KATA KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Pertama-tama kamipanjatkan puji dan syukurAllah SWT. SWT. Shalawat serta salam semoga terlimpah curahkan kepada Nabi Muhammad SAW. epada keluargan keluarganya! ya! sahabat-sahabatnya! sahabat-sahabatnya! dan kepada kepada kita selaku umatnya. ami ami bersyukur kehadirat Ilahi Rabbi yang telah memberikan rahmat! tau"# serta hidayah-Nya kepada kami! sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Tujuan Tujuan penulisan makalah ini dibuat sebagai salah satu tugas mata kuliah $ene $eneti tik ka.
%eng %engan an
disu disusu suny nya a
mak makalah alah
ini! ini!
semo semoga ga
pemb pembac aca a
dapa dapatt
menamb menambah ah pengeta pengetahua huanny nnya a serta serta mampu mampu memaha memahami mi secara secara mendala mendalam m tentang hal-hal yang berkaitan dengan bahasan yang dikaji dalam makalah ini sebagai wawasan penalaran para pembaca. %ala %alam m
pemb pembua uata tan n
mak makalah alah
ini ini
kami ami
kek ekur uran angan gan dan kesalah esalahan an oleh oleh sebab sebab itu! itu!
men menyad yadari ari
masi masih h
bany banyak ak
kami ka mi hara harapk pkan an kriti kritik k dan
sarannya demi kesempurnaan makalah ini. Akhir kata semoga makalah ini berman&aat! khususnya bagi kami umumnya bagi seluruh yang membaca makalah ini.
'andung! ( Mei )*+, Penulis!
+
DAFTAR ISI Cover
..........................................................................
Kata Pengantar.................................................................i Daftar Isi..........................................................................ii Bab I Pendahuuan............................................................!
+.+ atar 'elakang.............................................................................+ +.) umusanMasalah umusanMasalah............................................................... ........................................................................ ..........) .) +.( Tujuan..........................................................................................) Bab II Pe"bahasan............................................................#
).+ pengertian pengertian rek rekayasa ayasa genetik .................................... ........................... .................. ............... ...... ( ).) kelemahan kelemahan dan kelebihan kelebihan rekayasa rekayasa genetik ............................/ ..................... ......./ ).( metode pembentukan pembentukan buah jambu batu tanpa biji ..................., .............. ....., Bab III Penutu$................................................................!%
(.+ esimpulan.................................................................................+0 Daftar Pusta&a.................................................................!'
)
BAB I PENDA()*)AN
+ atar 'elakang Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan! para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan meman&aatkan prinsipprinsip ilmiah melalui penelitian. %alam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara e&ekti& dan e"sien. ekayasa $enetika atau %NA ekombinan dapat dide"nisikan sebagai pembentukan rekombinasi baru dari material yang dapat diturunkan dengan cara penyisipan %NA dari luar kedalam suatu wahana 12ektor tertentu3 sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanjutan berkembang baru. %engan teknik %NA rekombinan sekarang! ada kemungkinan untuk menumbuhkan setiap segmen dari setiap %NA pada bakteri. 4asil organisme yang telah mengalami rekayasa genetika! yang dilakukan melalui pemindahan atau trans&er sebuah atau lebih gen antara species yang sama atau yang berbeda itu! disebut transgenic 1Shanty! )**,3. Modi"kasi $en atau 5ntroduksi gen pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan e&ekti2itas kerja mikroba tersebut 1misalnya mikroba untuk &ermentasi! pengikat nitrogen udara! meningkatkan kesuburan tanah! mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak! mikroba prebiotik untuk makanan olahan3! dan untuk menghasilkan bahan obatobatan! tanaman transgenic tahan hama dan kosmetika! serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri 1Sel pancreas yang mempu mensekresi 5nsulin digunting! potongan %NA itu disisipkan ke dalam Plasmid bakteri3 %NA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksi-kan lagi ke 2ektor! jika hidup segera di kembangbiaakan. 6byek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme! mulai dari bakteri! &ungi! hewan tingkat rendah! hewan tingkat tinggi! hingga tumbuh-tumbuhan. 'idang kedokteran dan &armasi paling +
banyak berin2estasi di bidang yang relati& baru ini. Sementara itu bidang lain! seperti ilmu pangan! kedokteran hewan! pertanian 1termasuk peternakan dan perikanan3! serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-masing 1Suryo +7789 (883. :ambu batu tanpa biji!bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon
giberellin
pada
bunga
buah.
