibiru, Kota Bandung, Jawa Barat 40614
Dosen : Dr. Liberty Chaidir, SP., M. Si
Senin, 22 Mei 2017
ABSTRAK
Rekayasa genetika terdiri dari dua kata yaitu rekayasa atau manipulasi dan
genetika yang artinya ilmu yang mempelajari tentang bagaimana sifat dari makhluk hidup
yang diturunkan dari induk ke keturunannya. Rekayasa genetika bertujuan untuk
mendapatkan organisme yang unggul. Mekanisme dalam rekayasa genetika
menggunakan mikroorganisme yang dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu isolasi
gen, pemecahan DNA, pemindahan DNA, memasukkan DNA rekombinan dan
mengidentifikasi DNA baru. Rekayasa genetika memiliki prinsip dasar yaitu
memanipulasi susunan Asam Nukleat dari sebuah gen (DNA) atau menyelipkan suatu
gen baru ke dalam struktur DNA suatu organisme. Terdapat beberapa keuntungan
dalam menggunakan rekayasa genetika yaitu dapat menciptakan bibit unggul,
meningkatkan gizi masyarakat, melestarikan plasma nutfah, meningkatkan kualitas dan
kuantitas produksi, dan meningkatkan nilai ekonomis. Namun adapula kekurangan
dalam penggunaan rekayasa genetika diantaranya yaitu merugikan petani dan peternak
lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami, mudah terkena penyakit,
mengganggu proses seleksi alam dan dapat merusak ekologi lingkungan tertentu.
Kata kunci : Asam nukleat, gen, rekayasa.
ABSTRACT
Genetic engineering consists of two words of engineering or manipulation and
genetics which is the science of what the nature of a living being is derived from its
mother to its descendats. Genetic engineering for superior organisms. Mechanisms in
genetic engineering use microorganisms through several stages: gen isolation, DNA
breakdown, DNA transfer, insert DNA of recombinant and identify new DNA. Genetic
engineering has the basic principle of manipulating the Nucleic Acid arrangement of a
gene (DNA) or inserting a new gene into the DNA structure of an organism. There are
several advantages in using genetic engineering that can create superior seeds, improve
community nutrition, cobverse germplasm, improve quality and quantity of production
and increase economic value. There is also a shortage in the use of genetic enguneering
which is the cause of local farmers and ranches that are needed naturally, susceptible
to disease the process of natural softening.
Key
words
:
Engineering,
genes,
nucleic
acid
A. Pengertian Rekayasa
Genetika
Bioteknologi merupakan sebuah
cabang Ilmu yang mempelajari
pengambilan manfaat dari suatu
makhluk hidup seperti fungi, bakteri,
virus, dan yang lainnya dalam
sebuah proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi juga dikenal sebagai
bidang penerapan biosains dan
teknologi
yang
menyangkut
penerapan organisme hidup serta
pengolahan lingkungan. Secara
umum bioteknologi terbagi menjadi
dua yaitu, bioteknologi tradisional
dan
bioteknologi
modern.
Bioteknologi tradisional yaitu dengan
memanfaatkan
mikrobia
(organisme) guna memodifikasi
bahan dan lingkungan untuk
memperoleh
produk
optimal.
Rekayasa Genetika itu sendiri
termasuk kedalam Bioteknologi
Modern, dimana menggunakan
keterampilan dari manusia dalam
melakukan
manipulasi
dimana
fungsinya itu ialah menghasilkan
produk sesuai yang diinginkan
manusia itu sendiri. Saat genetika
molekuler
mulai
mengalami
perkembangan dimulai pada tahun
1960 yaitu mulainya pemahaman
tentang struktur DNA. Gen atau
yang sering dikenal dengan istilah
DNA, merupakan materi genetik
yang bertanggung jawab terhadap
semua sifat yang dimiliki oleh
makhluk hidup (Sutarno, 2014).
Rekayasa Genetika itu sendiri
terbentuk dari dua kata yaitu
rekayasa atau manipulasi dan
genetika
yaitu
ilmu
yang
mempelajari bagaimana sifat dari
makhluk hidup yang diturunkan dari
induk
kepada
keturunannya.
Rekayasa genetika ini sendiri
bertujuan
untuk
mandapatkan
organisme yang unggul. Gen
merupakan pembawa informasi
turun-temurun dari generasi ke
generasi dan bertanggung jawab
atas pewarisan genotipik dan
fenotipik.
