BIOTEKNOLOGI PENYELAMATAN KESEHATAN 2020

 Bioteknologi Kesehatan 

Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan menderita penyakit fanconi anemia. 

Fanconi anemia adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. 

• Fanconi anemia Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia. 
• Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. 
• Teknologi bayi tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia. 

Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-embrio yang membawa gen fanconi. 

• Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. 
• Embrio ini kemudian ditransfer ke rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. 
• Bayi tabung ini lahir 29 Agustus 2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta) untuk ditransfer ke darah Molly. 
• Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.
• KEREN
  

Kontroversi

Dalam perkembangannya, kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi. Sebagai contoh:

• teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan terutama kaum konservatif religius
  
• pro dan kontra penggunaan tanaman transgenik, salah satu contohnya adalah kapas transgenik. Pihak yang pro, terutama para petinggi dan wakil petani yang tahu betul hasil uji coba di lapangan memandang kapas transgenik sebagai mimpi yang dapat membuat kenyataan, sedangkan Pihak yang kontra, sangat ekstrim mengungkapkan berbagai bahaya hipotetik tanaman transgenik (Tajudin, 2001).
  
• selain kapas, Setyarini (2000) memaparkan tentang kontroversi penggunaan tanaman jagung yang telah direkayasa secara genetik untuk pakan unggas. Kekhawatiran yang muncul adalah produk akhir unggas Indonesia akan mengandung genetically modified organism ( GMO ).
  
• masalah lain yang menjadi kekhawatiran berbagai pihak adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan lingkungan antara lain serbuk sari jagung dialam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Sebaliknya, kelompok masyarakat yang pro mengatakan bahwa dengan jagung transgenik selain akan mempercepat swa sembada jagung, manfaat lain adalah jagung yang dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida.
  

Bagaimana cara kita menyikapinya? Satu-satunya jalan adalah dengan melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai kekhawatiran yang timbul.

Tetapi yang akan kami bahas disini adalah mengennai bioteknologi kesehatan seperti yang kita ketahui dengan seiringnya kemajuan teknologi maka di bidang kesehatan juga mengalami kemajuan dan sebagai contoh adalah bioteknologi kesehatan.
Bioteknologi kesehatan adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna di bidang kesehatan.

Contoh-contoh peranan bioteknologi dalam bidang kesehatan yaitu:

1. Pembuatan antibiotik.
   

Antibiotik yaitu produk metabolisme yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu dengan sifat menghambat pertumbuhan atau merusak mikroorganisme lain. Antibiotik digunakan untuk melawan infeksi-infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme patogen (penyebab penyakit). Tahap pembuatan antibiotik adalah sebagai berikut.

• Mengembangbiakkan mikroorganisme penghasil antibiotik.
  
• Memindahkan mikroorganisme ke dalam bejana fermentasi berisi media cair yang membantu perkembangbiakkan dengan cepat.
  
• Dari cairan biakkan mikroorganisme tersebut, antibiotik diekstraksi dan dimurnikan.
  
• Menguji coba ekstraksi, pertama melalui uji laboratorium, kedua melalui hewan percobaan, dan ketiga melalui sekelompok relawan.
  

Berikut ini adalah jenis-jenis mikroorganisme yang dapat menghasilkan antibiotik.

No.	Mikroorganisme	Antibiotik
Actinomycetes
1.	Sterptomycetes griseus	Streptomycin
2.	Sterptomycetes erythareus	Erythromycin
3.	Sterptomycetes noursei	Nystatin
4.	Sterptomycetes nodosus	Amphoetericin-B
5.	Sterptomycetes niveus	Novobiocin
Bakteri
6.	Bacillus licheniforis	Bacitracin
7.	Bacillus polymyxa	Polymxyn B
Jamur
8.	Aspergillus fumigates	Fumigilin
9.	Penicillium notatum	Penisilin
10.	Penicillium griseofulvum	Griseofulvin

2.      Pembuatan vaksin.

Vaksin digunakan untuk melindungi atau mencegah tubuh dari serangan penyakit. Secara konvensional, vaksin dibuat dari mikroorganisme (bakteri atau virus) yang dilemahkan atau toksin yang dihasilkan oleh mikroorganisme itu. Tetapi, vaksin yang dihasilkan kurang aman dan dapat menimbulkan kerugian seperti:

• Mikroorganisme untuk vaksin kemungkinan masih melanjutkan proses reproduksi.
  