$iberellin
)*-o;idase
yang
diekspresikan pada bagian polen 1serbuk sari3 sebelum polinasi 1di bawah kontrol promoter spesi"k bagian polen3.Pertumbuhan biji akan terhambat. Namun kelemahannya buah yang di hasilkan akan kecil-kecil. Tapi sebenarnya dengan rekayasa genetik dalam lab yang lebih rumit! %NA 1%eo;yribonucleaic Acid3 tanaman bisa direkayasa hingga bisa dihasilkan buah-buahan tanpa biji. + umusan Masalah a Apa yang dimaskud dengan ekayasa $enetika < b Apa saja man&aat dari ekayasa $enetika < c Apa saja elemahan dan kelebihan dari ekayasa genetika < d 'agaimana pembuatan Tehnik Penciptaan 'uah batu Tanpa 'iji< e 'agaimana Metode Pembentukan 'uah :ambu batu Tanpa 'iji< ( Tujuan a Mengetahui pengertian ekayasa $enetika b Mengetahui man&aat ekayasa $enetika c Mengetahui elemahan dan kelebihan dari ekayasa genetika d Mengetahui Tehnik Penciptaan 'uah batu Tanpa 'iji e Mengetahui Metode Pembentukan 'uah :ambu batu Tanpa 'iji
)
BAB II PE+BA(ASAN
A Pengertian ekayasa $enetika ekayasa
$enetika
adalah
teknik
yang
dilakukan
manusia
mentrans&er 1memindah-kan3 gen 1%NA3 yang dianggap menguntung-kan dari satu organism kepada susunan gen 1%NA3 dari organism lain. ekayasa genetika 15ng. genetic engineering3 dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk ke-pentingan manusia. %engan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasuk-kan. %emikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Walaupun demikian! masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit! yaitu penerapan teknik-teknik biologi molekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada keman&aatan tertentu 1Suryo! +77*3. Prosedur rekayasa genetika dengan menggunakan mikroorganisme adalah sebagai berikut.9 + Pemurnian %NA=5solasi gen dengan menghancurkan atau melisiskan semua sel yang mengandung gen yang ditarget-kan! kemudian dipisahkan dengan sentri&uge pada kecepatan tinggi dan ditambahkan bahan kimia sehingga didapatkan %NA cara! yaitu cara genetic! hibridasi asam nukleat dan immunokimia. ) %NA dapat berasal dari total genom organisme yang diinginkan ( %NA yang dibuat dari mNA yang diisolasi dari jaringan tertentu. %NA ini dapat dibuat dari mNA dengan menggunakan en>im reser2e transcriptase. 8 %NA dibuat secara in2itro dari nukleotida dan en>im polimerase %NA.
(
0 Pemecahan
%NA
9
molekul
%NA
yang
besar
dipecah
dengan
menggunakan gelombang ultrasonic! maka akan dijumpai &ragmen random. %engan menggunakan en>im khusus bagi &ragmen %NA seperti endonuklease restriksi akan diperoleh %NA intermolekuler dan intramolekuler atau hanya akan didapatkan urutan &ragmen %NA dengan urutan tertentu. Supaya lebih stabil dikaitkan dengan en>im yang disebut T-8 %NA ligase. ?ontoh endonuklease restriksi adalah 4ind 55! 'am 4+ dan @co 5. / Pemindahan gen=trans&er %NA pada sel 2ector yang sesuai9trans&er %NA ke bakteri yang hidup 1cloning 2ector 9 plasmid! bakterio&age atau kosmid3 dapat dengan cara! %NA asing dipaksakan berintegrasi dengan kromosom menjadi genom. Atau dengan cara gen asing dapat dikembangkan menjadi suatu bagian yang outonom molekul %NA yang sedang
berkembang.
Molekul
%NA
disebut
sebagai
2ector.
