Free | hmkuliah Rekayasa Genetika
Handout Materi Kuliah
Rekayasa Genetika
Bidang Mikrobiologi
Prinsip Rekayasa Genetika
adalah memanipulasi atau
melakukan
perubahan
susunan asam nukleat dari
DNA (gen) atau menyelipkan
gen baru ke dalam struktur
DNA organisme.
1. Fungsi insulin
2. Kelemahan insulin dari hewan
Insulin : hormon polipetida yang diproduksi
dalam sel-sel β kelenjar Langerhans pankreas.
Insulin berperan dalam regulasi kadar gula darah
(kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter).
Kekurangan insulin akan menyebabkan penyakit
Diabetes MellitusTergantung Insulin (IDDM/DM1)
Secara tradisional, insulin eksogen diisolasi dari
pankreas sapi atau babi.
Kelemahan insulin dari hewan pada manusia :
a. Perbedaan kecil asam amino penyusunnya
dapat menimbulkan efek samping berupa
alergi pada beberapa penderita.
b. Prosedur pemurnian sulit & cemaran
berbahaya asal hewan tak selalu bisa
dihilangkan sempurna.
3. Keunggulan insulin rekayasa genetik
Tahun 1981 : produksi insulin rekayasa genetika.
Melalui
teknologi
DNA
rekombinan,
menggunakan sel mikroba non-patogen.
Keunggulan insulin hasil rekayasa genetika :
1. strukturnya mirip dengan insulin manusia
2. efek samping sangat rendah dibandingkan
insulin dari ekstrak pankreas hewan,
3. tidak menimbulkan efek alergi
4. tidak mengandung kontaminan berbahaya
Rekayasa Genetika Mikroba
Produksi insulin
Insulin yang diproduksi oleh tubuh kita dikenal
juga sebagai insulin endogen.
Namun, ketika kalenjar pankreas mengalami
gangguan produksi insulin, maka tubuh
membutuhkan insulin dari luar tubuh, dapat
berupa obat buatan manusia atau dikenal juga
sebagai insulin eksogen.
Molekul insulin terdiri dari 51 asam amino,
Tersusun atas 2 rantai polipeptida A dan B yang
dihubungkan oleh ikatan disulfida. Rantai A
terdiri dari 21 asam amino, rantai B terdiri dari
30 asam amino
Proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari
suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya
dalam sel hidup lainnya. Memanipulasikan gen
untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan
sifat yang diinginkan. Disebut juga pencangkokan
gen atau rekombinasi DNA.
Tujuan
Meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut
untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,
meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat
proses kompos dan pembuatan makanan ternak,
mikroba prebiotik untuk makanan olahan,
menghasilkan bahan obat dan kosmetika,
pembuatan insulin manusia dari bakteri
Sumber materi
Gen yang diselipkan & organisme penerima dapat
berasal dari organisme apa saja.
Organisme yang sering digunakan adalah bakteri
Escherichia coli, karena paling mudah dipelajari
pada taraf molekuler.
Karakteristik Bakteri
Memiliki rentang umur pendek.
Jumlah generasi yang banyak.
Susunan genetik bakteri yang lebih mudah
dimodifikasi.
Lingkungan luar bakteri dapat dengan mudah
dimodifikasi untuk mempengaruhi ekspresi gen.
Menghasilkan produk, hampir mendekati yang
kita inginkan (menyerupai insulin yang dihasilkan
sel β-pankreas).
Lebih ekonomis.
Tahapan Pembuatan Insulin
1. Mengisolasi plasmid pada bakteri yang akan
direkayasa.
2. Plasmid dipotong menggunakan enzim di tempat
tertentu sebagai calon tempat gen baru yang
nantinya dapat membuat insulin.
3. Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan)
insulin diambil dari kromosom yang berasal dari
sel pankreas manusia.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel
a usia itu ke udia direkatkan di plas id tadi
tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah
dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu
kemudian dimasukkan kembali ke dalam
bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu
selanjutnya berkembang biak dan menghasilkan
insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu
diharapkan insulin dapat diproduksi dalam
jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.
4. Rekayasa genetika insulin dengan
menggunakan bakteri Escherichia coli
Produksi insulin dapat dilakukan dengan cara
mentransplantasikan
gen-gen
pengendali
hormon tersebut ke plasmid bakteri.
Plasmid adalah materi genetik berupa DNA yang
terdapat pada bakteria namun tidak tergantung
pada kromosom karena tidak berada di dalam
kromosom.
Gen digunting dengan Enzim Endonuklease
restriksi. Gen disambung dengan Enzim Ligase.