• Mikroorganisme untuk vaksin kemungkinan masih dapat menyebabkan penyakit.
  
• Ada sebagian orang yang alergi terhadap sisa-sisa sel dari produksi vaksin walaupun sudah dimurnikan.
  

Bioteknologi dapat mengurangi berbagai resiko-resiko itu. Bioteknologi dalam vaksin dilakukan dengan menyisipkan gen-gen penghasil antibodi ke dalam DNA mikroorganisme.

Proses pembuatan vaksin secara bioteknologi adalah sebagai berikut.

• Menumbuhkan virus di dalam kultur sel seperti sel embrio ayam atau ginjal monyet.
  
• Mengekstraksi virus melalui penyaringan.
  
• Menggunakan hasil ekstraksi untuk mematikan virus tersebut.
  
• Melemahkan vaksin lalu menyimpannya pada suhu yang rendah.
  

Vaksin yang disuntikkan ke dalam tubuh seseorang akan membuat tubuh membangun sistem kekebalan tubuh dengan membentuk antibody.

Contoh-contoh vaksin yaitu vaksin poliomyelitis, cacar air, rabies, dan gondong.

Pembuatan insulin.

Insulin yaitu protein untuk mengontrol metabolisme gula dalam tubuh manusia. Apabila kadar insulin dalam tubuh kurang, gula dalam tubuh akan meningkat dan menyebabkan penyakit diabetes.

Insulin dapat diproduksi melalui teknik rekmbinasi gen, dengan tahapan-tahapan sebagai berikut.

• Menghubungkan dua rantai protein insulin (rantai A dan B) dengan gen bakteri yang dapat membentuk gen hibrid.
  
• Memasukkan gen hibrid ke dalam sel-sel bakteri, agar bakteri membuat suatu hibrid protein.
  
• Memisahkan protein hibrid dengan protein bakteri lainnya.
  
• Membebaskan dua rantai insulin, kemudian bersatu membentuk insulin manusia yang aktif.

Terapi genetik untuk beberapa penyakit.

Beberapa penyakit fatal seperti kanker berpangkal pada kejanggalan atau kelainan dari suatu gen yang kemudian berkembang. Gen-gen yang janggal itu berusaha dilawan dengan terapi genetik. Terapi genetik yaitu memperbaiki kelainan genetik dengan memperbaiki gen.

Contoh penyakit yang dapat diobati dengan terapi genetik adalah penyakit ADD (Adenosine Deaminase Deficiency). ADD yaitu kelainan yang mengakibatkan penderitanya tidak memiliki daya tahan tubuh sama sekali sehingga kontak dengan kuman apapun dapat menyebabkan kematian. Rusaknya sistem kekebalan tubuh pada penderita ADD terjadi karena sel-sel darah tidak mampu membangun enzim adenosine deaminase (AD) yang diperlukan untuk membangun daya tahan tubuh.

Karena terapi genetik mampu mengubah gen, maka terapi genetik diatur dalam peraturan pemerintah agar tidak disalahgunakan. Contoh penyalahgunaan terapi genetik yaitu mengubah gen pembawa sifat manusia agar dapat menjadi manusia super.

 

Aplikasi Bioteknologi Bidang Kesehatan

Aplikasi Bioteknologi Bidang Kesehatan

Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang  pengobatan, misalnya

antibiotik penisilinyang digunakan untuk pengobatan, diisolasi dari  bakteri dan jamur, dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan  bermanfaat untuk meningkatkan imunitas. Secara lengkap, penggunaan mikroorganisme dalam aplikasi.

a. Penggunaan mikroorganisme pada Antibiotik 

 Antibiotik merupakan senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu atau dibuat secara semisintetis. Antibiotik berguna menghambat atau membunuh pertumbuhan kuman penyebab  penyakit. Antibiotik pertama yang ditemukan adalah antibiotik yang dihasilkan dari jamur  Penicillium notatum. Penisilin ini adalah antibiotik yang ampuh melawan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus. Antibiotik lainnya yang sekarang banyak dipakai adalah antibiotik yang berasal dari genus Streptomyces. Antibiotik yang termasuk kelompok ini adalah Streptomycin dan Tetracycline. Antibiotik tersebut sangat ampuh melawan bakteri

Tubercullosis.

b. Penggunaan mikroorganisme pada Hormon

 Terdapat penyakit-penyakit tertentu pada manusia yang disebabkan oleh adanya masalah pada hormon. Misalnya, penyakit diabetes mellitus (DM) atau lebih dikenal sebagai penyakit kencing manis. Penderita penyakit ini kekurangan hormon insulin sehingga kadar gula dalam darahnya sangat tinggi. Dengan adanya bioteknologi, saat ini hormon insulin telah dapat

dihasilkan secara buatan (transgenik) dengan bantuan bakteri Escherichia coli.