Penyambungan ini menggunakan en>im ligase. , Memasukkan %NA rekombinan=kimera %NA ke dalam sel inang. Sel inang yang dipakai harus seaman mungkin dan tidak bersi&at patologis. ?ara memasukkan %NA rekombinan kedalam sel inang dapat dilakukan dengan cara trans&ormasi! trans&eksi! %NA packaging dan micro injection. 5denti"kasi=penapisan dan seleksi %NA yang baru diperoleh dari cirri klon rekombinan. Bntuk menyeleksi %NA baru hasil rekombinan agar sesuai dengan yang diinginkan dapat dilakukan dengan tiga produk! peningkatan mutu produk supaya tahan terhada serangan 2irus yang menyerang! meningkatan kandunagn gi>i! tahan terhadap serangan penyakit tertentu 1serangga! bakteri! jamur! atau 2irus3! serta dapat meningkatkan perkembangan kualitas produk dari hewan terrsebut 1ompas! )**03. %ewasa ini! bioteknologi tidak hanya diman&aatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang! seperti rekayasa etika! penanganan polusi! penciptaan sumber energi! dan sebagainya. %engan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan 8
teknologi! maka bioteknologi makin besar man&aatnya untuk masa-masa yang akan datang. 'eberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.9 a ekayasa
genetika
ekayasa
genetika
merupakan
suatu
cara
memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan si&at yang diinginkan. ekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi %NA. b Transplantasi intiTransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan indi2idu baru dengan si&at sesuai dengan inti yang diterimanya.c. Cusi selCusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supayaterbentuk sel bastar atau hibridoma. Cusi sel diawali oleh pelebaran membran dua selserta diikuti oleh peleburan sitoplasma 1plasmogami3 dan peleburan inti sel1kariogami3 14artono! +7703. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari %NA 1gen3 atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur %NA organisme penerima. $en yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. ekayasa genetika pada hewan mempunyai target dan tujuan antara keadaan
lain
peningkatan
lingkungan!
kualitas
serta
didirikan-nya
badan
perlindungan
perkembangan-perkembangan
lainnya
1Pelc>ar!+73.
0
$br. Proses produksi insulin manusia dengan rekayasa genetika http9==lensapejalan.blogspot.co.id=)*+(=*,=rekayasa-genetik.html ekayasa
genetik
atau
trans&ormasi
gen
dilakukan
dengan
cara!
DMemasukkan suatu gen untuk mengkatalisis pembentukan en>im yang merangsang pembesaran buah!.?ara itu dilakukan ''-'iogen pada tomat.
/
Selain tak berbiji! anggota &amili Solanaceae itu bisa berproduksi optimal di dataran rendah. 1agapadmi )**)3
$br. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen http9==opensource.telkomspeedy.com=repo=abba=2+)=sponsor=SponsorPendam ping=Praweda='iologi=*+0(E)*'ioE)*(-,e.htm Man&aat dari ekayasa $enetika yaitu 9 1
Untuk mengurangi biaya dan meningkatkan penyediaan sejumlah besar bahan yang sekarang
2
di gunakan di dalam pengobatan, pertanian dan industri. Untuk menggembangkan tanaman – tanaman pertanian yang bersifat unggul namun secara
praktis. 3 Untuk menukar gen dari satu organisme kepada organisme lainnya ,menginduksi sel untuk membuat bahan-bahan yang sebelumnya tidak pernah dibuat (di, 2!1"#
' elemahan dan kelebihan ekayasa genetika elemahan teknologi rekayasa genetika Selain membawa dampak kurangnya >at
gi>i bagi ketersediaan makanan!membawa dampak
negati2e antara lain pencemaran organik memerlukan biaya yang sangat tinggi.
hingga
rekayasa
genetika!
termasuk
pada
produksi
benih
transgenik! menjadi sulit untuk diterapkan pada tanaman buah.Termasuk kelemahan teknologi rekayasa genetika memerlukan biaya yang sangat tinggi.
4ingga rekayasa
genetika! termasuk
pada produksi benih
transgenik! menjadi sedikit sulit untuk diterapkan pada tanaman buah. elebihan rekaysa genetika yaitu meningkatan hasil pertanian dan gi>i produk makanan dan minuman Melestarikan hewan dan tumbuhan melalui kultur jaringan Memproduksi obat-obatan dengan cara rekayasa
,
genetika. :uga sangat membantu untuk mendapatkan si&at yang di inginkan dengan bermacam 2ariasi 1asper! )***3. ? Tehnik Penciptaan 'uah batu Tanpa 'iji. 'eberapa cara telah dilakukan untuk teknik penciptaan buah tanpa biji diantaranya yaitu dengan teknologi penyilangan tanaman )N dan 8N hingga menghasilkan tanaman triploid yang seedless! sinar radiasi! dan menggunakan penyemprotan giberelin yang dilakukan pada bunga buah.$iberellin )*-o;idase yang diekspresikan pada bagian polen 1serbuk sari3 sebelum polinasi 1di bawah kontrol promoter spesi"k bagian polen3. Pada saat bunga mekar di lakukan dengan tehnik menyemprotkan hormon giberellin yang di sebut dengan genetika partenokarpi pardal! )*+/3. Peluang munculnya buah dengan si&at yang diinginkan sangat tinggi! tapi teknik sulit dilakukan. Perlu ahli khusus untuk memasukkan gen tertentu. Selain itu! biayanya mahal!F kata %r @ndang $ati estari! peneliti di ''-'iogen. 'eda dengan radiasi yang peluang munculnya acak! tapi lebih mudah dan murah! serta tak ada kontaminasi bahan kimia.teknik penciptaan buah tanpa biji!tentu tidak hanya sekadar dengan teknologi penyilangan tanaman )N dan 8N hingga menghasilkan tanaman triploid yang seedless 1Pardal! )*+/3. $uah tanpa biji dapat diproduksi dari tanaman triploid dengan menyilangkan tanaman tetraploid dengan diploid, kultur endosperma secara in vitro/ radiasi benangsari, rekayasa genetika atau perlakuan tanaman diploid dengan %&', stress benangsari, at kimia) antibiotika dan pengaturan lingkungan)tanaman (*ukamto, 2!11#.
