REKAYASA GENETIKA

1
REKAYASA GENETIKA

• By Ace Baehaki, S.Pi, M.Si

2

• Dalam rekayasa genetika ? DNA dan RNA
• DNA (deoxyribonucleic Acid) penyimpan informasi
  genetika
• Informasi ? melambangkan suatu keteraturan
  kebalikan dari entropi yaitu ketidakteraturan
  atau acak
• Komputer? penyimpan, pengolah dan penarikan
  informasi, bahasa komputer unit informasi? bit
  (binary digit)
• Jumlah dan jenis informasi yg terdapat di dalam
  sel manusia masih melampaui sel pembuatan program
  oleh komputer

3

• 20 asam amino ? bukan hanya 20 unit penyandi
  karena setiap asam amino dpt memberikan arti yang
  berbeda-beda pada protein
• Contoh serin ? memberikan gugus esensial pada
  sisi aktif suatu protein (tripsin) atau gugus
  esensial pd sisi pengaturan (glikogen
  fosforilase) atau molekul pembawa gugus fosfat

4

• DNA molekul yang sangat panjang terdiri dari
  ribuan deoksinukleotida (4 jenis) yang bergabung
  dalam suatu urutan yg bersifat khas bagi setiap
  organisme
• Sel eukariotik memiliki DNA yang lebih besar
  dibandingkan dgn prokariotik, DNA ini membentuk
  kromosom dalam nukleus yang dikelilingi membran
• Virus terdapat RNA atau DNA
• RNA dalam sel RNA ribosom (r RNA), RNA pemindah
  (t RNA) dan RNA data (m RNA)

5

• DNA RNA
• Purin adenin (A) Adenin (A)
• Guanin (G) Guanin (G)
• Pirimidin Sitosin (C) Sitosin (C)
• Timin (T) Urasil (U)
• Ikatan fosfodiester menggabungkan nukleotida
  berikutnya

6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
(No Transcript)
10

• Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika
  memungkinkan ilmuwan utk mengindentifikasi,
  mengisolasi dan memperbanyak fragmen bahan
  genetik DNA
• Cara pengerjaan ini dilakukan in vitro dgn
  bantuan bahan biologi enzim, plasmid dan virus
• Teknologi rekombinan dpt dikatakan merupakan
  penjabaran proses evolusi dan penyesuaian diri
  secara alamiah terhadap lingkungan
• Populasi organisme dpt menyesuaikan diri karena
  populasi tersebut bersifat heterogen akibat
  mutasi gen
• Proses alamiah restrukturisasi genetika membentuk
  pokok2 teknologi DNA rekombinan dengan perbedaan
  yg penting yaitu hasil di laboratorium tergantung
  pada ilmuwan, tidak lagi pada seleksi alam

11

• Plasmid
• DNA (sirkular) di luar kromosom
• Biasanya mengandung sifat penciri, seperti
  ketahanan terhadap antibiotika
• Plasmid hasil rekayasa dipakai sebagai
  vektor/kendaraan pembawa gen asing di dalam
  kloning. Pada plasmid rekayasa ditambahkan
  beberapa lokasi penting, seperti tempat yang bisa
  dikenali oleh beberapa enzim pemotong DNA
  (Endonuklease restriksi).

12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
Gambar Keseluruhan Replikasi
15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
Sense strand
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
TRANSLASI, DARI RNA KE PROTEIN
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23

• Perkembangan dan aplikasi nyata metode DNA
  rekombinan pd organisme prokariotik dan
  eukariotik didorong oleh berbagai penemuan
  biokimiawi, terutama penemuan enzim endonuklease
  restriksi yg mula2 berhasil diisolasi dari
  golongan prokariotik
• Enzim ini memecah untai ganda DNA secara spesifik
  pada daerah DNA dengan deret tertentu
• Penemuan lain adalah penemuan enzim transkriptase
  kebalikan (reverse transkriptase) yaitu enzim yg
  mengkatalisis reaksi biosintesis DNA dari RNA
  sehingga dapat dibuat molekul DNA komplemneter
  (cDNA) dari molekul mRNA yg telah dimurnikan
  terlebih dahulu

24
Teknik umum DNA rekombinan

• 1. Kloning
• Teknik inti dlm DNA rekombinan adalah kloning
  molekler yaitu isolasi dan pengembangbiakan
  fragmen DNA sejenis
• Kloning terdiri 2 tahap yaitu
• DNA yg diinginkan atau DNA yg dimasukan,
  digabungkan dgn molekul DNA yg disebut vektor
  kloning utk membentuk DNA rekombinan atau klon
• Molekul DNA rekombinan dimasukan ke dlm sel
  melalui proses transformasi. Sel inang yg
  menangkap molekul DNA disebut transforman atau
  sel yg ditransformasi.

25

• Suatu transforman mengalami banyak siklus
  pembelahan sel utk mendapatkan koloni sel yg
  berasal dari sel inag pemula (asli)
• Pd setiap siklus pembelahan, DNA rekombinan di
  dalam sel juga ikut membelah.
• Pada saat koloni sudah terbentuk sempurna,
  molekul DNA rekombian tunggal telah membelah
  secara sempurna bahkan sampai beberapa kali.

26
RESTRICTION ENDONUKLEASE DAN DASAR REKAYASA
GENETIKA

• Endonuklease restriksi memotong DNA pada sisi
  spesifik.
• Dasar rekayasa genetika adalah memotong DNA
  target dan vektor pembawa/plasmid dengan
  endonuklease restriksi pada sisi spesifik,
  menyambung dengan DNA ligase dan transformasi ke
  dalam bakteri inang yang cocok untuk diperbanyak
  dan diekspresikan.

27
(No Transcript)
28
(No Transcript)
29
(No Transcript)
30
Figure  Cloning a Restriction Fragment into a
Plasmid                                         
                                                  
                                                  
                                                  
                 
31
(No Transcript)
32
2.  Mutagenesis Memodifikasi gen pada organisme
tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen
pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa
nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat
pada organisme tersebut, contoh semula sifatnya
tidak tahan hama menjadi tahan hama.
Gambar 2. Proses Mutagenesis