Selamat Belajar
Terima kasih telah mendownload materi kuliah ini dari
www.hmkuliah.wordpress.com
Rekayasa Genetika
Bidang Mikrobiologi
Prinsip Rekayasa Genetika
adalah memanipulasi atau
melakukan
perubahan
susunan asam nukleat dari
DNA (gen) atau menyelipkan
gen baru ke dalam struktur
DNA organisme.
1. Fungsi insulin
2. Kelemahan insulin dari hewan
Insulin : hormon polipetida yang diproduksi
dalam sel-sel β kelenjar Langerhans pankreas.
Insulin berperan dalam regulasi kadar gula darah
(kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter).
Kekurangan insulin akan menyebabkan penyakit
Diabetes MellitusTergantung Insulin (IDDM/DM1)
Secara tradisional, insulin eksogen diisolasi dari
pankreas sapi atau babi.
Kelemahan insulin dari hewan pada manusia :
a. Perbedaan kecil asam amino penyusunnya
dapat menimbulkan efek samping berupa
alergi pada beberapa penderita.
b. Prosedur pemurnian sulit & cemaran
berbahaya asal hewan tak selalu bisa
dihilangkan sempurna.
3. Keunggulan insulin rekayasa genetik
Tahun 1981 : produksi insulin rekayasa genetika.
Melalui
teknologi
DNA
rekombinan,
menggunakan sel mikroba non-patogen.
Keunggulan insulin hasil rekayasa genetika :
1. strukturnya mirip dengan insulin manusia
2. efek samping sangat rendah dibandingkan
insulin dari ekstrak pankreas hewan,
3. tidak menimbulkan efek alergi
4. tidak mengandung kontaminan berbahaya
Rekayasa Genetika Mikroba
Produksi insulin
Insulin yang diproduksi oleh tubuh kita dikenal
juga sebagai insulin endogen.
Namun, ketika kalenjar pankreas mengalami
gangguan produksi insulin, maka tubuh
membutuhkan insulin dari luar tubuh, dapat
berupa obat buatan manusia atau dikenal juga
sebagai insulin eksogen.
Molekul insulin terdiri dari 51 asam amino,
Tersusun atas 2 rantai polipeptida A dan B yang
dihubungkan oleh ikatan disulfida. Rantai A
terdiri dari 21 asam amino, rantai B terdiri dari
30 asam amino
Proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari
suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya
dalam sel hidup lainnya. Memanipulasikan gen
untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan
sifat yang diinginkan. Disebut juga pencangkokan
gen atau rekombinasi DNA.
Tujuan
Meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut
untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,
meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat
proses kompos dan pembuatan makanan ternak,
mikroba prebiotik untuk makanan olahan,
menghasilkan bahan obat dan kosmetika,
pembuatan insulin manusia dari bakteri
Sumber materi
Gen yang diselipkan & organisme penerima dapat
berasal dari organisme apa saja.
Organisme yang sering digunakan adalah bakteri
Escherichia coli, karena paling mudah dipelajari
pada taraf molekuler.
Karakteristik Bakteri
Memiliki rentang umur pendek.
Jumlah generasi yang banyak.
Susunan genetik bakteri yang lebih mudah
dimodifikasi.
Lingkungan luar bakteri dapat dengan mudah
dimodifikasi untuk mempengaruhi ekspresi gen.
Menghasilkan produk, hampir mendekati yang
kita inginkan (menyerupai insulin yang dihasilkan
sel β-pankreas).
Lebih ekonomis.
Tahapan Pembuatan Insulin
1. Mengisolasi plasmid pada bakteri yang akan
direkayasa.
2. Plasmid dipotong menggunakan enzim di tempat
tertentu sebagai calon tempat gen baru yang
nantinya dapat membuat insulin.
3. Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan)
insulin diambil dari kromosom yang berasal dari
sel pankreas manusia.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel
a usia itu ke udia direkatkan di plas id tadi
tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah
dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu
kemudian dimasukkan kembali ke dalam
bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu
selanjutnya berkembang biak dan menghasilkan
insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu
diharapkan insulin dapat diproduksi dalam
jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.
4. Rekayasa genetika insulin dengan
menggunakan bakteri Escherichia coli
Produksi insulin dapat dilakukan dengan cara
mentransplantasikan
gen-gen
pengendali
hormon tersebut ke plasmid bakteri.
Plasmid adalah materi genetik berupa DNA yang
terdapat pada bakteria namun tidak tergantung
pada kromosom karena tidak berada di dalam
kromosom.
Gen digunting dengan Enzim Endonuklease
restriksi. Gen disambung dengan Enzim Ligase.
Selamat Belajar
Terima kasih telah mendownload materi kuliah ini dari
www.hmkuliah.wordpress.com