(.+.$enetika Partenokarpi 'uah merupakan bagian yang penting dari tanaman karena organ ini merupakan tempat yang sesuai bagi perkembangan! perlindungan! dan penyebaran biji. Pada buah normal! pembentukan buah dimulai dengan adanya proses persarian 1polinasi3 kepala putik 1stigma3 oleh serbuk sari 1polen3 secara sendiri 1sel& pollination3 atau oleh bantuan
angin! serangga penyerbuk 1polinator3! dan manusia 1cross pollination3. Selanjutnya polen berkecambah dan membentuk tabung polen 1pollen tube3 untuk mencapai bakal biji 1o2ule3. Peristiwa bertemunya polen 1sel jantan3 dengan bakal biji 1sel telur3 di dalam bakal buah 1o2ary3 disebut pembuahan 1&ertilisasi3. emudian bakal buah akan membesar dan berkembang menjadi
buah bersamaan dengan pembentukan
biji.
Akhirnya akan dihasilkan buah yang &ertil 1berbiji3 1Pardal! )**+3. 'iasanya buah partenokarpi ini tanpa biji 1seedless3 karena tanpa melalui &ertilisasi. Partenokarpi ini kurang menguntungkan bagi program produksi benih=biji ! namun tidak bagi pebisnis jenis tanaman komersial 1hortikultura3 karena menghasilkan buah tanpa biji atau berbiji lunak selain itu juga memberikan kemungkinan untuk perbaikan pembentukan biji apabila kondisi lingkungan tidak menguntungkan untuk produksi polen! perkecambahan dan &ertilisasi! selain itu pada beberapa tanaman yang tidak mempunyai biji dapat memperbaiki kualitas buah tetapi lebih berman&aat bagi peningkatan kualitas dan produkti2itas buah! sebagai contoh! pada terung partenokarpi dapat meningkatkan kualitas buah! sedangkan pada Actinidia dapat meningkatkan produkti2itas buah dan tidak membutuhkan bantuan serangga penyerbuk 1pollinator3. Selain terung ada pisang! timun! nanas! pir! sukun! dan jambu-jambuan 1Anonim! )**73. Partenokarpi bukanlah gejala yang dapat disejajarkan dengan partenogenesis pada hewan. $ejala apomiksis pada tumbuhanlah yang lebih tepat sebagai gejala yang paralel. Partenokarpi dapat terjadi secara alami 1genetik3 ataupun buatan 1induksi3. Partenokarpi alami ada dua tipe! yaitu obligator apabila terjadinya tanpa &aktor=pengaruh luar dan &akultati& dan &akultati& apabila terjadinya karena ada &aktor=pengaruh dari luar=lingkungan yang tidak sesuai untuk polinasi dan &ertilisasi! misalnya suhu terlalu tinggi atau rendah 1Anonim! )**73 +itsch (12# membagi dalam dua golongan berdasarkan penyebab terjadinya partenokarpi, yaitu partenokarpi karena pengaruh genetik dan lingkungan. &engaruh genetik 7
dapat terjadi secara alami, seperti pada jeruk, ketimun, kesemek, ara, pir, anggur, pisang . &engaruh lingkungan secara alami terutama karena cuaca, yaitu kabut yang hebat pada bulan uni menyebabkan buah aitun tidak berbiji, beku malam (frost) terjadi pada buah pir, suhu rendah pada musim gugur terjadi pada terong#, suhu rendah pada musim dingin bulan /esember pada buah tomat juga karena penyerbukan oleh tepungsari asing atau serangga
Sedangkan partenokarpi buatan dapat di induksi melalui aplikasi >at pengatur tumbuh 1"tohormon3 pada kuncup bunga atau melalui polinasi dengan polen inkompatibel atau dapat diserbuki dengan polen yang telah diradiasi sinar G. 'ahkan! kini dengan adanya kemajuan teknologi di bidang biologi molekuler partenokarpi dapat diinduksi secara endogen
melalui
teknik
rekayasa
genetika!
