Batu Saluran Kemih Tanpa Kolik (Vesica Urinaria, Ureter, Uretra). Pembahasan ringkas dari catatan kuliahFull description
jambu biji
BIOTEKNOLOGI MODERN REKAYASA GENETIKA BUAH JAMBU BATU TANPA BIJI
OLEH: Pendidikan Biologi ICP B
Be!"a Tandi
#$%$%%%&'$'(
)ad"ila Mi*+a" D
#$%$%%%$'$'(
)AKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNI,ERSITAS NEGERI MAKASSAR MAKASSAR &'$-
1
REKAYASA GENETIKA BUAH JAMBU BATU TANPA BIJI
Rekayasa
Genetika
atau
DNA
Rekombinan
dapat
didefinisikan
sebagai
pembentukan rekombinasi baru dari material yang dapat diturunkan dengan cara penyisipan DNA dari luar kedalam suatu wahana (vector tertentu) sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanutan berkembang baru! Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan! Rekayasa genetika disebut uga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA! Rekayasa buah tanpa bii secara modern dapat dilakukan melalui teknik kultur in vitro (kultur aringan) dan rekayasa genetik! "eknik kultur aringan kini mulai banyak dicoba para peneliti untuk menghasilkan tanaman triploid melalui kultur endosperm! Rekayasa genetic buah tanpa bii dilakukan dengan cara menyisipkan gen partenokarpi ke dalam kromosom tanaman target! Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup! #eberapa cara telah dilakukan untuk teknik penciptaan buah tanpa bii diantaranya yaitu dengan teknologi penyilangan tanaman $N dan %N 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 bii& bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormone giberellin pada bunga buah! Giberellin $o*idase yang diekspresikan pada bagian polen (serbuk sari) sebelum polinasi (di bawah control promoter spesifik bagian polen)! +ertumbuhan bii akan terhambat! Teknik Pen.i/!aan B0a" 1a2+0 +a!0 Tan/a Bi1i a3 Me!ode DNA Reko2+inan #Reka4a*a Gene!ika(
+ada beberapa tahun terakhir& beberapa metode telah dicoba dan dikembangkan untuk menghasilkan partenokarpi melalui rekayasa genetika tanaman! +embentukan buah partenokarpi melalui teknik DNA rekombinan dapat ditempuh melalui dua
$
pendekatan&
yaitu
,
(1)!menghambat
perkembangan
embrio-bii
tanpa
mempengaruhi pertumbuhan buah dan ($)! ekspresi fitohormon pada bagian ovary-ovule untuk memacu perkembangan buah partenokarpi! .ara pendekatan pertama ditempuh melalui penggunaan gen yang bersifat merusak sel (cytoto*ic)! Gen ini akan menghasilkan senyawa toksik terhadap selsel embrio-bii& sehingga akan menghambat bahkan merusak perkembangan embrio-bii! +ertumbuhan buah tetap berlangsung& tetapi tidak menghasilkan bii! /ebagai contoh& penggunaan gen barnase yang diisolasi dari bakteri #acillus amyloli0uefaciens atau kombinasi gen sitotoksik& misalnya gen iaa dan iaa2 dari bakteri yang mengekspresikan senyawa toksik kadar tinggi terhadap selsel embrio-bii! 3ombinasi ekspresi dua gen ini akan merubah triptofan menadi 4AA melalui senyawa indoleacetamide! 3adar 4AA tinggi ini akan bersifat toksik terhadap selsel bii atau embrio tanaman! #eberapa ahli uga menggunakan gen regulator yang dapat mengekspresikan senyawa toksik yang mempengaruhi perkembangan embrio atau endosperm! +embentukan #uah +artenokarpi melalui Rekayasa Genetika .ara pendekatan kedua dalam menghasilkan partenokarpi adalah melalui pengekspresian senyawa fitohormon 4AA atau analognya pada bagian bakal buah (ovary) terlihat lebih efektif! .ara kedua ini didasari oleh pengetahuan sebelumnya bahwa aplikasi fitohormon seenis auksin-giberelin dapat menggantikan peran bii dalam merangsang pembentukan dan perkembangan buah! 4nduksi buah partenokarpi melalui penggunaan gen pengkode giberelin telah berhasil& yaitu giberellin $ o*idase yang diekspresikan pada bagian polen (serbuksari) sebelum polinasi (di bawah kontrol promoter spesifik bagian polen)! #uah partenokarpi dapat terbentuk sebelum fertilisasi (anthesis)! "elah berhasil digunakan promoter bagian regulator defh5 (deficiens homologue 5) dari Antirrhinum maus untuk mengekspresikan gen iaa (pengkode 4AA) dari +seudomonas syringae pv savastanoi pada bagian plasenta dan bakal bii! Gen kimerik defh5iaa ini telah berhasil menginduksi buah partenokarpi pada beberapa tanaman dari famili /olanaceae seperti terung& dan tomat! "anaman hibrid (61) terung yang mengandung gen defh5iaa