Berdasarkan pengertian dan
penjelasan dari diatas, bahwa tujuan
dari rekayasa genetika yang
dilakukan oleh para peneliti yaitu
untuk
mendapatkan
tanaman
varietas dengan bibit unggul tahan
terhadap penyakit, hama dan virus
agar mendpatkan hasil yang
maksimal. Selain itu juga untuk
mendapatkan
tanaman
yang
superior yaitu tanaman yang tahan
dikondisi optimum. Manfaat dari
adanya
rekaysa
genetika
ini
menurunkan
tingkat
ketidakberhasilan
dalam
suatu
perbanyakan tanaman.
B. Mekanisme Rekayasa
Genetika
Berdasarkan
dari
mekanismenya, dalam rekayasa
genetika ini yang berarti teknik untuk
pembuatan DNA rekombinan yaitu
melalui
cara
memotong,
memindahkan dan menyambung
atau menyisipkan suatu gen dari
yang
kita
harapkan
kepada
lingkungan genetik yang baru.
Dalam
DNA
rekombinan
ini
merupakan DNA yang mempunyai
urutannya telah dimodifikasi agar
menghasilkan sifat atau fungsi lebih
didambakan
sehingga
dalam
organisme penerima tersebut bisa
mengekspresikan sifat dan fungsi
yang diharapkan.
Didalam kegiatan rekayasa
genetika harus memenuhi tiga poin
penting, diantaranya :
1. Enzim endonuklease restriksi
2. Enzim ligase
3. Vektor
Masing-masing fungsinya adalah
enzim
endoklunease
untuk
memotong DNA, enzim ligase
berfungsi
untuk
penyambung
potongan
DNA
dan
vektor
digunakan untuk pembawa gen
asing ke sel target. Vektor tersebut
bisa berupa plasmid, agrobacterium
atau bakteri.
Proses untuk
menggabungkan gen asing itu ke
dalam
DNA
target
bisa
menggunakan 2 teknik, yaitu dengan
teknologi plasmid dan teknologi
hibridoma.
Dalam dunia pertanian adanya
tanaman transgenik ini dilakukan
dalam rekayasa genetika dengan
teknik plasmid. Karena, plasmid ini
adalah gen melingkar yang terdapat
didalam sel bakteri dan tidak terikat
kromosom. Maka molekul plasmid
tersebut biasa diturunkan dengan
normal
tanpa
mengaitkan
kromosom. Teknik plasmid ini untuk
memindahkan gen-gen baru ke
organisme target agar dapat
menghasilkan sifat yang diinginkan.
Mekanisme didalam rekayasa
genetika
ini
menggunakan
mikroorganisme yang dilakukan
melalui beberapa tahap yakni isolasi
gen, pemecahan DNA, pemindahan
DNA, memasukan DNA rekombinan
dan identifikasi DNA baru.
1. Isolasi Gen
Bisa disebut dengan pemurnian
DNA yang bekerja untuk
menghancurkan semua sel yang
mengandung
gen
yang
ditargetkan. Kemudian dilakukan
pemisahan sentrifuge yang
mempunyai kecepatan tinggi
serta ditambah bahan kimia
guna memperoleh DNA murni.
2. Pemecahan DNA
Disini molekul DNA yang besar
dipecah dengan gelombang
ultrasonik
maka,
diperoleh
frgamen
random.
Lalu
digunakan enzim endonuklease
restriksi, pada fragmen DNA
kemudian
dipotong
untuk
menghasilkan urutan frgamen
DNA yang diinginkan.
3. Memindahakan DNA
Memindahkan atau transfer dari
gen target yang sudah diisolasi
serta
dipotong
kemudian
dimasukkan ke dalam vektor
yang bertugas membawa gen
target ke sel sasaran. Disini
terjadi penggabungan antara
gen target dengan DNA vektor
yang
menggunakan
enzim
penggabungan yaitu enzim
ligase.
4. Memasukan DNA rekombinan
Vektor yang sudah membawa
DNA rekombinan selanjutnya
dimasukkan ke dalam sel inang,
didalamnya
vektor
akan
berjumlah
banyak
dan
menggabungkan
gen
yang
dibawanya dengan genom sel
tujuan. Cara untuk memasukan
DNA rekombinan ke dalam sel
inang tersebut dilakukan dengan
transformasi, transfeksi atau
micro injection
5. Seleksi DNA baru
Terkahir dilakukan identifikasi
dan seleksi untuk DNA yang
baru diperoleh dari ciri klon
rekombinan. Penyeleksian DNA
baru ini bisa dilakukan dengan
cara gentik, hibridisasi asam
nukleat atau immunokimia.
Berikut
mekanisme
dalam
rekayasa genetika, contohnya dalam
bidang
peternakan
dengan
memanfaatkan Hormon bST (bovine
somatotrophine hormone). Maka
hasilnya diperoleh dari hormon
hewan yang tumbuh tersebut yaitu
bST, melalui teknik :
1. Plasmid bakteri E Coli dengan
enzim endonuklease.