yaitu
dengan
cara
menyisipkan gen partenokarpi 1pengkode 5AA=giberelin3 ke dalam genom tanaman target melalui proses trans&ormasi genetik. Tanaman transgenik yang telah
mengandung gen
partenokarpi
akan
mengekspresikan
senyawa auksin pada plasenta dan o2ule atau giberelin pada polen sebelum polinasi 1Agostino! )**03. Parteno&ar$i Aa"i
Partenokarpi dapat terjadi secara alami 1genetik3 pada beberapa jenis tanaman saja 1terbatas3! misalnya pada pisang 1triploid3! tomat! dan manggis. Partenokarpi dapat dibedakan menjadi dua tipe! yaitu obligator dan &akultati&. Partenokarpi disebut obligator apabila terjadi secara alami 1genetik3 tanpa adanya pengaruh dari luar. 4al ini dapat terjadi karena tanaman tersebut secara genetik memiliki gen penyebab partenokarpi! misalnya pada tanaman pisang yang kebanyakan triploid. Tanaman triploid ini memiliki mekanisme penghambatan perkembangan biji atau embrio sejak awal! sehingga buah yang terbentuk tanpa biji. Sedangkan partenokarpi &akultati& apabila terjadinya karena ada &aktor=pengaruh dari luar! misalnya pada tanaman tomat dapat terjadi pembentukan buah partenokarpi pada suhu dingin atau suhu panas 1Agostino! )**03. Parteno&ar$i Buatan +*
A. Aplikasi Hat Pengatur Tumbuh Pada awal abad ke-+7 telah diketahui bahwa polinasi tanpa &ertilisasi dapat merangsang pembentukan buah. emudian! ekstrak polen diketahui pula
dapat
menginduksi
pembentukan
dan
perkembangan
buah.
'erikutnya diketahui lagi bahwa auksin dapat menggantikan polinasi dan &ertilisasi pada proses pembentukan dan perkembangan buah pada beberapa spesies tanaman. Percobaan pada tanaman strawbery! di mana bakal biji yang telah dibuahi 1achenes3 dapat dihilangkan tanpa merusak bagian reseptakel ternyata buah tetap tumbuh dan berkembang setelah achenes tersebut diganti dengan olesan senyawa lanolin yang berisi auksin. ebih lanjut! telah dibuktikan bahwa kandungan dan sintesis auksin pada bakal biji 1achenes3 berlangsung hingga +, hari setelah pembuahan. 4al ini membuktikan bahwa auksin dibutuhkan selama perkembangan buah. Hat pengatur tumbuh 1HPT3 lain! seperti giberelin dan sitokinin juga terbukti dapat menggantikan peran biji dalam perkembangan buah. Namun! untuk e"siensi partenokarpi perlu kombinasi atau pengulangan aplikasi HPT tersebut. Hat pengatur tumbuh berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap kandungan auksin 15AA3 endogen dalam bakal buah 1o2ary3! baik setelah polinasi dan &ertilisasi ataupun setelah aplikasi HPT dari luar. adar auksin selama perkembangan bakal buah berbeda-beda untuk setiap tanaman! tetapi umumnya meningkat pada saat )* hari setelah pembungaan 1anthesis3 baik pada bunga yang diserbuki atau yang disemprot auksin. Peningkatan kadar 5AA pada bakal buah akan merangsang pertumbuhan dan perkembangan buah pada &ase awal
pembungaan.
Mekanisme
inilah
yang
mengilhami
para
ahli
bioteknologi pertanian dalam pembentukan buah partenokarpi melalui rekayasa genetika. '. Manipulasi Ploidi 1Alteration in ?hromosomes Number3 Partenokarpi dapat pula diinduksi secara genetik! yaitu melalui manipulasi jumlah ploidi 1kromosom3 pada tanaman. 4al ini dapat ++
ditempuh dengan persilangan biasa! misalnya antara tanaman semangka dikotil 1sebagai induk jantan= penyerbuk3 dengan tanaman tetraploid 1sebagai induk betina3 menghasilkan hybrid 1C+3 triploid yang ternyata dapat menghasilkan buah partenokarpi tanpa biji 1seedless3. Pada tanaman
triploid
ini
perkembangannya!
bakal
biji
sehingga
1o2ule3
embrio
terhambat
tidak
sejak
berkembang.
