Nama : Laela Noor Faizah
NIM : 113811011
Tugas memenuhi makul genetika
PEMANFAATAN REKAYASA
GENETIKA BIDANG FARMASI
Di bidang farmasi,
rekayasa genetika terbukti mampu menghasilkan berbagai jenis obat dengan
kualitas yang lebih baik sehingga memberikan harapan dalam upaya penyembuhan
sejumlah penyakit di masa mendatang. Bahan-bahan untuk mendiagnosis berbagai
macam penyakit dengan lebih akurat juga telah dapat dihasilkan.
Teknik rekayasa
genetika memungkinkan diperolehnya berbagai produk industri farmasi penting
seperti insulin, interferon, dan beberapa hormon pertumbuhan dengan cara yang
lebih efisien. Hal ini karena gen yang bertanggung jawab atas sintesis
produk-produk tersebut diklon ke dalam sel inang bakteri tertentu yang sangat
cepat pertumbuhannya dan hanya memerlukan cara kultivasi biasa. Dengan
mentransfer gen untuk produk protein yang dikehendaki ke dalam bakteri, ragi,
dan jenis sel lainnya yang mudah tumbuh di dalam kultur seseorang dapat
memproduksi protein dalam jumlah besar, yang secara alami hanya terdapat dalam
jumlah sangat sedikit (Chambell et all, 2000)
1) Pembuatan insulin melalui proses rekayasa genetika
Insulin adalah suatu
hormon polipetida yang diproduksi dalam sel-sel β kelenjar Langerhaens pankreas.
Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah (kadar gula darah
dijaga 3,5-8,0 mmol/liter). Hormon insulin yang diproduksi oleh tubuh kita
dikenal juga sebagai sebutan insulin endogen. Namun, ketika
kalenjar pankreas mengalami gangguan sekresi guna memproduksi hormon insulin,
disaat inilah tubuh membutuhkan hormon insulin dari luar tubuh, dapat berupa
obat buatan manusia atau dikenal juga sebagai sebutan insulin eksogen.
Kekurangan insulin dapat menyebabkan penyakit seperti diabetes mellitus
tergantung insulin (diabetes tipe I). Insulin terdiri dari 51 asam amino.
Molekul insulin disusun oleh 2 rantai polipeptida A dan B yang dihubungkan
dengan ikatan disulfida. Rantai A terdiri dari 21 asam amino dan rantai B
terdiri dari 30 asam amino.
Adapun proses
pembuatan insulin dengan menggunakan plasmid pada bakteri sebagai vektor
pengklon (pembawa DNA) sebagai berikut:
1- Pengisolasian vector dan DNA sumber gen
Rangkaian DNA yang mengkode insulin
dapat diisolasi dari gen manusia yang sebelumnya telah ditumbuhkan dalam kultur
di laboratorium
Vektor yang digunakan berupa plasmid
dari bakteri Escherichia coli. Plasmid merupakan molekul DNA
kecil, sirkuler, dapat bereplikasi sendiri dan terpisah dari kromosom bakteri.
Adapun plasmid yang digunakan mengandung gen:
· Amp-R yang terbukti memberikan resistensi pada sel inang terhadap
antibiotik amphisilin
· LacZ yang mengkode enzim β-galaktosidase yang menghidrolisis
gula laktosa
Plasmid ini memiliki pengenalan tunggal
untuk enzim restriksi endonuklease yang digunakan dan urutan ini terletak dalam
gen lacZ
2- Penyelipan DNA ke dalam vector
- Plasmid maupun DNA manusia dipotong
dengan menggunakan enzim restriksi yang sama dimana enzim ini memotong DNA
plasmid pada tempat restriksi tunggalnya dan mengganggu gen lacZ.
- Mencampurkan fragmen DNA manusia dengan
plasmid yang telah dipotong
- Penambahan enzim ligase untuk membentuk
ikatan kovalen antara keduanya
3- Pemasukan plasmid ke dalam sel bakteri
- Plasmid yang telah termodifikasi
dicampurkan dalam kultur bakteri
- Bakteri akan mengambil plasmid
rekombinan secara spontan melalui proses transformasi namun tidak semua bakteri
yang akan mengambil plasmid rekombinan yang diinginkan
4- Pengklonaan sel dan gen asing
- Bakteri hasil transformasi ditempatkan
pada medium nutrient padat yang mengandung amphisilin dan gula yang
disebut X-gal. Amphisilin dalam medium yang akan memastikan bahwa
hanya bakteri yang mengandung plasmid yang dapat tumbuh karena adanya
resistensi dari amp-R. Sedangkan X-gal akan memudahkan identifikasi
koloni bakteri yang mengandung gen asing yang disisipkan. X-gal ini akan
dihidrolisis oleh β-galaktosidase menghasilkan produk berwarna
biru, sehingga koloni bakteri yang mengandung plasmid dengan gen
β-galaktosidase utuh akan berwarna biru. Tetapi jika suatu plasmid memiliki DNA
asing yang diselipkan ke dalam gen lacZ-nya maka koloni sel yang
mengandung DNA asing ini akan berwarna putih karena sel tersebut tidak bisa
menghasilkan β-galaktosidase untuk menghidrolisis X-gal.
5- Identifikasi klon sel yang membawa gen yang diinginkan
- Setelah tumbuh membentuk koloni, bakteri
yang mengandung DNA rekombinan diidentifikasi menggunakan probe asam
nukleat. Probe adalah rantai RNA atau rantai tunggal DNA yang diberi label
isotop radioaktif atau bahan fluorescent dan dapat berpasangan
dengan basa nitrogen tertentu dari DNA rekombinan. Pada langkah pembuatan
insulin ini probe yang digunakan adalah RNAd dari gen pengkode insulin pankreas
manusia. Untuk memilih koloni bakteri mana yang mengandung DNA rekombinan,
caranya adalah menempatkan bakteri pada kertas filter lalu disinari dengan
ultraviolet. Bakteri yang memiliki DNA rekombinan dan telah diberi probe akan
tampak bersinar.
Setelah
mengidentifikasi klon sel yang diinginkan, kemudian ditumbuhkan dalam kultur
cair dalam tangki besar dan selanjutnya dengan mudah mengisolasi gen tersebut
dalam jumlah besar. Selain itu juga dapat digunakan sebagai probe untuk
mengidentifikasi gen yang serupa atau identik di dalam DNA dari sumber lain.
Pada industri
pengolahan pangan, misalnya pada pembuatan keju, enzim renet yang digunakan
juga merupakan produk organisme transgenik. Hampir 40% keju keras (hard cheese)
yang diproduksi di Amerika Serikat menggunakan enzim yang berasal dari
organisme transgenik. Demikian pula, bahan-bahan food additive seperti penambah
cita rasa makanan, pengawet makanan, pewarna pangan, pengental pangan, dan
sebagainya saat ini banyak menggunakan produk organisme transgenik
0 komentar :
Posting Komentar