(a) Pembuatan insulin dilakukan dengan menyisipkan gen insulin ke dalam bakteri.

(b) Kini, insulin mudah didapatkan oleh penderita diabetes mellitus dalam bentuk cair.

 

Pada sel bakteri  E. coli, dimasukkan DNA sel manusia yang mengandung gen insulin sehingga  bakteri  E. coli dapat menghasilkan insulin. Karena bakteri dapat berkembang biak dengan cepat maka hormon insulin pun dapat dihasilkan dalam jumlah yang banyak.

Bayi Tabung

 Untuk dapat menghasilkan seorang bayi, harus terjadi pertemuan antara sel telur ibu dan sel sperma ayah. Kadang kala proses pertemuan sel telur dan sel sperma (fertilisasi) tidak dapat terjadi secara baik. Hal tersebut dapat disebabkan oleh adanya penghalang di saluran telur, atau karena kualitas sperma yang kurang bagus sehingga tidak dapat mencapai sel telur. Jika terjadi masalah tersebut, dapat diatasi dengan teknologi yang disebut teknologi bayi tabung. Teknik bayi tabung ini adalah teknik untuk mempertemukan sel sperma dan sel telur di luar tubuh sang ibu

(in vitro fertilization). Setelah terjadi pertemuan antara sel sperma dan sel telur ini terjadi, proses selanjutnya, embrio yang dihasilkan ditanamkan kembali di rahim ibu hingga terbentuk bayi dan dilahirkan secara normal.

d. Antibodi Monoklonal

 Setiap saat tubuh kita dapat terkena serangan virus, bakteri, jamur, dan zat-zat lain dari lingkungan sekitarnya. Zat-zat tersebut dapat membahayakan tubuh. Secara alami, manusia dapat menghasilkan antibodi bagi kuman atau antigen tersebut. Namun, agar sistem kekebalan tubuh aktif, tubuh harus pernah diserang kuman tersebut. Terkadang jika tubuh tidak mampu bertahan, akibatnya akan fatal. Untuk memicu kekebalan tubuh, dapat dilakukan dengan menyuntikkan vaksin yang mengandung antigen penyakit tersebut. Dengan demikian, dapat terbentuk antibodi pada tubuh yang dapat melawan patogen. Oleh karena kemampuan melawan patogen ini, antibodi monoklonal dikembangkan untuk mengatasi  penyakit spesifik. Cara yang umum digunakan untuk menghasilkan antibodi adalah dengan menyuntikkan sedikit antigen pada tikus atau kelinci. Tubuh kelinci atau tikus akan merespon antigen dengan menghasilkan antibodi yang secara langsung dapat diambil dari darahnya. Akan tetapi, biasanya antigen direspon oleh beberapa macam sel. Antibodi yang dihasilkan adalah antibodi poliklonal, yaitu campuran berbagai antibodi yang dihasilkan oleh berbagai sel. Sekitar 1970, sebuah teknik dikembangkan untuk menghasilkan antibodi monoklonal. Antibodi yang dihasilkan dari satu sel yang sama dan spesifik terhadap satu antigen. Antibodi monoklonal ini didapat dari kultur sel. Pembuatan antibodi monoklonal adalah melalui fusi sel antara sel B dari hati dan sel penghasil tumor. Sel B hati digunakan karena sel inilah yang menghasilkan antibodi. Adapun sel tumor digunakan karena dapat membelah diri terus-menerus. Perhatikan Gambar 7.14.
 

 Terbentuk antibodi monoklonal Langkah pertama untuk membuat antibodi monoklonal adalah hewan disuntikkan antigen sel B tersebut. Kemudian, sel B hewan diisolasi dan difusikan dengan sel tumor. Hasilnya adalah sel hibrid yang menghasilkan satu antibodi tertentu dan terus membelah. Antibodi monoklonal juga dapat digunakan untuk keperluan diagnosa dan diharapkan dapat menyembuhkan kanker

TEKNIK PLASMID - INSULIN - TRANSGENIK

Bioteknologi ialah pemanfaatan sistem hayati untuk menghasilkan produk barang dan jasa. 