awal
Akibatnya
tanaman hanya menghasilkan buah tanpa biji dengan integumen yang rudimenter 1tidak berkembang3. ?. Metode %NA ekombinan 1ekayasa $enetika3 Pada beberapa tahun terakhir! beberapa metode telah dicoba dan dikembangkan
untuk
menghasilkan
partenokarpi
melalui
rekayasa
genetika tanaman. Pembentukan buah partenokarpi melalui teknik %NA rekombinan
dapat
menghambat
ditempuh
perkembangan
melalui
dua
embrio=biji
pendekatan! tanpa
yaitu
1+3
mempengaruhi
pertumbuhan buah dan 1)3 ekspresi "tohormon pada bagian o2ary= o2ule untuk memacu perkembangan buah partenokarpi. ?ara pendekatan pertama ditempuh melalui penggunaan gen yang bersi&at merusak sel 1cytoto;ic3. $en ini akan menghasilkan senyawa toksik terhadap sel-sel embrio= biji! sehingga akan menghambat bahkan merusak
perkembangan
embrio=biji.
Pertumbuhan
buah
tetap
berlangsung! tetapi tidak menghasilkan biji. Sebagai contoh! penggunaan gen barnase yang diisolasi dari bakteri 'acillus amyloli#ue&aciens atau kombinasi gen sitotoksik! misalnya gen iaaM dan iaa4 dari bakteri yang mengekspresikan senyawa toksik kadar tinggi terhadap sel-sel embrio=biji. ombinasi ekspresi dua gen ini akan merubah tripto&an menjadi 5AA melalui senyawa indoleacetamide. adar 5AA tinggi ini akan bersi&at toksik terhadap
sel-sel
biji
atau
embrio
tanaman.
'eberapa
ahli
juga
menggunakan gen regulator yang dapat mengekspresikan senyawa toksik yang mempengaruhi perkembangan embrio atau endosperm. $en barnase akan menghasilkan en>im ribonuklease pada bagian biji di bawah kontrol
promoter
spesi"k
bagian
kulit
biji.
Tetapi
pembentukan +)
partenokarpi melalui cara pendekatan ini kurang berhasil dan tidak berkembang! karena hingga kini belum ada data hasil percobaan yang mendukung keberhasilan teknik ini 1eung! )**03. Pembentukan 'uah Partenokarpi melalui ekayasa $enetika ?ara pendekatan kedua dalam menghasilkan partenokarpi adalah melalui pengekspresian senyawa "tohormon 5AA atau analognya pada bagian bakal buah 1o2ary3 terlihat lebih e&ekti&. ?ara kedua ini didasari oleh pengetahuan sebelumnya bahwa aplikasi "tohormon sejenis auksin= giberelin dapat menggantikan peran biji dalam merangsang pembentukan dan perkembangan buah. 5nduksi buah partenokarpi melalui penggunaan gen pengkode giberelin telah berhasil! yaitu giberellin )*-o;idase yang diekspresikan pada bagian polen 1serbuk sari3 sebelum polinasi 1di bawah kontrol promoter spesi"k bagian polen3. 'uah partenokarpi dapat terbentuk
sebelum
&ertilisasi
1anthesis3.
Telah
berhasil
digunakan
promoter bagian regulator de&h7 1de"ciens homologue 73 dari Antirrhinum majus
untuk
mengekspresikan
gen
iaaM
1pengkode
5AA3
dari
Pseudomonas syringae p2 sa2astanoi pada bagian plasenta dan bakal biji. $en kimerik de&h7-iaaM ini telah berhasil menginduksi buah partenokarpi pada beberapa tanaman dari &amili Solanaceae seperti terung! tembakau! dan tomat. Tanaman hibrid 1C+3 terung yang mengandung gen de&h7iaaM
menunjukkan
peningkatan
produksi
pada
musim
dingin
1Sugiharto.+7773. %ari semua tanaman transgenik partenokarpi tersebut ditemukan kadar ekspresi auksin yang sangat rendah pada mNA yang diekstrak dari kuncup bunga. %ari hasil percobaan ternyata terdapat &aktor penting di dalam pembuatan buah partenokarpi melalui rekayasa genetika! yaitu terletak pada penggunaan bagian regulator 1regulator region3 dalam konstruksi gen kimera. 'agian regulator merupakan in&ormasi genetik yang sangat penting dalam mengontrol ekspresi gen interest baik secara temporal atau spatial. %ua parameter ini sangat penting dalam memperoleh partenokarpi dan meyakinkan ekspresi yang optimal dari +(