2. Gen somatotropin diisolasi dari
suatu sel.
3. Gen somatotropin disisipkan ke
plasmid bakteri
4. Bakteri yang menghasilkan
bovine
somatotrophine
ditumbuhkan
dalam
tangki
fermentasi.
5. Bovine somatotrophine diambil
dari bakteri dan dimurnikan.
C. Prinsip dan Faktor Rekayasa
Genetika
Pada dasarnya prinsip dari
sebuah rekayasa genetika adalah
untuk memanipulasi atau merubah
dari susunan Asam Nukleat dari
sebuah
gen
(DNA)
atau
menyelipkan suatu gen baru ke
dalam
struktur
DNA
suatu
organisme yang ditargetkan.
Beberapa prinsip dasar dari
rekayasa genetika yaitu sebagai
berikut:
- Replikasi gen
- DNA rekombinan
- Penyisipan
suatu
informasi
genetik
ke
dalam
suatu
organisme
- Duplikasi (pembelahan) sel dan
DNA
- Melakukan kloning terhadap
suatu gen
- Mutagenesis (mutasi gen secara
spontan
maupun
dengan
induksi).
Contohnya yaitu gen dari suatu
tanaman dapat diselipkan pada
kromosom bakteri, atau dapat
sebaliknya yaitu gen dari bakteri
dapat diselipkan pada kromosom
tanaman.
Faktor-faktor yang mendorong
berkembangnya rekayasa genetika
antara lain :
1. Ditemukannya medium untuk
memindahkan gen ke dalam sel
mikroorganisme.
Maksud dari faktor diatas yaitu
usaha memanipulasi gen untuk
mendapatkan produk baru dengan
cara memindahkan gen tertentu,
agar
organisme
penerimanya
memiliki sifat-sifat yang diinginkan.
2. Ditemukannya
pengatur
ekspresi DNA yang diawali
dengan
penemuan
operon
laktosa pada prokariota.
Fungsi dari operan laktosa
adalah untuk mengubah laktosa ke
dalam bentuk energi yang dapat
digunakan oleh E. coli (bakteri)
sebagai suatu sumber energi.
3. Ditemukannya perekat biologi
yaitu enzim ligase.
Fungsi dari enzim ligase yaitu
sebagai penyambung potongan –
potongan DNA yang baru disintesis,
serta berperan dalam proses
reparasi DNA.
4. Ditemukannya enzim pemotong
DNA yaitu enzim restriksi
endonuklease.
Maksud dari faktor yang pertama
yaitu bagian yang akan dipotong
oleh enzim restriksi ini dinamakan
sekuens pengenal. Suatu sekuens
pengenal adalah urutan nukleotida
(urutan basa) tertentu yang dikenal
oleh enzim restriksi sebagai tempat
atau bagian yang akan dipotongnya.
Salah
satu
faktor
yang
mendukung perkembangan produk
rekayasa
genetika
yaitu
pengetahuan,
dengan
adanya
pengetahuan
akan
mendorong
kepada
pengamatan
dan
pengalaman. Para konsumen yang
memiliki pengetahuan terhadap
penggunaan
produk
rekayasa
genetika
akan
berpengaruh
terhadap
penerimaan
produk
rekayasa
genetika
tersebut.
Penerimaan
produk
rekayasa
genetika dapat dianalisis dengan
adanya aspek- aspek yang dapat
menggambarkan
bahwa
para
konsumen
mengetahui
produk
rekayasa genetika atau tidak dan
begaimana penerimaan mereka
terhadap produk rekayasa genetika.
Dari uraian di atas, dapat
dikemukakan bahwa pengetahuan,
status ekonomi, tingkat pendidikan,
kota tempat tinggal dan pekerjaan
akan berhubungan dengan persepsi
konsumen yang kemudian akan
berpengaruh terhadap keputusan
untuk menerima atau mengonsumsi
produk rekayasa genetika. Sehingga
dengan adanya penerimaan dari
konsumen
terhadap
produk
rekayasa
genetika
akan
berpengaruh
terhadap
proses
berkembangnya produk rekayasa
genetika di kehidupan masyarakat.
D. Kelebihan dan Kekurangan
dalam Rekayasa Genetika
Melalui
rekayasa
genetika
manusia
mampu
menciptakan
tanaman, hewan dan bahkan
mikroorganisme baru. Manusia bisa
melakukan apa saja yang diinginkan
dalam menciptakan sesuatu yang
baru
dan
bermanfaat
bagi
kehidupannya. Namun, dibalik itu
bisa bermunculan hal-hal yang
negatif seiring berjalannya waktu.