• Biologi molekuler menggunakan rekayasa genetik, manipulasi gen untuk tujuan praktis misalnya untuk penelitian dan juga manufaktur ratusan produk yang bermanfaat. 
• Praktek-praktek yang didasarkan pada manipulasi DNA in vitro berbeda dari praktek-praktek bioteknologi DNA masa lalu karena karena bioteknologi tersebut memungkinkan dilakukannya modifikasi gen-gen spesifik dan memindahkannya di antara organisme yang sangat berbeda seperti bakteri, tumbuhan, dan hewan (Campbell, 2000).
  

• Salah satu contoh bioteknologi DNA yaitu DNA plasmid.
• Plasmid merupakan molekul DNA pada sel bakteri, berbentuk bulat kecil yang berbeda dan merupakan tambahan dari molekul DNA utama pada kromosom bakteri. 
• Plasmid dapat mereplikasi DNAnya sendiri terlepas dari DNA pada kromosom. 
• Berbagai tipe plasmid telah ditemukan pada sel bakteri. 
• Distribusi plasmid pada bakteri bersifat sporadis karena ada bakteri yang mengandung plasmid tetapi ada juga yang tidak .

• Pada sel Bakteri Escherichia coly terdapat plasmid F yang menyebabkan bakteri ini mempunyai sifat konjugatif tertentu. 
• Plasmid F bias digunakan sebagai vektor untuk membawa DNA yang akan disisipkan pada genom sel target.(Transformasi) 
• Akan tetapi plasmid yang secara rutin digunakan sebagai vektor adalah yang mengandung gen ketahanan terhadap antibiotika (Anonim1).

Fenotipe dari gen ketahanan terhadap antibiotika sangat baik digunakan untuk menseleksi sel-sel yang ditransformasi dengan plasmid tersebut dan juga menseleksi vektornya sendiri yang mengandung DNA rekombinasi. 

• Plasmid juga merupakan alat yang efisien untuk mengamplifikasi klon DNA karena memiliki kopi yang sangat banyak per selnya (Anonim1).
• DNA plasmid bisa mereplikasi seperti DNA pada inti 

Proses penggunaan plasmid bakteri untuk mengklon gen adalah sebagai berikut :

• DNA plasmid diisolasi dari bakteri dan DNA berisi gen yang dinginkan dari jenis sel lain misalnya gen yang mengkode suatu hormon.
• Sepotong DNA yang berisi gen tersebut diselipkan ke dalam salah satu plasmid pada bakteri secara in vitro, yang kemudian menghasilkan DNA rekombinan
• Plasmid rekombinan yang sudah di rekayasa itu dikembalikan ke sel bakteri
• Sel bakteri ditumbuhkan dalam kultur agar sel bakteri membelah , kemudian membentuk klon sel. DNA asing yang disambungkan ke dalam plasmid
• DNA yang disisipkan tidak merusak kemampuan plasmid untuk bereplikasi di dalam sel bakteri'
• Tentu bertujuan agar gen yang diinginkan direplikasi bersama dengan plasmid begitu sel inangnya menjadi banyak. Dapat dikatakan gen itu telah diklon.
• Identifikasi klon bakteri yang membawa gen yang diinginkan tersebut.
• Kesimpulannya Jika DNA yang didisipkan itu misalnya Sequens DNA yang menghasilkan Hormon Insulin maka Klon yang terbentuk akan sama DNA yang disisipkan akan mampu menghasilkan insulin. Sehingga bakteri  yang terus membelah dalam junlah banyak bisa mensekresi insulin yang kemudian diekstrak 
• Produk insulin ditempatkan pada botol kemudian disuntikan ke penderita DM untuk membantu banyaknya glukosa (gula darah) agar bisa diubah menjadi Glikogen sehingga aman 
• Aplikasi terakhir dari pengklonan gen dalam bakteri (Campbell, 2000)

  

Bioteknologi menggunakan plasmid bakteri untuk mengklon gen

Penggunaan gen dan aplikasinya, mempertimbangkan suatu pendekatan yang menggunakan bakteri dan plasmid bakteri tersebut. 

