Rekayasa Genetika, Pengertian, Penerapan, Tujuan dan Perkembangan dari Masa ke Masa
PENGERTIAN REKAYASA GENETIKA
Genetika adalah kata yang dipinjam dari bahasa Belanda:genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani genno, yang berarti "melahirkan". Genetika merupakan cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Maka, dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala aspeknya.
Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Dan secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan tentang :
- material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
- bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
- bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik)
Baca juga : Rekayasa Genetika Bioteknologi, Dampak Positif dan Negatif Menurut Islam
Maka, Rekayasa genetika dalam arti luas adalah teknologi dalam penerapan genetika untuk membantu masalah dan kepentingan apapun dari manusia. Dengan segala pengetahuan dan pengalaman dari trial dan error tersebut manusia dapat mengembangkan produk-produk yang bermanfaat bagi manusia itu sendiri.
Teknologi Rekayasa Genetika merupakan inti dari bioteknologi didifinisikan sebagai teknik in-vitro asam nukleat, termasuk DNA rekombinan dan injeksi langsung DNA ke dalam sel atau organel; atau fusi sel di luar keluarga taksonomi; yang dapat menembus rintangan reproduksi dan rekombinasi alami, dan bukan teknik yang digunakan dalam pemuliaan dan seleksi tradisional.
Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Misalnya, gen dari bakteri bisa diselipkan di kromosom tanaman, sebaliknya gen tanaman dapat diselipkan pada kromosom bakteri. Gen serangga dapat diselipkan pada tanaman atau gen dari babi dapat diselipkan pada bakteri, atau bahkan gen dari manusia dapat diselipkan pada kromosom bakteri.
Produksi insulin untuk pengobatan diabetes, misalnya, diproduksi di dalam sel bakteri Eschericia coli (E. coli) di mana gen penghasil insulin diisolasi dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. coli. Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah. Teknologi rekayasa genetika juga memungkinkan manusia membuat vaksin pada tumbuhan, menghasilkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat baru yang khas.
Maka, Rekayasa genetika dalam arti luas adalah teknologi dalam penerapan genetika untuk membantu masalah dan kepentingan apapun dari manusia. Dengan segala pengetahuan dan pengalaman dari trial dan error tersebut manusia dapat mengembangkan produk-produk yang bermanfaat bagi manusia itu sendiri.
Teknologi Rekayasa Genetika merupakan inti dari bioteknologi didifinisikan sebagai teknik in-vitro asam nukleat, termasuk DNA rekombinan dan injeksi langsung DNA ke dalam sel atau organel; atau fusi sel di luar keluarga taksonomi; yang dapat menembus rintangan reproduksi dan rekombinasi alami, dan bukan teknik yang digunakan dalam pemuliaan dan seleksi tradisional.
Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Misalnya, gen dari bakteri bisa diselipkan di kromosom tanaman, sebaliknya gen tanaman dapat diselipkan pada kromosom bakteri. Gen serangga dapat diselipkan pada tanaman atau gen dari babi dapat diselipkan pada bakteri, atau bahkan gen dari manusia dapat diselipkan pada kromosom bakteri.
Produksi insulin untuk pengobatan diabetes, misalnya, diproduksi di dalam sel bakteri Eschericia coli (E. coli) di mana gen penghasil insulin diisolasi dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. coli. Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah. Teknologi rekayasa genetika juga memungkinkan manusia membuat vaksin pada tumbuhan, menghasilkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat baru yang khas.
PENERAPAN GENETIKA
Charles Darwin dengan teori evolusinya menjadi seseorang yang pertama kali menyinggung variasi genetik di dalam bukunya the origin of species.
Tetapi istilah "genetika" pertama kali diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick yang juga ia gunakan pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.
Perkembangan genetika terus terjadi baik itu dalam bidang genetika murni ataupun genetika terapan. Dan perkembangan dilakukan pertama kali oleh Gregor Mendel dengan menyilangkan tanaman pada 1985 yang biasa dikenal dengan "hukum pewarisan Mendel". Sebuah hukum yang mengenalkan konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor') sebagai pembawa sifat. Yang menyatakan bahwa setiap gen memiliki alel yang menjadi ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Dan apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe.
Baca juga : Hukum Ilmu Bioteknologi Menurut Islam disertai Dalil Alquran dan Hadits
Setelah penemuan karya Mendel tersebut, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains. Dan perkembangan tersebut terjadi dalam bidang genetika murni maupun terapan.
Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain untuk peningkatan produksi, peningkatan mutu produk agar tahan lama dalam penyimpanan pascapanen, peningkatan kandungan gizi, tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi, serta perubahan pigmentasi.
Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika.
Di negara-negara maju seperti di Amerika, Eropa, Australia, dan Jepang organisme hasil rekayasa genetika telah banyak beredar di masyarakatnya maupun diekspor ke negara-negara lain seperti Indonesia. Organisme hasil rekayasa genetika dapat berupa mikrooraganisme (bakteri, jamur, ragi, virus), serangga, tanaman, hewan dan ikan. Di AS produk-produk hasil rekayasa genetika dijual secara bebas di pasaran, sementara di Eropa dan Jepang diwajibkan untuk memberi label bagi produk-produk tersebut. Cina juga merupakan negara yang telah sangat maju dalam pengembangan bioteknologi rekayasa genetika.
Setelah penemuan karya Mendel tersebut, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains. Dan perkembangan tersebut terjadi dalam bidang genetika murni maupun terapan.
TUJUAN REKAYASA GENETIKA
Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain untuk peningkatan produksi, peningkatan mutu produk agar tahan lama dalam penyimpanan pascapanen, peningkatan kandungan gizi, tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi, serta perubahan pigmentasi.
Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika.
Di negara-negara maju seperti di Amerika, Eropa, Australia, dan Jepang organisme hasil rekayasa genetika telah banyak beredar di masyarakatnya maupun diekspor ke negara-negara lain seperti Indonesia. Organisme hasil rekayasa genetika dapat berupa mikrooraganisme (bakteri, jamur, ragi, virus), serangga, tanaman, hewan dan ikan. Di AS produk-produk hasil rekayasa genetika dijual secara bebas di pasaran, sementara di Eropa dan Jepang diwajibkan untuk memberi label bagi produk-produk tersebut. Cina juga merupakan negara yang telah sangat maju dalam pengembangan bioteknologi rekayasa genetika.
PERKEMBANGAN REKAYASA GENETIKA DARI MASA KE MASA
Kemajuan di bidang bioteknologi khususnya dalam bidang rekayasa genetika tak lepas dari kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologi. Bioteknologi sebenarnya sudah ada sejak ribuan tahun yang lalu.
Garis waktu bioteknologi
- 8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak
- 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi.
- 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat.
- 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
- 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
- 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang Pengembangbiakan hewan.
- 1880 Mikroorganisme ditemukan.
- 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan.
- 1865 Gregor Mendel menemukan hukum-hukum dalam penyampaian sifat induk keturunannya.
- 1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.
- 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakanuntuk memotong gen-gen.
- 1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
- 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.
- 1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia.
- 1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat “flavor saver”.
- 2000 :
- Ditemukannya enzim pemotong DNA yaitu enzim restriksi endonuklease.
- Ditemukannya pengatur ekspresi DNA yang diawali dengan penemuan operon laktosa pada prokariota.
- Ditemukannya perekat biologi yaitu enzim ligase.
- Ditemukannya medium untuk memindahkan gen ke dalam sel mikroorganisme.
Posting Komentar untuk "Rekayasa Genetika, Pengertian, Penerapan, Tujuan dan Perkembangan dari Masa ke Masa"