Rekayasa
pada
dasarnya
menciptakan hal-hal yang positif
atau memiliki kelebihan tersendiri
yakni salah satu contohnya dapat
meningkatkan derajat kesehatan
manusia, dengan di produksinya
berbagai hormon manusia seperti
insulin dan hormon pertumbuhan.
Beberapa
keuntungan
dalam
menerapkan rekayasa geentika
seperti :
1. Menciptakan bibit unggul.
2. Meningkatkan gizi masyarakat.
3. Melestarikan plasma nutfah.
4. Meningkatkan kuantitas dan
kualitas sebuah produksi yang
sesuai
dengan
keinginan
manusia.
5. Meningkatkan nilai ekonomis.
Bibit unggul diciptakan karena
demi terciptanya hasil yang baik,
dimana hasil itu nantinya akan
bermanfaat
bagi
kehidupan
termasuk dalam peningkatan gizi
bagi kehidupan masyarakat, selain
itu juga rekayasa genetika akan
membantu tanaman lebih tahan
terhadap hama dan serangan
penyakit
tanaman.
Dalam
menciptakan suatu tanaman yang
diinginkan pula rekayasa genetika
mampu menyelamatkan pelestarian
plasma nutfah yang semakin sulit
didapatkan. Namun, menurut kajian
ilmiah European Food Safety
Authority mencatat bahwa rekayasa
genetika yang dilakukan oleh
manusia demi mendapatkan atau
meningkatkan nilai kuantitas dan
kualitas hasil produk yang sesuai
dengan keinginan manusia karena
ingin
mendapatkan
suatu
keuntungan tersendiri. Karena pada
umumnya
manusia
ingin
mendapatkan suatu keuntungan
tersendiri dan umumnya manusia
ingin memiliki nilai ekonomis yang
tinggi sehingga kegiatan ini pun
terus dilakukan dengan berbagai ide
– ide yang terbarukan dan memiliki
keterampilan baik.
Disamping
itu,
rekayasa
genetika terdapat kekurangan yang
harus kita terima diantaranya :
1. Perbanyakan keturunan dengan
kultur jaringan memiliki materi
genetis yang sama akan mudah
terkena penyakit.
2. Merugikan petani dan peternak
lokal
yang
mengandalkan
reproduksi secara alami.
3. Mengganggu proses seleksi
alam.
4. Kemungkinan rusaknya ekologi
lingkungan tertentu.
Selain dapat menyebabkan
tanaman yang tidak sesuai harapan,
rekayasa genetika juga dapat
memungkinkan merusak ekologi
sekitarnya, mislanya mengganggu
tanaman yang hidup disekitarnya.
Rekayasa dapat mengakibatkan
terganggunya keseimbangan jika
hasil rekayasa genetika terlalu
mendominasi ataupun tidak sesuai
harapan. Hasil rekayasa gentika
tidak menjamin dalam kesehatan
manusia jika dikonsumsi secara
terus-menerus biasanya dampak
yang
sering
terjadi
yakni
menimbulkan alergi dan penyakit
lainnya. (Rafli, 2009)
DAFTAR PUSTAKA
Edi,
Syahmi.
2014.
Pengantar
Bioteknologi.
FMIPA UNIMED: Medan
Nur
Yasin.
2009.
Transforrmasi
Genetika
Nicotiana benthamiana dengan
Gen CP untuk Mendapatkan
Ketahanan Tanaman terhadap
Peanut Stripe Virus. Biospecies
Volume 2 No. 2, 31 – 37
Paul Berg. 1975. DNA modification
secured.
Nature 455, 290 – 291
Primono, Joko. 2017. PT. East West
Seed
Indonesia : Purwakarta
Rafli. 2009. Rekayasa Genetika. Media
Press
: Jakarta
Smith,
John
E.
1990.
Bioteknologi.
Gramedia: Jakarta
Prinsip
Subra, Rao. 1994. Rekayasa Genetika.