• Plasmid merupakan molekul DNA sirkular kecil yang bereplikasi dari sel bakteri. 
• Pada gambar diatas memperlihatkan suatu plasmid gen asing dari sel eukariotik di selipkan di dalamnya dan selanjutnya dikembalikan ke sel bakteri. 
• Bakteri mereplikasi DNA rekombinannya. Pada keadaan yang dikocok, klon bakteri akan membuat protein yang dikode oleh gen asing tersebut (Campbell, 2000).

Penggunaan yang potensial dari gen hasil klon terbagi dalam dua kategori umum. 

• Pertama untuk menghasilkan produk protein baik untuk dipelajari maupun untuk tujuan praktis. 
• Misalnya penggunaan bakteri untuk membawa gen hormon pertumbuhan manusia untuk mengatasi masalah pertumbuhan yang terhambat. 
• Kedua untuk mempersiapkan banyak salinan dari gen itu sendiri. 
• Kemungkinan peneliti dapat menentukan urutan nukleotida gen atau menggunakan gen itu untuk member suatu organism kemampuan metabolik baru(Campbell, 2000).

Dalam proses pengklonan gen dengan memanfaatkan DNA plasmid sebagai vektor klon tidak terlepas dari peranan enzim, dalam hal ini enzim restriksi dan ligase. 

• Enzim restriksi (endonuklease Restriksi) yaitu enzim yang dapat memotong molekul DNA pada lokasi-lokasi spesifik yang jumlahnya terbatas
• Enzim Ligase yang menyatukan potongan sequen DNA menjadi satu sehingga bisa disisipkan 
• Dan enzim enzim itu dipelajari ketika terjadi penyerangan virus Litik ke banteri dalam replikasinya menyerang inang . 
• Di alam, enzim ini melindungi bakteri terhadap DNA yang menyelinap dari organisme lain, seperti virus atau sel bakteri lain. 
• Enzim-enzim ini bekerja dengan memotong-motong DNA asing, suatu proses yang disebut restriksi (Campbell, 2000).

Sebagian besar Enzim restriksi sangat spesifik, mengenali urutan nukleotida pendek dalam molekul DNA dan memotong pada titik tertentu di dalam urutan ini. 

• Sel bakteri melindungi DNA-nya sendiri dari restriksi dengan menambahkan gugus metal (-CH3) pada adenine atau sitosin di dalam urutan yang dikenali oleh enzim restriksi tersebut (Campbell, 2000).

Penggunaan enzim restriksi dan DNA ligase untuk membuat DNA rekombinan.

Dengan enzim restriksi dan DNA ligase maka plasmid rekombinan dapat dibuat. 

• Plasmid aslinya disebut vektor pengklon didefinisikan sebagai molekul DNA yang dapat membawa DNA asing ke dalam sel dan bereplikasi di dalam sel tersebut. plasmid bakteri banyak digunakan sebagai vektor pengklon (Campbell, 2000).
• Plasmid rekombinan dihasilkan melalui penyambungan fragmen restriksi dari DNA asing ke dalam plasmid yang diisolasi dari bakteri dapat dikembalikan secara relatif mudah ke bakterinya. 
• Ketika bakteri bereproduksi, plasmid ini bereplikasi di dalamnya. 
• Klon sel yang dihasilkan tampak sebagai koloni pada medium padat, berisi banyak salinan suatu klon dari DNA asing tersebut (Campbell, 2000).
  

Bakteri merupakan sel yang paling umum digunakan untuk pengklonan gen, terutama karena mudahnya DNA dapat diisolasi dari dan dimasukan kembali ke dalam sel tersebut.

Prosedur untuk pengklonan gen eukariotik di dalam plasmid bakteri yaitu,

 

1. Pengisolasian vektor dan sumber-sumber gen.

• Proses ini diawali dengan mempersiapkan dua jenis DNA yaitu plasmid bakteri dan DNA yang mengandung gen yang diinginkan. 
• DNA yang terakhir diambil dari misalnya sel jaringan manusia yang telah ditumbuhkan dalam kultur laboratorium. 
• Plasmid dapat diambil dariE.coli dan membawa dua gen yang bermanfaat dalam memberikan resistensi terhadap antibiotik ampisilin dan hidrolisis gula laktosa. 
• Plasmid ini memiliki urutan pengenalan tunggal untuk enzim restriksi yang digunakan yang terletak di dalam gen lacZ.

