Rekayasa Genetik – Teknologi Abad ke-21

[ad_1]

Rekayasa genetika saat ini bukan lagi istilah baru bagi dunia. Setiap hari di surat kabar, televisi, majalah penemuan baru rekayasa genetika diperhatikan. Rekayasa genetika dapat digambarkan sebagai praktik yang memanipulasi gen-gen organisme untuk menghasilkan hasil yang diinginkan. Teknik lain yang termasuk dalam kategori ini adalah: teknologi DNA rekombinan, modifikasi genetik (GM) dan penyambungan gen.

SEJARAH

Akar rekayasa genetika terhubung ke zaman kuno. Alkitab juga menyoroti tentang rekayasa genetika di mana pembiakan selektif telah disebutkan. Rekayasa genetik modern dimulai pada tahun 1973 ketika Herbert Boyer dan Stanley Cohen menggunakan enzim untuk memotong plasmid bakteri dan memasukkan untaian DNA lain di celah yang dibuat. Kedua bit DNA diambil dari tipe bakteri yang sama. Langkah ini menjadi tonggak bersejarah dalam sejarah rekayasa genetika. Baru-baru ini pada tahun 1990, seorang anak muda dengan sistem kekebalan yang sangat buruk menerima terapi genetik di mana beberapa sel darah putihnya dimanipulasi secara genetik dan diperkenalkan kembali ke aliran darahnya sehingga sistem kekebalannya dapat berfungsi dengan baik.

JANJI

Insinyur genetik berharap bahwa dengan pengetahuan dan eksperimen yang cukup, akan mungkin di masa depan untuk menciptakan organisme yang "dibuat sesuai pesanan". Ini akan mengarah pada inovasi baru, mungkin termasuk bakteri khusus untuk membersihkan tumpahan bahan kimia, atau pohon buah yang mengandung berbagai jenis buah di musim yang berbeda. Dengan cara ini jenis organisme baru serta tumbuhan dapat dikembangkan.

PROSEDUR

Rekayasa genetika membutuhkan tiga elemen: gen yang akan ditransfer, sel inang di mana gen dimasukkan, dan vektor untuk membawa transfer. Pertama-tama, gen yang diperlukan untuk dimanipulasi harus 'terisolasi' dari heliks DNA utama. Kemudian, gen 'dimasukkan' ke dalam medium transfer seperti plasmid. Ketiga, media transfer (yaitu, plasmid) dimasukkan ke dalam organisme yang dimaksudkan untuk dimodifikasi. Langkah selanjutnya adalah transformasi unsur dimana beberapa metode yang berbeda termasuk senjata DNA, transformasi bakteri, dan penyisipan virus dapat digunakan untuk menerapkan media transfer ke organisme baru. Akhirnya, tahap pemisahan terjadi, di mana organisme hasil rekayasa genetika (GMO) diisolasi dari organisme lain yang belum berhasil dimodifikasi.

APLIKASI

Rekayasa genetika telah mempengaruhi setiap bidang kehidupan baik itu pertanian, makanan dan industri pengolahan, industri komersial lainnya, dll. Kita akan membahasnya satu per satu.

1. Aplikasi Pertanian

Dengan bantuan rekayasa genetika dimungkinkan untuk menyiapkan klon-genet tanaman yang dimanipulasi secara genetika dan hewan-hewan penting pertanian yang memiliki karakteristik yang diinginkan. Ini akan meningkatkan nilai nutrisi tanaman dan makanan hewani. Rekayasa genetika dapat mengarah pada pengembangan tanaman yang akan memperbaiki nitrogen langsung dari atmosfer, bukan dari pupuk yang mahal. Penciptaan bakteri pengikat nitrogen yang dapat hidup di akar tanaman tanaman akan membuat pembuahan lahan tidak perlu. Produksi tanaman pangan pemupukan semacam itu dapat menghasilkan revolusi hijau baru. Rekayasa genetika dapat menciptakan mikroorganisme yang dapat digunakan untuk pengendalian biologis patogen berbahaya, serangga hama, dll.

2. Aplikasi Lingkungan

Mikroorganisme yang dimodifikasi secara genetik dapat digunakan untuk mendegradasi limbah, di limbah, tumpahan minyak, dll. Para ilmuwan dari General Electric Laboratories New York telah menambahkan plasmid untuk menciptakan strain Pseudomonas yang dapat memecah berbagai hidrokarbon dan sekarang digunakan untuk membersihkan tumpahan minyak. Itu dapat menurunkan 60% dari minyak mentah, sementara empat orang tua dari mana ia diturunkan hanya memecah beberapa senyawa.

3. Aplikasi Industri

Aplikasi industri teknologi DNA rekombinan termasuk sintesis zat kepentingan komersial dalam industri dan farmasi, peningkatan proses fermentasi yang ada, dan produksi protein dari limbah.

4. Aplikasi Obat

Di antara aplikasi medis rekayasa genetika adalah produksi hormon, vaksin, interferon; enzim, antibodi, antibiotik dan vitamin, dan terapi gen untuk beberapa penyakit keturunan.

Hormon

Hormon insulin saat ini diproduksi secara komersial oleh ekstraksi dari pankreas sapi dan babi. Sekitar 5% dari pasien, bagaimanapun, menderita reaksi alergi terhadap insulin yang diproduksi oleh hewan karena sedikit perbedaan dalam struktur dari insulin manusia. Gen insulin manusia telah ditanamkan pada bakteri yang, oleh karena itu, menjadi mampu mensintesa insulin. Bakteri insulin identik dengan insulin manusia, karena dikodekan oleh gen manusia.