gen partenokarpi tanpa menghambat pertumbuhan 2egetati& 1buah3 pada tanaman transgeniknya. %engan demikian! semua gen regulator yang digunakan diarahkan ekspresinya ke bagian o2ary dan bagianbagiannya. Sebagai contoh gen kimera de&h7-iaaM! bagian regulator de&h7 1promoter3 dapat mengontrol ekspresi gen iaaM 1pengkode 5AA3 hanya pada bagian plasenta! o2ule! dan bagian o2ule. @kspresi 5AA pada bagian o2ule ditujukan untuk menggantikan peran biji dalam memacu pertumbuhan buah! sedangkan ekspresi 5AA pada bagian plasenta untuk meyakinkan bahwa partenokarpi terjadi sebelum polinasi 1anthesis3. 4al ini dimaksudkan membandingkan dengan buah hasil penyerbukan biasa atau aplikasi HPT 1Sugiharto.+7773. (.). Metode Pembentukan 'uah :ambu batu Tanpa 'iji 'eberapa
jenis
tanaman
mempunyai
kemampuan
untuk
membentuk buah tanpa melalui proses polinasi dan &ertilisasi. 'uah yang terbentuk tanpa melalui polinasi dan &ertilisasi ini disebut buah partenokarpi. 'uah partenokarpi dapat dibuat dengan memotong benang sari pada bunga yang siap mekar! sehingga dalam bunga itu hanya terdapat putik saja. emudian bunga tersebut ditutup dengan kapas lalu ditetesi dengan >at tumbuh seperti 5AA atau $A. Penetesan 5AA atau $A dilakukan setiap hari sampai tampak adanya perubahan secara mor&ologi 1Anonim! )**73. :ambu batu adalah tumbuhan dalam suku jambu-jambuan atau Myrtaceae yang berasal dari Asia Tenggara. :ambu air sebetulnya berbeda dengan jambu semarang 1Sy>ygium A#ueum3! kerabat dekatnya yang memiliki pohon dan buah hampir serupa. 'eberapa kulti2arnya bahkan sukar dibedakan! sehingga kedua-duanya kerap dinamai dengan nama umum jambu air atau jambu saja.1Anonim )*+*3 :ambu batu tanpa biji!bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon
giberellin
pada
bunga
buah.
$iberellin
)*-o;idase
yang
diekspresikan pada bagian polen 1serbuk sari3 sebelum polinasi 1di +8
bawah kontrol promoter spesi"k bagian polen3.Pertumbuhan biji akan terhambat. Namun kelemahannya buah yang di hasilkan akan kecil-kecil. Tapi sebenarnya dengan rekayasa genetik dalam lab yang lebih rumit! %NA 1%eo;yribonucleaic Acid3 tanaman bisa direkayasa hingga bisa dihasilkan buah-buahan tanpa biji. Aplikasi "tohormon sejenis auksin= giberelin dapat menggantikan peran
biji
dalam
merangsang
pembentukan
dan
perkembangan
buah.Penggunaan gen pengkode auksin! giberelin atau sitokinin 1iaaM! iaa4 atau ipt3 dari Agrobacterium tume&aciens di bawah kontrol se#uen regulator spesi"k bagian o2ary telah berhasil. $en iaaM mengkode senyawa tripto&an )-monoo;igenase yang akan meru-bah tripto&an menjadi indoleaceta-mide 15AM3! lalu menjadi indole acetic acid 15AA3 dan amonia menggunakan promoter $4( dari kedelai atau A$0 1Agamouslike 03 dari Arabidopsis atau P@(/ dari tembaka. $4( merupakan promoter inducible
auksin di
bagian o2ary! A$0
spesi"k
pada
perkembangan karpela dan P@ (/ spesi"k untuk o2ary. Telah berhasil digunakan promoter bagian regulator de&h7 1de"ciens homologue 73 dari Antirrhinum majus untuk mengekspresikan gen iaaM 1pengkode 5AA3 dari Pseudomonas syringae p2 sa2astanoi pada bagian plasenta dan bakal biji. $en kimerik de&h7-iaaM ini telah berhasil menginduksi buah. >at pengatur tumbuh 1HPT3! seperti giberelin dan sitokinin juga terbukti dapat menggantikan peran biji dalam perkembangan buah. Namun! untuk e"siensi partenokarpi perlu kombinasi atau pengulangan aplikasi HPT tersebut. Hat pengatur tumbuh berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap kandungan auksin 15AA3 endogen dalam bakal buah 1o2ary3. Pe"bentu&&an
Buah
Parteno&ar$i
Pada
,a"bu
Bi-i
*a"bo
Guava/
:ambu biji adalah salah satu tanaman buah jenis perdu! dalam bahasa 5nggris disebut ambo gua2a. Tanaman ini berasal dari 'ra>ilia Amerika Tengah! menyebar ke Thailand kemudian ke negara Asia lainnya +0
seperti
5ndonesia.