2. Penyelipan DNA ke dalam vektor.

• Enzim memotong DNA plasmid pada tempat restriksi tunggalnya, mengganggu gen lacZ. 
• Enzim ini juga memotong DNA manusia, menghasilkan ribuan fragmen, salah satu fragmen membawa gen yang diinginkan. 
• Enzim menciptakan ujung lengket pada fragmen DNA manusia dan plasmid. Enzim DNA ligase menggabungkan molekul-molekul DNA melalui ikatan kovalen. 
• Hasilnya ialah molekul DNA rekombinan.

3. Pemasukan vektor pengklon ke dalam sel.

• Sel bakteri mengambil plasmid rekombinan melalui transformasi (penyerapan DNA telanjang dari larutan sekeliling : lihat video terlampir). 
• Bakteri berupa lacZ–tidak dapat menghidrolisis laktosa. 
• Sebagian bakteri ini memperoleh DNA plasmid rekombinan yang diinginkan; banyak sel lain mengambil DNA lain, baik rekombinan maupun non-rekombinan.
• Pengklonan sel-sel (dan gen asing).
• Bakteri ditempatkan pada nutrient agar. 
• Gen plasmid dimanfaatkan untuk memilih koloni sel yang membawa plasmid rekombinan.
• Identifikasi klon sel yang membawa gen yang diinginkan.

• Metode untuk mendeteksi DNA suatu gen secara langsung tergantung pada pembuatan pasangan-basa antara gen dan urutan komplementer pada molekul asam nukleat lain, disebut hibridisasi asam nukleat. 
• Molekul komplementer, asam nukleat untai tunggal pendek yang dapat berupa RNA atau DNA, disebut probe asam nukleat. 
• Denaturasi sel dilakukan untuk pemisahan kedua untai DNA.

• Gen hasil klon dapat digunakan untuk mengidentifikasi gen yang serupa atau identik di dalam DNA sumber lain. 
• Jika sel mengandung gen diinginkan mentranslasi gen tersebut menjadi protein, maka identifikasi gen yang diinginkan dapat dilakukan dengan cara menyaring semua klon berdasarkan keberadaan protein tersebut (Campbell, 2000).

Salah satu contoh penerapan DNA plasmid dalam kehidupan yaitu di bidang pertanian dengan memanfaatkan plasmid dari bakteri Agrobacterium tumefacines 

• Bakteri Agrobacterium tumefasiens yang secara alami dapat menginfeksi tumbuhan dan menyebabkan tumor yang disebut empedu mahkota. 
• Tumor ini dimasukkan oleh plasmid Ti (Tumor inducing/ Penginduksi tumor). 
• Plasmid Ti ini mengintergrasikan segmen DNA-nya, yang dikenal sebagai DNA T, ke dalam DNA kromosom sel tumbuhan inangnya (Campbell 2000).

 Empedu mahkota pada tumbuhan yang merupakan tumor akibat infeksi dari plasmid Ti dariAgrobacterium tumifaciens

• Gen asing dapat diselipkan ke dalam plasmid Ti dengan menggunakan teknik DNA rekombinan. 
• Plasmid rekombinannya dikembalikan ke Agrobacterium yang kemudian dapat digunakan untuk menginfeksi sel tumbuhan yang ditumbuhkan di dalam kultur atau dimasukkan langsung ke dalam sel tumbuhan, dimana plasmid tersebut akan menyelipkan dirinya sendiri ke dalam kromosom tumbuhan tersebut (Campbell 2000).

Dengan memanfaatkan sel-sel tersebut akan meregenerasi keseluruhan tanaman, hal ini memungkinkan untuk menghasilkan tumbuhan yang mengandung dan mengekspresikan gen asing dan yang mewariskannya pada turunannya (Campbell 2000).

Ti plasmid pada Agrobacterium yang akan dipindahkan ke dalam sel tumbuhan.

Penggunaan plasmid Ti sebagai vektor untuk rekayasa genetik pada

• Kelemahan utama penggunaan plasmid Ti sebagai vektor ialah bahwa hanya tumbuhan dikotil saja yang rentan terhadap infeksi Agrobacterium. 
• Tumbuhan monokotil yang juga penting bagi bidang pertanian tidak dapat diinfeksi oleh Agrobacterium. 

• Untungnya para saintis dapat menggunakan teknik baru seperti elektroporasi dan tembakan DNA untuk memasukkan DNA ke dalam sel tumbuhan ini (Campbel, 2000).
  

Sumber :

Campbell, Neil. A., Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2000.Biologi. Edisi Kelima. Jilid 1. Erlangga, Jakarta.

 

AUDIOVIDEO