MAKHLUK HIDUP TRANSGENIK ( BIOLOGI IX REKAYASA REPRODUKSI )

MAKHLUK HIDUP TRANSGENIK

1.      PENGERTIAN

Makhluk hidup transgenik sering disebut sebagai GMOs (Genetically Modified Organisms) yang merupakan hasil rekayasa genetika. Transgenik terdiri dari kata trans yang berarti pindah dan gen yang berarti pembawa sifat. Teknik GMOs  ini mengubah faktor keturunan untuk mendapatkan sifat baru. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika atau teknologi plasmid. Pengubahan gen dilakukan dengan jalan menyisipkan gen lain ke dalam plasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifat tertentu sesuai dengan keinginan si pembuat. Teknologi transgenik dapat anda pelajari dari beberapa aplikasi yang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagai berikut.

a. Produksi insulin

Pernahkah anda mendengar tentang insulin? Bagaimana cara memproduksi insulin? Caranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis.

b. Menciptakan bibit unggul

Rekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supaya menjadi lebih baik, yaitu:

1) Pencakokan gen pembentuk pestisida pada tumbuhan sehingga mampu menghasilkan peptisida mematikan hama.

2) Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan fiksasi nitrogen. Teknologi ini mampu membuat tanaman yang bisa memupuk dirinya sendiri.

3) Rekayasa genetika yang mampu menciptakan tanaman yang mampu memproduksi zat anti koagulan

2.    DAMPAK DARI TRANSGENIK

A.    DAMPAK POSITIF TRANSGENIK

-           Rekayasa Transgenik dapat menghasilkan produk lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit

-           Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan

-           Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan

B.    DAMPAK NEGATIF TRANSGENIK

-           Berbagai komoditas pertanian hasil rekayasa genetika telah memberikan ancaman persaingan serius terhadap komoditas serupa yang dihasilkan secara konvensional

-           Akan muncul bahan kimia baru yang berpotensi menimbulkan pengaruh toksisitas bahan pangan

-           Akan muncul penyakit baru ataupun menjadi faktor pemicu bagi penyakit lain akibat dari munculnya berbagai jenis bahan kimia baru , contohnya gen aad yang terdapat didalam kapas transgenik dapat berpindah ke bakteri penyebab kencing nanah (Gonore), Neisseria Gonorrhoeae

-           Berpotensi akan terjadinya erosi plasma nutfah

-           Akan terjadi pergeseram gen

-           Berpotensi akan terjadinya pergeseran ekologi

3.      CONTOH DARI PENGGUNAAN TRANSGENIK PADA MAKHLUK HIDUP

-           Lembu Transgenik Penghasil Protein Susu

 Pada hewan uji yang berupa lembu jarang sekali dilakukan percobaan transgenik hal ini dikarenakan banyak kendala seperti masa regenerasinya butuh waktu sekitar 2 tahun. Namun para peneliti akhirnya bisa menyisipi gen penghasil α-lactalbumin yang berasal dari manusia. Dari hasil uji produksi susu sebesar  91 ml, ditemukan sekresi α–lactalbumin dengan konsentrasi 2,4 mg ml-1 . Metode yang digunakan adalah melakukan fertilisasi secara in vitro yang selanjutnya akan dihasilkan zigot. Tahap berikutnya zigot akan diinjeksi dengan DNA yang mengandung gen α–lactalbumin. Proses injeksi dengan menggunkan teknik microinjection . Selanjutnya zigot dikultur selama 6 atau 7 hari dengan menggunakan media sintetik yang menyerupai cairan oviduk. Setelah itu akan tumbuh menjadi embrio dan ditransfer ke rahim lembu untuk proses kehamilan

-          Tomat

Tomat memiliki kelebihan, yaitu proses pelunakan tomat yang cepat, namun juga memiliki kekurangan, yaitu cepat busuk dan tidak bisa disimpan lama. Untuk memperlambat pelunakan tomat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk, dibutuhkan Gen khusus yang disebut antisenescens yang ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat).Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.

4.    CARA PEMBUATAN TRANSGENIK PADA TUMBUHAN DAN HEWAN

-         PADA TUMBUHAN

Ada 3 metode dalam pembuatan transgenik pada tumbuhan, diantaranya:

• Metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil.

Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi. Untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman. Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman. Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.

• Metode transformasi yang diperantarai oleh Agrobacterium tumefaciens.

 Bakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu. Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti. Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.

• Metode elektroporasi.

Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel). Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman. Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.

Setelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil disisipi gen asing. Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas. Apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati.

-         PADA HEWAN

Ada 3 Teknik bioteknologi dalam mengkloning mamalia, diantaranya yaitu:

1.        DNA mikroinjeksi

Gen yang terpilih yang diambil dari spesies yang sama atau berbeda diinjeksikan ke dalam pronukleus ovum yang telah dibuahi. Injeksi ini menggunakan sejenis jarum yang sangat halus, dia dapat menembus membran tanpa merusaknya. Ia masuk melalui protein integral. DNA yang akan disisipkan, dimasukkan langsung ke dalam zigot dengan alat ini pada awal pembentukan (belum membelah). Dan kita tidak memerlukan vektor dalam teknik ini.  Percobaan DNA mikroinjeksi pertama kali dicoba pada tikus

2.        Transfer gen dengan media retrovirus

Transfer gen dengan media retrovirus menggunakan retrovirus sebagai vector, kemudian menginjeksikan DNA ke dalam sel inang. DNA dari retrovirus berintegrasi ke dalam germ untuk bekerja.  Meskipun embrio dapat diinfeksi retrovirus sampai pertengahan kebuntingan, sel telur awal biasanya pada tahap 4-16 sel digunakan untuk infeksi dengan satu atau lebih rekombinan retrovirus mengandung gen asing. Segera setelah infeksi, retrovirus memproduksi copy DNA dari genom mRNA menggunakan enzim virus yaitu reverse transcriptase. kebanyakan retrovirus dan keturunan sejenis merupakan ecotropic yaitu hanya menginfeksi rodensia seperti tikus dan mencit dibandingkan manusia.

3.        Teknologi sel stem embrionik

Teknologi yang melibatkan sel ES dan sel germ primordial, telah digunakan untuk memproduksi host model tikus. Pluripotensial sel ES didapat dari embrio pre-implantasi awal dan dipertahankan pada kultur selama periode tertentu untuk menunjukkan beberapa manipulasi in vitro. Sel mungkin diinjeksi langsung pada blastocoel blastosit host atau diinkubasi bergabung dengan morula. Embrio host kemudian ditransfer pada host intermediate atau betina pengganti untuk kelanjutan perkembangan. Efisiensi produksi tikus chimera menghasilkan 30% keturunan hidup yang mengandung jaringan terderivasi dari sel stem terinjeksi.