of 22

Makalah Rekayasa Genetika.docx

Description
Makalah Rekayasa Genetika BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kemajuan dalam pengetahuan kita mengenai sifat molekuler gen dan aksi gen tidak saja menarik perhatian masyarakat ilmiah tetapi juga yang bukan ilmuan. Termasuk dalam pengetahuan bagaimana sel itu berfungsi, adalah potensi untuk mengubah atau mengendalikan fungsi-fungsi ini. Hingga sekarang, penelitian biologi terbatas terutama pada pengamatan pengamatan fenomena alami. Sekarang kita menghadapi prospek mampu mengendalikan dan mengara
Transcript
  Makalah Rekayasa Genetika BAB I   PENDAHULUAN   1.1 Latar Belakang  Kemajuan dalam pengetahuan kita mengenai sifat molekuler gen dan aksi gen tidak saja menarik perhatian masyarakat ilmiah tetapi juga yang bukan ilmuan. Termasuk dalam  pengetahuan bagaimana sel itu berfungsi, adalah potensi untuk mengubah atau mengendalikan fungsi-fungsi ini. Hingga sekarang, penelitian biologi terbatas terutama pada  pengamatan pengamatan fenomena alami. Sekarang kita menghadapi prospek mampu mengendalikan dan mengarahkan sistem-sistem hidup. Ini merupakan ilmu yang sebelumnya  belum pernah dijumpai, kecuali mungkin dalam ilmu khayalan, dan sebagai akibatnya,terjadi  perdebatan terhadap kontrol yang bagaimana di inginkan. Perkembangan bioteknologi secara drastis terjadi sejak ditemukannya struktur helik ganda DNA dan teknologi DNA rekombinan di awal tahun 1950-an. Penemuan struktur double heliks DNA oleh Watson dan Cricks (1953) telah membuka jalan lahirnya bioteknologi modern dalam bidang rekayasa genetika yang merupakan prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Tahap-tahap penting berikutnya adalah serangkaian penemuan enzim restriksi (pemotong) DNA, regulasi (pengaturan ekspresi) gen (diawali dari penemuan operon laktosa pada prokariota), perakitan teknik PCR, transformasi genetik, teknik  peredaman gen (termasuk interferensi RNA), dan teknik mutasi terarah. Secara konvensional, pemuliaan tanaman dan rekayasa genetika sebenarnya telah dilakukan oleh para petani melalui proses penyilangan dan perbaikan tanaman sejak zaman dahulu. Misalnya melalui tahap penyilangan dan seleksi tanaman dengan tujuan tanaman tersebut menjadi lebih besar, kuat, dan lebih tahan terhadap penyakit. Prinsip rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman, yaitu memperbaiki sifat-sifat tanaman dengan menambahkan sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman mahluk hidup pengganggu maupun cekaman lingkungan yang kurang menguntungkan serta memperbaiki kualitas nutrisi makanan. Rekayasa genetika adalah kelanjutan dari pemuliaan secara tradisional. Dalam arti  paling luas, rekayasa genetika merupakan penerapan genetika untuk kepentingan manusia akan tetapi masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika molekuler untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu. Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari virus,  bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan  perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan  bidang masing-masing. Ada dua pendekatan utama yang banyak membantu terhadap pengembangan rekayasa genetika ini. Yang pertama adalah isolasi enzim-enzim seluler dan meneliti sifat-sifat yang dapat mempengaruhi struktur dan fungsi gen.  ADN, akhirnya hanya bertindak sebagai acuan bagi transkripsi atau replikasi. Semua reaksi  biologis tergantung pada enzim-enzim, yang merupakan produk aktivitas gen dan mengkatalisa reaksi-reaksi dan dengan demikian mengontrol metabolisma. Sebab itu, para ahli biologi dan biokimia berpaling pada isolasi dan identifikasi ratusan enzim guna menciptakan kembali kejadian-kejadian metabolis pada kondisi eksperimen, yaitu pada suatu  percobaan. 1.2 Tujuan  1. Mengetahui pengertian dari genetika. 2. Mengetahui manfaat genetika. 3. Mengetahui contoh-contoh rekayasa genetika. 4. Mengetahui prinsip dan teknik dasar kloning DNA. 5. Mengetahui tentang enzim restriksi. 6. Mengetahui tentang kloning vektor. BAB II   PEMBAHASAN   2.1 Pengertian Rekayasa Genetika  Rekayasa genetika atau rekombinan DNA adalah kumpulan teknik-teknik eksperimental memungkinkan peneliti untuk mengisolasi, mengidentifikasi, dan melipatgandakan suatu fragmen dari materi genetika (DNA) dalam bentuk murninya.Pemanfaatan teknik genetika di dalam bidang pertanian diharapkan dapat memberihkan sumbangan,baik dalam membantu memahami mekanisme-mekanisme dasar proses metabolisme tanaman maupun dari segi aplikasi praktis seperti pengembangan tanaman-tanaman pertanian dengan sifat unggul .Yang disebut terakhir bisa berupa pengklonan dan pemindahan gen-gen penyandi sifat-sifat ekonomis penting pada tanaman,maupun pemanfaatan klon-klon DNA sebagai masker (penanda) di dalam membantu meningkatkan efisiensi seleksi dalam program pemulihan tanaman. Keunggulan rekayasa genetika adalah mampu memindahkan materi genetika dari sumber yang sangat beragam dengan ketepatan tinggi dan terkontrol dalam waktu yang lebih singkat. Melalui proses rekayasa genetika ini, telah berhasil dikembangkan berbagai organisme maupun produk yang menguntungkan bagi kehidupan manusia. Teknologi khusus yang digunakan dalam rekayasa genetika meliputi teknologi DNA Rekombinan yaitu pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan  molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang. 2.2 Manfaat Rekayasa Genetika  1. Untuk mengurangi biaya dan meningkatkan penyediaan sejumlah besar bahan yang sekarang di gunakan di dalam pengobatan, pertanian dan industri. 