:awa.jambu
biji
4ingga
termasuk
saat salah
ini
telah
satu
dibudidayakan
contoh
buah
daerah
tanpa
biji
menggunakan rekayasa genetika.
https9==aguskrisnoblog.wordpress.com=)*++=++=+0=pembentukan-buahpartenokarpi-melalui-rekayasa-genetika= ?ontoh ain dari 'uah :eruk! semangka! tomat dan Terong.
1'alai 'esar Penelitian dan Pengembangan 'ioteknologi dan Sumberdaya $enetik Pertanian. )**73
+/
BAB III PEN)T)P
(.+ @S5MPBAN ekayasa $enetika atau %NA ekombinan dapat dide"nisikan sebagai pembentukan rekombinasi baru dari material yang dapat diturunkan dengan cara penyisipan %NA dari luar kedalam suatu wahana 12ektor tertentu3 sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanjutan berkembang baru. ekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan si&at yang diinginkan. ekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi %NA. %alam rekayasa genetika digunakan %NA untuk menggabungkan si&at makhluk hidup. 'eberapa cara telah dilakukan untuk teknik penciptaan buah tanpa biji diantaranya yaitu dengan teknologi penyilangan tanaman )N dan 8N hingga menghasilkan
tanaman
triploid
yang
seedless!
sinar
radiasi!
dan
menggunakan penyemprotan giberelin yang dilakukan pada bunga buah yaitu pada saat bunga mekar.
+,
:ambu air tanpa biji!bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon giberellin pada bunga buah. $iberellin )*-o;idase yang diekspresikan pada bagian polen 1serbuk sari3 sebelum polinasi 1di bawah kontrol promoter spesi"k bagian polen3.Pertumbuhan biji akan terhambat.
DAFTAR P)STAKA
Agostino Cala2igna dan $iuseppe eonardo otino. )**0. Peman&aatan 'ioteknologi http9==biogen.litbang.deptan.go.id=beritaIartikel=seminarI))IseptI)** 0IringkasanI&ala2igna.php. 1diakses tanggal , :anuari )*+)3. Anonim.
)**7.
Partenokarpi.
http9==id.wikipedia.org=wiki=Partenokarpi.
1diakses tanggal )( Maret )**73. 'alai 'esar Penelitian dan Pengembangan 'ioteknologi dan Sumberdaya $enetik Pertanian. ekayasa 'uah Tanpa 'iji. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jol. (+! No. /. )**7
@di! Syahmi. )*+8. Pengantar Bioteknologi. Medan9 CM5PA BN5M@% Caculty o& Mathematics and Natural Science Airlangga Bni2ersity. 1diakses tanggal 0 :anuari Maret )**73. +
4artono! +770. Pengantar Genetika Kedokteran. Edisi 8. :akarta 9 @$? asper ?. . )***. Genetic Engeneering ! /! Suppl. )! (-/. ompas! )**0. Mikroorganisme ingkungan Akuatik. @disi / 6ktober )*++. eung . )**0. $enetic ?are in Asia! Makalah Plenary ongres Nasional! di :akarta! +* K ++ September. Nitscb :p. +70). Plant 4ormones 5n The %e2elopment 6& Cruits. The Luarterly e2iew 5n 'iology ),! 8-0+. Pardal! :umali. Saptowo. )**+. Pembentukkan 'uah Partenokarpi melalui ekayasa $enetika. Buletin AgroBio. 81)3 9 80-87. Pardal! :umali. Saptowo. )*+/. Analisis Cenotipik Progeni Tiga $alur Tomat Transgenik Partenokarpi di Casilitas Bji Terbatas. J. Hort . )/ 1+3 9 )+-(*. Pelc>ar! +7. irobiologi !an"ut . :akarta agapadmi! )**). Buah #omat #an$a Bi"i Artikel Buah . :akarta! / KSeptember )*++ Sugiharto.+777. Pembentukan buah $artenokar$i $ada %abai &%a$sicum annum' !3.
Sukamto. agus. )*++. Partenokarpi9 'uah Tanpabiji - Apa! Mengapadan 'agaimana. Berita Biologi. +*183 9 087-000. Suryo! +77*. Genetika anusia. $ajah Mada Bni2ersity Press 9 ogyakarta.
+7