UI
Press: Jakarta
Sugiyarto, L. 2009. Transformasi TDNA
Agrobacterium sebagai Model
Gen pada Tanaman. ISBN No
978 – 602 – 95166 – 0 – 9: 1 – 8
Sutarno. 2016. Rekayasa Genetik dan
Perkembangan Bioteknologi di
Bidang Peternakan. Vol 13(1)
2016: 23-27
Sutarno. 201. Genetika Non-Mendel
DNA
mitokondria dan perannya dalam
produksi hewan dan kelainan
pada manusia. UNS Press : Solo
Sutarno. 2016. Rekayasa Genetik dan
Perkembangan Bioteknologi di
Bidang Peternakan. Vol 13 (1):
23 – 27
REKAYASA GENETIKA
GENETIC ENGINEERING
Ainul Hidayat, Cepi Supriyadi, Ela Tri Wahyuni, Fhandan Bagaskara, Gina Amaliah,
Hana Fitriani, Ibnu Khabibi Ahmad
Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan Gunung Djati Bandung
Jl. A. H. Nasution No. 105, Cipadung, Cibiru, Kota Bandung, Jawa Barat 40614
Dosen : Dr. Liberty Chaidir, SP., M. Si
Senin, 22 Mei 2017
ABSTRAK
Rekayasa genetika terdiri dari dua kata yaitu rekayasa atau manipulasi dan
genetika yang artinya ilmu yang mempelajari tentang bagaimana sifat dari makhluk hidup
yang diturunkan dari induk ke keturunannya. Rekayasa genetika bertujuan untuk
mendapatkan organisme yang unggul. Mekanisme dalam rekayasa genetika
menggunakan mikroorganisme yang dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu isolasi
gen, pemecahan DNA, pemindahan DNA, memasukkan DNA rekombinan dan
mengidentifikasi DNA baru. Rekayasa genetika memiliki prinsip dasar yaitu
memanipulasi susunan Asam Nukleat dari sebuah gen (DNA) atau menyelipkan suatu
gen baru ke dalam struktur DNA suatu organisme. Terdapat beberapa keuntungan
dalam menggunakan rekayasa genetika yaitu dapat menciptakan bibit unggul,
meningkatkan gizi masyarakat, melestarikan plasma nutfah, meningkatkan kualitas dan
kuantitas produksi, dan meningkatkan nilai ekonomis. Namun adapula kekurangan
dalam penggunaan rekayasa genetika diantaranya yaitu merugikan petani dan peternak
lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami, mudah terkena penyakit,
mengganggu proses seleksi alam dan dapat merusak ekologi lingkungan tertentu.
Kata kunci : Asam nukleat, gen, rekayasa.
ABSTRACT
Genetic engineering consists of two words of engineering or manipulation and
genetics which is the science of what the nature of a living being is derived from its
mother to its descendats. Genetic engineering for superior organisms. Mechanisms in
genetic engineering use microorganisms through several stages: gen isolation, DNA
breakdown, DNA transfer, insert DNA of recombinant and identify new DNA. Genetic
engineering has the basic principle of manipulating the Nucleic Acid arrangement of a
gene (DNA) or inserting a new gene into the DNA structure of an organism. There are
several advantages in using genetic engineering that can create superior seeds, improve
community nutrition, cobverse germplasm, improve quality and quantity of production
and increase economic value. There is also a shortage in the use of genetic enguneering
which is the cause of local farmers and ranches that are needed naturally, susceptible
to disease the process of natural softening.
Key
words
:
Engineering,
genes,
nucleic
acid
A. Pengertian Rekayasa
Genetika
Bioteknologi merupakan sebuah
cabang Ilmu yang mempelajari
pengambilan manfaat dari suatu
makhluk hidup seperti fungi, bakteri,
virus, dan yang lainnya dalam
sebuah proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi juga dikenal sebagai
bidang penerapan biosains dan
teknologi
yang
menyangkut
penerapan organisme hidup serta
pengolahan lingkungan. Secara
umum bioteknologi terbagi menjadi
dua yaitu, bioteknologi tradisional
dan
bioteknologi
modern.
Bioteknologi tradisional yaitu dengan
memanfaatkan
mikrobia
(organisme) guna memodifikasi
bahan dan lingkungan untuk
memperoleh
produk
optimal.
Rekayasa Genetika itu sendiri
termasuk kedalam Bioteknologi
Modern, dimana menggunakan
keterampilan dari manusia dalam
melakukan
manipulasi
dimana
fungsinya itu ialah menghasilkan
produk sesuai yang diinginkan
manusia itu sendiri. Saat genetika
molekuler
mulai
mengalami
perkembangan dimulai pada tahun
1960 yaitu mulainya pemahaman
tentang struktur DNA. Gen atau
yang sering dikenal dengan istilah
DNA, merupakan materi genetik
yang bertanggung jawab terhadap
semua sifat yang dimiliki oleh
makhluk hidup (Sutarno, 2014).
Rekayasa Genetika itu sendiri
terbentuk dari dua kata yaitu
rekayasa atau manipulasi dan
genetika
yaitu
ilmu
yang
mempelajari bagaimana sifat dari
makhluk hidup yang diturunkan dari
induk
kepada
keturunannya.
Rekayasa genetika ini sendiri
bertujuan
untuk
mandapatkan
organisme yang unggul. Gen
merupakan pembawa informasi
turun-temurun dari generasi ke
generasi dan bertanggung jawab
atas pewarisan genotipik dan
fenotipik.