2. Untuk menggembangkan tanaman  –   tanaman pertanian yang bersifat unggul namun secara praktis. 3. Untuk menukar gen dari satu organisme kepada organisme lainnya ,menginduksi sel untuk membuat bahan-bahan yang sebelumnya tidak pernah dibuat. 2.3 Prinsip dan Teknik Dasar Kloning DNA  Dasar dari pengembangan teknologi DNA Rekombinan adalah ditemukannya mekanisme seksual pada bakteri yang telah dibuktikan pada tahun 1946. Konsekuensi dari mekanisme seksual adalah: 1. Menyebabkan terbentuknya kombinasi gen-gen yang berasal dari dua sel yang berbeda. 2. Terjadi pertukaran DNA atau gen dari satu sel ke sel yang lain. Mekanisme seksual ini tidak bersifat reproduktif atau tidak menghasilkan keturunan. Asam nukleat yang merupakan sumber informasi genetika didalam setiap sel,adalah molekul yang bisa dimanipulasi .Ada dua macam asam nucleat yaitu asam ribonucleat :Asam ribonucleat ( RNA ) dan asam deoksiribonucleat (DNA). Asam nukleat adalah molekul besar berupa utas rantai yang panjang. Rantai asam nukleat disusun oleh (fragmen) DNA organisme komponen-komponen yang terdiri dari : 1. Gula pentosa berkarbon 5 (yaitu gula ribosa pada RNA,dan gula Deoksiribosa pada DNA) 2. Gugus fosfat (PO 4-2 ) 3. Basa Transfer DNA atau perpindahan DNA ke dalam bakteri dapat melalui tiga cara, yaitu konjugasi , transformasi , dan transduksi . DNA yang masuk ke dalam sel bakteri selanjutnya dapat berintegrasi dengan DNA atau kromosom bakteri sehingga terbentuk kromosom rekombinan. a. Konjugasi merupakan perpindahan DNA dari satu sel (sel donor) ke dalam sel bakteri lainnya (sel resepien) melalui kontak fisik antara kedua sel. Sel donor memasukkan sebagian DNA-nya ke dalam sel resepien. Transfer DNA ini melalui pili seks yang dimiliki oleh sel donor. Sel resepien tidak memiliki pili seks. DNA dari sel resepien berpindah ke sel resipien secara replikatif sehingga setelah proses ini selesai, sel jantan tidak kehilangan DNA. Ke dua  sel tidak mengalami peningkatan jumlah sel dan tidak dihasilkan sel anak. Oleh karena itu,  proses konjugasi disebut juga sebagai proses atau mekanisme seksual yang tidak reproduktif.  b. Transformasi merupakan pengambilan DNA oleh bakteri dari lingkungan di sekelilingnya. DNA yang berada di sekitar bakteri (DNA asing) dapat berupa potongan DNA atau fragmen DNA yang berasal dari sel bakteri yang lain atau organisme yang lain. Masuknya DNA dari lingkungan ke dalam sel bakteri ini dapat terjadi secara alami. c. Transduksi adalah cara pemindahan DNA dari satu sel ke dalam sel lainnya melalui  perantaraan bakteriofage . Beberapa jenis virus berkembang biak di dalam sel bakteri. Virus-virus yang inangnya adalah bakteri sering disebut bakteriofag atau fage. Ketika virus menginfeksi bakteri, fage memasukkan DNA-nya ke dalam sel bakteri. DNA tersebut kemudian akan bereplikasi di dalam sel bakteri atau berintegrasi dengan kromosom baketri. DNA fage yang dikemas ketika membentuk partikel fage baru akan membawa sebagian DNA  bakteri yang menjadi inangnya. Selanjutnya jika fage tersebut menginfeksi bakteri yang lain, maka fage akan memasukkan DNAnya yang sebagian mengandung DNA sel inang sebelumnya. Jadi, secara alami fage memindahkan DNA dari satu sle bakteri ke bakteri yang lain. Unsur-unsur yang esensial diperlukan dalam kloning DNA adalah: 1. Enzim retraksi (enzim pemotong DNA) 2. Kloning vektor (pembawa) 3. Enzim ligase yang berfungsi menyambung rantai DNA Adapun proses-proses dasar dalam kloning DNA meliputi : 1. Pemotongan DNA (DNA organisme yang diteliti dan DNA vektor) 2. Penyambungan potongan-potongan (fragmen) DNA organisme dengan DNA vektor menggunakan enzim ligase 3. Transformasi rekombinan DNA (vektor + DNA sisipan) ke dalam sel bakteri  Eschericia coli.  4. Seleksi (screening) untuk mendapatkan klon DNA yang diinginkan. 2.3.1 Perangkat teknologi DNA rekombinan  Adapun perangkat yang digunakan dalam teknik DNA rekombinan diantaranya enzim restriksi untuk memotong DNA, enzim ligase untuk menyambung DNA, vektor  untuk menyambung dan mengklonkan gen di dalam sel hidup dimana vektor yang sering digunakan diantarnya plasmid dan bakteriofag,  pustaka genom  untuk menyimpan gen atau fragmen DNA yang telah diklonkan, serta enzim transkripsi balik   untuk membuat DNA berdasarkan RNA (cDNA). A. Enzim Restriksi  Enzim restriksi merupakan enzim yang memotong molekul DNA. Karena enzim ini memotong di bagian dalam molekul DNA, maka enzim ini juga dinamakan endonuklease restriksi . Enzim ini memotong (menghidrolisis) DNA pada rangka gula-fosfat tepatnya pada
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks