Mengenal Alat dari Bioteknologi

Proses dasar teknologi DNA rekombinan berkisar pada aktivitas DNA dalam sintesis protein. Selama sintesis ini, DNA menyediakan kode genetik untuk penempatan asam amino dalam protein.

Dengan ikut campur dalam proses ini, para ilmuwan dapat mengubah sifat DNA, sehingga mengubah sifat protein diungkapkan oleh DNA itu. Dengan memasukkan gen ke dalam genom suatu organisme, ilmuwan dapat menimbulkan organisme untuk menghasilkan protein yang tidak biasanya dihasilkan.

Teknologi DNA rekombinan telah dimungkinkan sebagian oleh penelitian yang luas di mikroorganisme selama setengah abad terakhir. Salah satu mikroorganisme penting dalam penelitian DNA rekombinan adalah Escherichia coli, sering disebut sebagai E. coli. Biokimia dan genetika E. coli sangat terkenal, dan DNA-nya telah diisolasi dan dibuat untuk menerima gen baru. DNA kemudian dapat dipaksakan ke dalam sel E. coli segar dan bakteri akan mulai memproduksi protein ditentukan oleh gen asing. Bakteri yang berubah tersebut dikatakan telah ditransformasi.

Pengetahuan tentang virus juga telah membantu perkembangan teknologi DNA. Virus adalah fragmen asam nukleat yang dikelilingi oleh lapisan protein. Dalam beberapa kasus, virus menyerang sel-sel dan mereplikasi dalam sel, sehingga menghancurkan mereka. Dalam kasus lain, virus memasuki sel, dan asam nukleat mereka bergabung dengan asam nukleat dalam inti sel. Dengan melampirkan DNA untuk virus, para ilmuwan menggunakan virus untuk mengangkut DNA asing ke dalam sel dan untuk menghubungkannya dengan asam nukleat dari sel.

Metode lain yang umum untuk memasukkan DNA ke dalam sel adalah dengan menggunakan plasmid, yang merupakan loop kecil DNA dalam sitoplasma sel bakteri. Bekerja dengan plasmid jauh lebih mudah daripada bekerja dengan kromosom, sehingga plasmid sering kali operator, atau vektor, DNA. Plasmid dapat diisolasi, digabungkan dengan DNA asing, kemudian dimasukkan ke dalam sel di mana mereka berkembang biak sebagai sel berkembang biak.

Loading...

Minat DNA rekombinan dan bioteknologi meningkat cukup selama 1960-an dan 1970-an dengan penemuan restriksi enzim. Enzim ini mengkatalisis pembukaan molekul DNA pada titik “terbatas”, terlepas dari sumber DNA. Gambar 1 menunjukkan bahwa molekul DNA manusia dibuka di lokasi tertentu oleh enzim restriksi EcoRl (kiri atas), dan fragmen DNA yang diinginkan terisolasi (kiri bawah). DNA plasmid diperlakukan dengan enzim yang sama dan membuka. Fragmen DNA disambung ke plasmid untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan.

Gambar 1 Konstruksi sebuah molekul DNA rekombinan.

restriksi enzim tertentu membiarkan menggantung di ujung molekul DNA pada titik di mana DNA dibuka. DNA asing itu sehingga dapat dikombinasikan dengan DNA pembawa pada saat ini. Sebuah enzim yang disebut DNA ligase menempa hubungan permanen antara ujung tergantung dari molekul DNA pada titik persatuan.

Teknologi DNA rekombinan yang canggih dan mahal. Gen harus diisolasi, vektor harus diidentifikasi, dan kontrol gen harus dipertahankan. Stabilitas vektor dalam sel inang adalah penting, dan ilmuwan harus yakin bahwa bakteri patogenik digunakan. Sel dari mamalia dapat digunakan untuk mensintesis protein, tetapi menumbuhkan sel-sel sulit. Selain itu, sinyal gen yang tepat harus diidentifikasi, molekul RNA harus terikat ke ribosom, dan adanya intron harus dipertimbangkan. Mengumpulkan produk gen dan mengekspor dari sel pertimbangan lain.

Gen-gen yang digunakan dalam teknologi DNA umumnya diperoleh dari sel inang atau organisme yang disebut perpustakaan gen. Sebuah perpustakaan gen adalah kumpulan sel diidentifikasi sebagai menyimpan gen tertentu. Sebagai contoh, sel E. coli dapat disimpan dengan gen untuk insulin manusia dalam kromosom mereka.

Loading...