Berdasarkan pengertian dan
penjelasan dari diatas, bahwa tujuan
dari rekayasa genetika yang
dilakukan oleh para peneliti yaitu
untuk
mendapatkan
tanaman
varietas dengan bibit unggul tahan
terhadap penyakit, hama dan virus
agar mendpatkan hasil yang
maksimal. Selain itu juga untuk
mendapatkan
tanaman
yang
superior yaitu tanaman yang tahan
dikondisi optimum. Manfaat dari
adanya
rekaysa
genetika
ini
menurunkan
tingkat
ketidakberhasilan
dalam
suatu
perbanyakan tanaman.
B. Mekanisme Rekayasa
Genetika
Berdasarkan
dari
mekanismenya, dalam rekayasa
genetika ini yang berarti teknik untuk
pembuatan DNA rekombinan yaitu
melalui
cara
memotong,
memindahkan dan menyambung
atau menyisipkan suatu gen dari
yang
kita
harapkan
kepada
lingkungan genetik yang baru.
Dalam
DNA
rekombinan
ini
merupakan DNA yang mempunyai
urutannya telah dimodifikasi agar
menghasilkan sifat atau fungsi lebih
didambakan
sehingga
dalam
organisme penerima tersebut bisa
mengekspresikan sifat dan fungsi
yang diharapkan.
Didalam kegiatan rekayasa
genetika harus memenuhi tiga poin
penting, diantaranya :
1. Enzim endonuklease restriksi
2. Enzim ligase
3. Vektor
Masing-masing fungsinya adalah
enzim
endoklunease
untuk
memotong DNA, enzim ligase
berfungsi
untuk
penyambung
potongan
DNA
dan
vektor
digunakan untuk pembawa gen
asing ke sel target. Vektor tersebut
bisa berupa plasmid, agrobacterium
atau bakteri.
Proses untuk
menggabungkan gen asing itu ke
dalam
DNA
target
bisa
menggunakan 2 teknik, yaitu dengan
teknologi plasmid dan teknologi
hibridoma.
Dalam dunia pertanian adanya
tanaman transgenik ini dilakukan
dalam rekayasa genetika dengan
teknik plasmid. Karena, plasmid ini
adalah gen melingkar yang terdapat
didalam sel bakteri dan tidak terikat
kromosom. Maka molekul plasmid
tersebut biasa diturunkan dengan
normal
tanpa
mengaitkan
kromosom. Teknik plasmid ini untuk
memindahkan gen-gen baru ke
organisme target agar dapat
menghasilkan sifat yang diinginkan.
Mekanisme didalam rekayasa
genetika
ini
menggunakan
mikroorganisme yang dilakukan
melalui beberapa tahap yakni isolasi
gen, pemecahan DNA, pemindahan
DNA, memasukan DNA rekombinan
dan identifikasi DNA baru.
1. Isolasi Gen
Bisa disebut dengan pemurnian
DNA yang bekerja untuk
menghancurkan semua sel yang
mengandung
gen
yang
ditargetkan. Kemudian dilakukan
pemisahan sentrifuge yang
mempunyai kecepatan tinggi
serta ditambah bahan kimia
guna memperoleh DNA murni.
2. Pemecahan DNA
Disini molekul DNA yang besar
dipecah dengan gelombang
ultrasonik
maka,
diperoleh
frgamen
random.
Lalu
digunakan enzim endonuklease
restriksi, pada fragmen DNA
kemudian
dipotong
untuk
menghasilkan urutan frgamen
DNA yang diinginkan.
3. Memindahakan DNA
Memindahkan atau transfer dari
gen target yang sudah diisolasi
serta
dipotong
kemudian
dimasukkan ke dalam vektor
yang bertugas membawa gen
target ke sel sasaran. Disini
terjadi penggabungan antara
gen target dengan DNA vektor
yang
menggunakan
enzim
penggabungan yaitu enzim
ligase.
4. Memasukan DNA rekombinan
Vektor yang sudah membawa
DNA rekombinan selanjutnya
dimasukkan ke dalam sel inang,
didalamnya
vektor
akan
berjumlah
banyak
dan
menggabungkan
gen
yang
dibawanya dengan genom sel
tujuan. Cara untuk memasukan
DNA rekombinan ke dalam sel
inang tersebut dilakukan dengan
transformasi, transfeksi atau
micro injection
5. Seleksi DNA baru
Terkahir dilakukan identifikasi
dan seleksi untuk DNA yang
baru diperoleh dari ciri klon
rekombinan. Penyeleksian DNA
baru ini bisa dilakukan dengan
cara gentik, hibridisasi asam
nukleat atau immunokimia.