Vaksin

Menyuntikkan hewan dengan virus yang tidak aktif merangsangnya untuk membuat antibodi terhadap protein virus. Antibodi ini melindungi hewan terhadap infeksi oleh virus yang sama dengan mengikat virus. Sel fagosit kemudian menghapus virus. Vaksin diproduksi dengan menumbuhkan organisme penghasil penyakit dalam jumlah besar. Proses ini sering berbahaya atau tidak mungkin. Selain itu, ada kesulitan dalam membuat vaksin tidak berbahaya.

Interferon

Interferon adalah protein yang diinduksi virus yang diproduksi oleh sel yang terinfeksi virus. Mereka tampak sebagai garis pertahanan pertama tubuh terhadap virus. Respons interferon jauh lebih cepat daripada respon antibodi. Interferon bersifat anti-virus dalam aksi. Satu jenis interferon dapat bertindak. Terhadap banyak virus yang berbeda, itu bukan virus spesifik. Namun demikian, spesies tertentu. Interferon dari satu organisme tidak memberikan perlindungan terhadap virus ke sel-sel organisme lain. Interferon memberikan pertahanan alami terhadap penyakit virus seperti hepatitis dan influenza. Ini juga tampaknya efektif terhadap beberapa jenis kanker, terutama kanker payudara dan kelenjar getah bening. Interferon alami dikumpulkan dari sel-sel darah manusia dan jaringan lain. Ini diproduksi dalam jumlah yang sangat kecil.

Enzim

Enzim urokinase, yang digunakan untuk melarutkan gumpalan darah, telah diproduksi oleh mikroorganisme rekayasa genetika.

Antibodi

Salah satu tujuan rekayasa genetika adalah produksi hibridoma. Ini adalah sel yang berumur panjang yang dapat menghasilkan antibodi untuk digunakan melawan penyakit.

5. Terapi gen untuk mengobati penyakit keturunan

Percobaan transplantasi gen sebelumnya berkaitan dengan transplantasi gen in vitro ke dalam sel yang terisolasi atau menjadi bakteri. Eksperimen transplantasi gen kini telah diperluas ke hewan hidup.

6. Dalam Memahami Proses Biologis

Teknik rekayasa genetika telah digunakan untuk memperoleh pengetahuan dasar tentang – proses biologis seperti struktur gen dan ekspresi, pemetaan kromosom, diferensiasi sel dan integrasi genom virus. Ini bisa mengarah pada pemahaman yang lebih baik dari genetika tumbuhan dan hewan, dan akhirnya manusia.

7. Aplikasi Manusia

Salah satu aplikasi potensial yang paling menarik dari rekayasa genetika melibatkan pengobatan gangguan genetik. Ilmuwan medis sekarang mengetahui sekitar 3.000 gangguan yang muncul karena kesalahan dalam DNA seseorang. Kondisi seperti anemia sel sabit, penyakit Tay-Sachs, distrofi otot Duchenne, Huntington's chorea, cystic fibrosis, dan Lesch-Nyhan syndrome adalah hasil dari kehilangan, penyisipan yang salah, atau perubahan basis nitrogen tunggal dalam molekul DNA. Rekayasa genetika memungkinkan para ilmuwan untuk menyediakan individu yang tidak memiliki gen tertentu dengan salinan gen yang benar. Proposal untuk kloning manusia masih menunggu untuk datang di lantai. Rekayasa genetika telah menguntungkan pasangan yang tidak subur.

Penjaga teknik genetik yang aman

Kerangka pengaman umum untuk penelitian DNA rekombinan diuraikan di bawah ini:

1. Gen pengkode untuk sintesis racun atau antibiotik tidak boleh dimasukkan ke bakteri tanpa tindakan pencegahan yang tepat

2. Gen hewan, virus hewan atau virus tumor juga tidak boleh dimasukkan ke bakteri tanpa tindakan pencegahan yang tepat.

3. Fasilitas laboratorium harus dilengkapi untuk mengurangi 'kemungkinan' keluarnya mikroorganisme patogen dengan menggunakan lemari keselamatan mikroba, tudung, laboratorium tekanan negatif, perangkap khusus pada saluran saluran air dan saluran vakum.

4. Penggunaan mikroorganisme yang menempati ceruk ekologi khusus seperti mata air panas dan air asin harus didorong. Jika organisme tersebut lolos maka mereka tidak akan dapat bertahan hidup.

5. Penggunaan plasmid non-konjugatif sebagai vektor kloning plasmid direkomendasikan karena plasmid tersebut tidak mampu, untuk, mempromosikan transfer mereka sendiri dengan konjugasi.

Bahaya rekayasa genetika

Penelitian DNA rekombinan melibatkan potensi bahaya. Rekayasa genetika dapat menciptakan bentuk-bentuk kehidupan baru yang berbahaya, baik secara kebetulan maupun tidak sengaja. Mikroorganisme inang dapat memperoleh karakteristik berbahaya sebagai akibat dari penyisipan gen asing. Jika mikroorganisme pembawa penyakit terbentuk sebagai hasil manipulasi genetik yang lolos dari laboratorium, mereka dapat menyebabkan berbagai penyakit. Misalnya, Streptococcus, bakteri yang menyebabkan demam rematik, demam berdarah, radang tenggorokan dan penyakit ginjal, tidak pernah memperoleh resistensi penisilin di alam. Jika plasmid membawa gen untuk resistensi penisilin diperkenalkan ke Streptococcus itu akan memberi perlawanan penicillin pada bakteri. Penicillin sekarang menjadi tidak efektif terhadap organisme yang resisten.

[ad_2]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *