BLOK 1.1 DR.ETI YERIZEL,MS BIOKIMIA DAN BIOLOGIMOLEKULER REKAYASA GENETIKA BLOK 1.1 DR.ETI YERIZEL,MS BIOKIMIA DAN BIOLOGIMOLEKULER

REKAYASA GENETIKA Kemajuan teknik dan konsep dari disiplin ilmu biologi molekuler dalam tiga dasarwarsa terakhir ini telah membawa pengaruh luarbiasa di dalam penguasaan bioteknologi. Tidak ketinggalan pula disiplin ilmu genetika turut serta menikmati kemajuan tersebut. Rekayasa Genetika: Semakin banyak bukti penelitian dengan pendekatan genetika berhasil menerangkan patogenesis sebuah penyakit yang sebelumnya tidak pernah didiskusikan dengan tinjauan genetika. Oleh karena itu cukup beralasan apabila saat ini genetika menjadi sebuah ilmu yang banyak dipakai di dalam biomedis.

REKAYASA GENETIKA Pemahaman tentang konsep dasar DNA sebagai pembawa informasi genetik, pada akhirnya melahirkan sub disiplin ilmu baru dari disiplin ilmu genetika, genetika molekuler. Kehadirannya melengkapi sub disiplin yang lainnya seperti: genetika formal, genetika populasi, genetika klinik, dan pelayanan konsultasi genetika. Genetika molekuler berbicara banyak tentang: DNA sebagai pembawa informasi genetik; Struktur DNA, replikasi, dan reparasi; Konsep dasar transkripsi dan translasi; Konsep dasar kode genetik, gena, dan mutasi; serta rekayasa genetika.

REKAYASA GENETIKA Penerapan teknik Biologimolekuler untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu

GEN PEMBAWA INFORMASI GENETIK Gena merupakan komponen operasional pembawa informasi genetik. Gena dapat didefinisikan sebagai sebuah segmen molekul DNA yang memiliki informasi biologis/genetis, merupakan cetak biru untuk pembentukan RNA dan molekul polipeptida. Seperti kita ketahui bahwa urutan nukleotida di dalam genome merupakan penentu urutan asam amino penyusun polipeptida yang dikode olehnya.

DNA PEMBAWA INFORMASI GENETIK Dengan beberapa studi lanjutan akhirnya diyakini bahwa DNA merupakan komponen ekstrak yang mempunyai kemampuan mentransformasi ini. Hal ini sejalan dengan teori yang hingga kini masih diyakini kebenarannya, bahwa bakteri mempunyai kemampuan untuk menerima segmen DNA asing yang selanjutnya digabungkan dengan genomenya sendiri. Inilah yang bisa menerangkan perubahan tersebut.

DNA PEMBAWA INFORMASI GENETIK . Bukti langsung tentang DNA sebagai pembawa informasi genetik pertama kali diajukan oleh A.D Hersley dan M. Chase pada tahun 1952 Mereka menggunakan bakteriofaga untuk percobaan ini. Komponen protein kapsular dari bakteriofaga diberi label radioaktif (35S) yang berbeda dengan DNA (32P). Pada saat bakteriofaga ini menginfeksi bakteri, dibuktikan bahwa hanya DNA yang masuk kedalam bakteri, sementara komponen kapsularnya tetap berada di luar sel bakteri. Namun, seperti halnya diyakini hingga kini, meskipun hanya DNA yang masuk ke dalam sel bakteri, pada akhirnya setelah DNA bakteriofaga ini memperbanyak diri, terbentuk bakteriofaga sempurna dengan kapsulnya. Terlihat dengan jelas bahwa DNA merupakan pembawa informasi genetik

KLONING Kloning DNA Sebuah segmen DNA bisa diperbanyak dengan cara cloning. Hal ini sangat membantu karena dengan cara demikian dapat didapatkan kopi segmen DNA dalam jumlah yang besar. Untuk selanjutnya hasil perbanyakan ini bisa dipakai sebagai bahan dasar untuk analisis lebih lanjut. Untuk tujuan cloning ini, diperlukan sebuah plasmid pembawa sebuah segmen DNA yang diinginkan untuk dimasukkan ke dalam sel bakteri (misalnya: E. coli).

KLONING Oleh karena sifat waktu yang cepat, plasmid yang kita transfromasikan ke dalam sel bakteri tersebut ikut pula diperbanyak. Pada akhirnya, kita akan mendapatkan plasmid yang mengandung segmen DNA yang diinginkan setelah mengekstraksinya dari dalam sel bakteri.

DNA REKOMBINAN Rekombinasi sering diartikan sebagai pengaturan kembali komposisi molekul DNA. Dalam bentuk nyatanya rekombinasi adalah sebuah proses yang berakibat sebuah segmen DNA terputus dari segmen DNA yang biasanya menjadi lanjutannya, dan bersambung dengan segmen DNA yang lainnya. Sebagai hasil

DNA REKOMBINAN Akhirnya adalah komposisi dan urutan nukleotida menjadi berubah. Lain dengan mutasi, rekombinasi dapat menyebabkan perubahan urutan nukleotida DNA yang signifikan dan meliputi locus yang panjang Hal ini terjadi karena dengan rekombinasi perubahan urutan nukleotida di dalam genome dapat berubah secara drastis dan dalam jumlah yang besar.

DNA REKOMBINAN Pada prinsipnya adalah, sebuah segmen DNA tertentu di dalam genome eukaryotes maupun prokaryotes, transposons, memiliki kemampuan untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Perpindahan ini bisa (a) disertai pengkopian, segmen DNA aslinya masih ada ditempat semula sementara yang berpidah adalah kopinya. (b) Tanpa proses pengkopian seperti layaknya mekanisme cut and paste.

KLONING

TRANSFORMASI Memperkenalkan DNA ke dalam host sel lain sedemikian rupa, sehingga gen tersebut dapat di ekspresikan Gen pada DNA yang ditransformasikan harus mampu: Transkripsi dan translasi untuk membentuk molekul protein Replikasi dan dapat diturunkan ke generasi berikutnya

TRANSFORMASI Untuk mengontrol replikasi dan ekspresi DNA asing yang telah disisipkan kedalamnya dapat digunakan Vektor ,plasmid maupun virus Transformasi dapat didefinisikan: Perubahan keadaan/sifat satu strain oleh DNA asing Dapat dilakukan dengan memasukan DNA donor ke dalam sel inang DNA donor bisa utuh ataupun rekombinan

TRANSFORMASI TEKNIK TRANSFORMASI: Induksi Kimia Biolistik atau mikro injeksi Elektroporasi (Elektropermeabilisasi)

TERIMAKASIH