Berikut
mekanisme
dalam
rekayasa genetika, contohnya dalam
bidang
peternakan
dengan
memanfaatkan Hormon bST (bovine
somatotrophine hormone). Maka
hasilnya diperoleh dari hormon
hewan yang tumbuh tersebut yaitu
bST, melalui teknik :
1. Plasmid bakteri E Coli dengan
enzim endonuklease.
2. Gen somatotropin diisolasi dari
suatu sel.
3. Gen somatotropin disisipkan ke
plasmid bakteri
4. Bakteri yang menghasilkan
bovine
somatotrophine
ditumbuhkan
dalam
tangki
fermentasi.
5. Bovine somatotrophine diambil
dari bakteri dan dimurnikan.
C. Prinsip dan Faktor Rekayasa
Genetika
Pada dasarnya prinsip dari
sebuah rekayasa genetika adalah
untuk memanipulasi atau merubah
dari susunan Asam Nukleat dari
sebuah
gen
(DNA)
atau
menyelipkan suatu gen baru ke
dalam
struktur
DNA
suatu
organisme yang ditargetkan.
Beberapa prinsip dasar dari
rekayasa genetika yaitu sebagai
berikut:
- Replikasi gen
- DNA rekombinan
- Penyisipan
suatu
informasi
genetik
ke
dalam
suatu
organisme
- Duplikasi (pembelahan) sel dan
DNA
- Melakukan kloning terhadap
suatu gen
- Mutagenesis (mutasi gen secara
spontan
maupun
dengan
induksi).
Contohnya yaitu gen dari suatu
tanaman dapat diselipkan pada
kromosom bakteri, atau dapat
sebaliknya yaitu gen dari bakteri
dapat diselipkan pada kromosom
tanaman.
Faktor-faktor yang mendorong
berkembangnya rekayasa genetika
antara lain :
1. Ditemukannya medium untuk
memindahkan gen ke dalam sel
mikroorganisme.
Maksud dari faktor diatas yaitu
usaha memanipulasi gen untuk
mendapatkan produk baru dengan
cara memindahkan gen tertentu,
agar
organisme
penerimanya
memiliki sifat-sifat yang diinginkan.
2. Ditemukannya
pengatur
ekspresi DNA yang diawali
dengan
penemuan
operon
laktosa pada prokariota.
Fungsi dari operan laktosa
adalah untuk mengubah laktosa ke
dalam bentuk energi yang dapat
digunakan oleh E. coli (bakteri)
sebagai suatu sumber energi.
3. Ditemukannya perekat biologi
yaitu enzim ligase.
Fungsi dari enzim ligase yaitu
sebagai penyambung potongan –
potongan DNA yang baru disintesis,
serta berperan dalam proses
reparasi DNA.
4. Ditemukannya enzim pemotong
DNA yaitu enzim restriksi
endonuklease.
Maksud dari faktor yang pertama
yaitu bagian yang akan dipotong
oleh enzim restriksi ini dinamakan
sekuens pengenal. Suatu sekuens
pengenal adalah urutan nukleotida
(urutan basa) tertentu yang dikenal
oleh enzim restriksi sebagai tempat
atau bagian yang akan dipotongnya.
Salah
satu
faktor
yang
mendukung perkembangan produk
rekayasa
genetika
yaitu
pengetahuan,
dengan
adanya
pengetahuan
akan
mendorong
kepada
pengamatan
dan
pengalaman. Para konsumen yang
memiliki pengetahuan terhadap
penggunaan
produk
rekayasa
genetika
akan
berpengaruh
terhadap
penerimaan
produk
rekayasa
genetika
tersebut.
Penerimaan
produk
rekayasa
genetika dapat dianalisis dengan
adanya aspek- aspek yang dapat
menggambarkan
bahwa
para
konsumen
mengetahui
produk
rekayasa genetika atau tidak dan
begaimana penerimaan mereka
terhadap produk rekayasa genetika.
Dari uraian di atas, dapat
dikemukakan bahwa pengetahuan,
status ekonomi, tingkat pendidikan,
kota tempat tinggal dan pekerjaan
akan berhubungan dengan persepsi
konsumen yang kemudian akan
berpengaruh terhadap keputusan
untuk menerima atau mengonsumsi
produk rekayasa genetika. Sehingga
dengan adanya penerimaan dari
konsumen
terhadap
produk
rekayasa
genetika
akan
berpengaruh
terhadap
proses
berkembangnya produk rekayasa
genetika di kehidupan masyarakat.
D. Kelebihan dan Kekurangan
dalam Rekayasa Genetika
Melalui
rekayasa
genetika
manusia
mampu
menciptakan
tanaman, hewan dan bahkan
mikroorganisme baru. Manusia bisa
melakukan apa saja yang diinginkan
dalam menciptakan sesuatu yang
baru
dan
bermanfaat
bagi
kehidupannya. Namun, dibalik itu
bisa bermunculan hal-hal yang
negatif seiring berjalannya waktu.
