Teknologi DNA Rekombinan Sogandi, M.Si
Definisi . . . ? Teknologi DNA rekombinan adalah teknologi untuk merekayasa molekul DNA secara in vitro guna menghasilkan DNA d dengan engan kombinasi baru. Juga dikenal dengan istilah: rekayasa genetika, gene cloning
Molekul DNA rekombinan adalah hasil penggabungan fragmen DNA yang berasal dari sumber yang berbeda. Misalnya DNA manusia disisipkan pada DNA bakteri
Definisi . . . ? Teknologi DNA rekombinan adalah teknologi untuk merekayasa molekul DNA secara in vitro guna menghasilkan DNA d dengan engan kombinasi baru. Juga dikenal dengan istilah: rekayasa genetika, gene cloning
Molekul DNA rekombinan adalah hasil penggabungan fragmen DNA yang berasal dari sumber yang berbeda. Misalnya DNA manusia disisipkan pada DNA bakteri
Aplikasi Teknologi DNA Rekombinan
Bidang
Biologi dasar
Kesehatan
Industri
Pertanian
Investigasi kejahatan
Aplikasi
Manfaat
Sekuensing DNA
Mengetahui struktur gen, fungsi gen, dan hubungan kekerabatan gen maupun organisme
Mutagenesis terarah
Mengetahui fungsi gen
Protein obat
Menghasilkan protein untuk mengobati penyakit seperti diabetes, dwarfism, hemofilia
Terapi gen
Mengobati penyakit genetik seperti cystic fibrosis
Perbaikan vaksin
Menghasilkan vaksin yang lebih efektif dengan efek samping lebih rendah
Diagnosis
Memungkinkan diagnosis penyakit infeksi secara cepat dan akurat
Obat hewan
Memungkinkan diagnosis, pencegahan, dan pengobatan penyakit hewan secra lebih baik
Mengubah mikroorganisme
Meningkatkan produksi antibiotik, asam amino, vitamin, enzim, juga untuk penanganan limbah dan degradasi senyawa kimia
Mengubah tanaman
Menghasilkan tanaman unggul
Mengubah hewan
Menghasilkan ternak unggul
DNA fingerprinting
Dapat mengindentifikasi mengindentifikasi seseorang melaluisampel darah, semen, jaringan, dsb.
Tahapan Pengklonan Gen
Manipulasi DNA
•
Ragam manipulasi DNA: pemotongan,
•
penyambungan,
•
pemendekan,
•
pemanjangan,
•
penyalinan menjadi molekul RNA,
•
penggandaan DNA, serta modifikasi
•
penambahan gugus tertentu
•
penghilangan gugus tertentu.
•
VEKTOR
Vektor, yang juga disebut vektor pengklon (cloning vector ) merupakan molekul DNA yang bisa berreplikasi secara mandiri dan dapat digunakan sebagai pembawa molekul DNA lain yang tidak memiliki kemampuan untuk berreplikasi sendiri didalam sel.
Vektor diperlukan agar DNA asing yang disisipkan direplikasi dan dipertahankan didalam sel inang dari generasi ke generasi
Vektor dirancang untuk digunakan pada sel inang tertentu
Sel inang: bakteri, yeast, fungi, insekta, tanaman, hewan
Plasmid
•
•
•
DNA melingkar utas ganda di luar kromosom Mampu berrepliasi (memperbanyak diri) secara mandiri
Prinsip Dasar Pengklonan Gen
•
Istilah penting: DNA, gen, genom,
•
Enzim restriksi
•
Situs restriksi
•
Vektor, plasmid
•
DNA rekombinan
•
Sel kompeten
•
Transformasi, transfeksi
•
Sel inang
•
fermentasi
•
bioreaktor, fermentor
•
TUGAS 1 Carilah pengertian dari beberapa istilah berikut ! •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Istilah penting: DNA, gen, genom, Enzim restriksi Situs restriksi Vektor, plasmid DNA rekombinan Sel kompeten Transformasi, transfeksi Sel inang fermentasi bioreaktor, fermentor
Tugas dikirimkan ke
[email protected] dengan subject tugas biotek “
Contoh Protein Rekombinan yang Dibuat pada Sel Bakteri •
•
•
•
•
•
Insulin manusia Hormon pertumbuhan manusia Interferon manusia Berbagai jenis enzim Antibodi Dan sebagainya
Ekspresi Gen Insulin Manusia pada E. coli
Tahapan Umum Pengembangan Produk Biofarmasi
Aplikasi dalam Pertanian
Tanaman tahan herbisida glyphosate
13
Diagram Teknik Pembuatan Tikus Transgenik melalui Transfeksi Vektor
Transgenic Mammals
15
Terapi Gen •
•
Dilakukan dengan memasukkan transgen normal kedalam kromosom untuk menggantikan alel yang mengalami kelainan Dibedakan menjadi 2 kategori: 1. germ line gene therapy 2. somatic gene therapy
Gene Therapy
•
Treatment of SCID (severe combined immunodeficiency). SCID affects the maturation of immune cells that develop in bone marrow. SCID sufferers lack the 17
Bioetika
Pemasukan DNA Ke Dalam Sel
Prinsip Cloning
Cloning
Pembuatan Sel Kompeten
Seleksi Transforman
Seleksi Transforman
Identifikasi Sel Rekombinan
Seleksi Rekombinan Melalui Inaktivasi Insersi
Seleksi Rekombinan Melalui Inaktivasi Gen Resistensi Antibiotik
Seleksi rekombinan melalui inaktivasi insersi gen lacZ’
Prinsip Inaktivasi Insersi Gen LacZ’
Blue-white Selection
Transformasi Kultur Sel Tanaman
TUGAS 2 Gen interferon (IFN) akan diklon (disisipkan) kedalam vektor pBK1. Situs restriksi yang tersedia pada segmen DNA yang membawa gen IFN dan situs restriksi yang tersedia pada vektor diperlihatkan pada gambar. Jelaskan: 1.Enzim restriksi yang Anda pilih untuk mengklon gen IFN kedalam vektor pBK1 (berikan alasan)! 2.Cara menapis ( screening) koloni yang membawa plasmid pBK1 dengan insert gen IFN
TUGAS 3 EcoRI
INS BamHI
Bam HI
BamHI
EcoRI
R
amp
R
pBK1 ori
tet
Gen insulin (INS) akan diklon (disisipkan) kedalam vektor pBK1. Situs restriksi yang tersedia pada segmen Pst I DNA yang membawa gen INS dan situs restriksi yang tersedia pada vektor diperlihatkan pada gambar. Jelaskan: 1. Enzim restriksi yang Anda pilih untuk mengklon gen INS kedalam vektor pBK1 (berikan alasan)! 2. cara menyisipkan gen INS kedalam vektor pBK1 ! 3.
Pst I
Cara menapis ( screening ) koloni yang membawa plasmid pBK1 dengan insert gen INS ?
Tugas dikirimkan ke
[email protected] dengan subject tugas biotek “