Rekayasa
pada
dasarnya
menciptakan hal-hal yang positif
atau memiliki kelebihan tersendiri
yakni salah satu contohnya dapat
meningkatkan derajat kesehatan
manusia, dengan di produksinya
berbagai hormon manusia seperti
insulin dan hormon pertumbuhan.
Beberapa
keuntungan
dalam
menerapkan rekayasa geentika
seperti :
1. Menciptakan bibit unggul.
2. Meningkatkan gizi masyarakat.
3. Melestarikan plasma nutfah.
4. Meningkatkan kuantitas dan
kualitas sebuah produksi yang
sesuai
dengan
keinginan
manusia.
5. Meningkatkan nilai ekonomis.
Bibit unggul diciptakan karena
demi terciptanya hasil yang baik,
dimana hasil itu nantinya akan
bermanfaat
bagi
kehidupan
termasuk dalam peningkatan gizi
bagi kehidupan masyarakat, selain
itu juga rekayasa genetika akan
membantu tanaman lebih tahan
terhadap hama dan serangan
penyakit
tanaman.
Dalam
menciptakan suatu tanaman yang
diinginkan pula rekayasa genetika
mampu menyelamatkan pelestarian
plasma nutfah yang semakin sulit
didapatkan. Namun, menurut kajian
ilmiah European Food Safety
Authority mencatat bahwa rekayasa
genetika yang dilakukan oleh
manusia demi mendapatkan atau
meningkatkan nilai kuantitas dan
kualitas hasil produk yang sesuai
dengan keinginan manusia karena
ingin
mendapatkan
suatu
keuntungan tersendiri. Karena pada
umumnya
manusia
ingin
mendapatkan suatu keuntungan
tersendiri dan umumnya manusia
ingin memiliki nilai ekonomis yang
tinggi sehingga kegiatan ini pun
terus dilakukan dengan berbagai ide
– ide yang terbarukan dan memiliki
keterampilan baik.
Disamping
itu,
rekayasa
genetika terdapat kekurangan yang
harus kita terima diantaranya :
1. Perbanyakan keturunan dengan
kultur jaringan memiliki materi
genetis yang sama akan mudah
terkena penyakit.
2. Merugikan petani dan peternak
lokal
yang
mengandalkan
reproduksi secara alami.
3. Mengganggu proses seleksi
alam.
4. Kemungkinan rusaknya ekologi
lingkungan tertentu.
Selain dapat menyebabkan
tanaman yang tidak sesuai harapan,
rekayasa genetika juga dapat
memungkinkan merusak ekologi
sekitarnya, mislanya mengganggu
tanaman yang hidup disekitarnya.
Rekayasa dapat mengakibatkan
terganggunya keseimbangan jika
hasil rekayasa genetika terlalu
mendominasi ataupun tidak sesuai
harapan. Hasil rekayasa gentika
tidak menjamin dalam kesehatan
manusia jika dikonsumsi secara
terus-menerus biasanya dampak
yang
sering
terjadi
yakni
menimbulkan alergi dan penyakit
lainnya. (Rafli, 2009)
DAFTAR PUSTAKA
Edi,
Syahmi.
2014.
Pengantar
Bioteknologi.
FMIPA UNIMED: Medan
Nur
Yasin.
2009.
Transforrmasi
Genetika
Nicotiana benthamiana dengan
Gen CP untuk Mendapatkan
Ketahanan Tanaman terhadap
Peanut Stripe Virus. Biospecies
Volume 2 No. 2, 31 – 37
Paul Berg. 1975. DNA modification
secured.
Nature 455, 290 – 291
Primono, Joko. 2017. PT. East West
Seed
Indonesia : Purwakarta
Rafli. 2009. Rekayasa Genetika. Media
Press
: Jakarta
Smith,
John
E.
1990.
Bioteknologi.
Gramedia: Jakarta
Prinsip
Subra, Rao. 1994. Rekayasa Genetika.
UI
Press: Jakarta
Sugiyarto, L. 2009. Transformasi TDNA
Agrobacterium sebagai Model
Gen pada Tanaman. ISBN No
978 – 602 – 95166 – 0 – 9: 1 – 8
Sutarno. 2016. Rekayasa Genetik dan
Perkembangan Bioteknologi di
Bidang Peternakan. Vol 13(1)
2016: 23-27
Sutarno. 201. Genetika Non-Mendel
DNA
mitokondria dan perannya dalam
produksi hewan dan kelainan
pada manusia. UNS Press : Solo
Sutarno. 2016. Rekayasa Genetik dan
Perkembangan Bioteknologi di
Bidang Peternakan. Vol 13 (1):
23 – 27