7
menunukkan peningkatan produksi pada musim dingin! Dari semua tanaman transgenik partenokarpi tersebut ditemukan kadar ekspresi auksin yang sangat rendah pada mRNA yang diekstrak dari kuncup bunga! Dari hasil percobaan ternyata terdapat faktor penting di dalam pembuatan buah partenokarpi melalui rekayasa genetika& yaitu terletak pada penggunaan bagian regulator (regulator region) dalam konstruksi gen kimera! #agian regulator merupakan informasi genetic yang sangat penting dalam mengontrol ekspresi gen interest baik secara temporal atau spatial! Dua parameter ini sangat penting dalam memperoleh partenokarpi dan meyakinkan ekspresi yang optimal dari gen partenokarpi tanpa menghambat pertumbuhan vegetatif (buah) pada tanaman transgeniknya! Dengan demikian& semua gen regulator yang digunakan diarahkan ekspresinya ke bagian ovary dan bagianbagiannya! /ebagai contoh gen kimera defh5iaa& bagian regulator defh5 (promoter) dapat mengontrol ekspresi gen iaa (pengkode 4AA) hanya pada bagian plasenta& ovule& dan bagian ovule! $3 Me!ode Pe2+en!0kan B0a" Ja2+0 +a!0 Tan/a Bi1i
#eberapa enis tanaman mempunyai kemampuan untuk membentuk buah tanpa melalui proses polinasi dan fertilisasi! #uah yang terbentuk tanpa melalui polinasi dan fertilisasi ini disebut buah partenokarpi! #uah partenokarpi dapat dibuat dengan memotong benang sari pada bunga yang siap mekar& sehingga dalam bunga itu hanya terdapat putik saa! 3emudian bunga tersebut ditutup dengan kapas lalu ditetesi dengan 8at tumbuh seperti 4AA atau GA! +enetesan 4AA atau GA dilakukan setiap hari sampai tampak adanya perubahan secara morfologi (Anonim& $5)! 'ambu batu adalah tumbuhan dalam suku ambuambuan atau yrtaceae yang berasal dari Asia "enggara! 'ambu air sebetulnya berbeda dengan ambu semarang (/y8ygium A0ueum)& kerabat dekatnya yang memiliki pohon dan buah hampir serupa! #eberapa kultivarnya bahkan sukar dibedakan (Anonim $1)! 'ambu batu tanpa bii& bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon giberelin pada bunga buah! Giberellin $o*idase yang diekspresikan pada
%
bagian polen (serbuk sari) sebelum polinasi (di bawah control promoter spesifik bagian polen)! +ertumbuhan bii akan terhambat& namun kelemahannya buah yang di hasilkan akan kecilkecil! "api sebenarnya dengan rekayasa genetik dalam lab yang lebih rumit& DNA (Deo*yribonucleaic Acid) tanaman bisa direkayasa hingga bias dihasilkan buahbuahan tanpa bii! Aplikasi fitohormon seenis auksin- giberelin dapat menggantikanperan bii dalam merangsang pembentukan dan perkembanga buah!+enggunaan gen pengkode auksin& giberelin atau sitokinin (iaa& iaa2 atau ipt) dari Agrobacterium tumefaciens di bawah control se0uen regulator spesifik bagian ovary telah berhasil! Gen iaa mengkode senyawa triptofan $monoo*igenase yang akan merubah triptofan menadi indoleacetamide (4A)& lalu menadi indole aceticacid (4AA) dan amonia menggunakan promoter G27 dari kedelai atau AG9: (Agamouslike :) dari Arabidopsis atau +9;7< dari tembaka! G27 merupakan promoter inducible auksin di bagian ovary& AG9: spesifik pada perkembangan karpela dan +9; 7< spesifik untuk ovary! "elah berhasil digunakan promoter bagian regulator defh5 (deficiens homologue 5) dari Antirrhinum maus untuk mengekspresikan gen iaa (pengkode 4AA) dari +seudomonas syringae pv savastanoi pada bagian plasenta dan bakal bii! Gen kimerik defh5iaa ini telah berhasil menginduksi buah! 8at pengatur tumbuh (=+")& seperti giberelin dan sitokinin uga terbukti dapat menggantikan peran bii dalam perkembangan buah! +embentukkan #uah +artenokarpi +ada 'ambu #ii (9ambo Guava) 'ambu bii adalah salah satu tanaman buah enis perdu! /alah satu contoh gen partenokarpi adalah DefH9-iaaM ! Gen ini dihasilkan oleh Dr! Rotino dan kawankawan dari +usat +enelitian /ayuran di ontana8o& ilan4talia! Gen ini diisolasi dari bakteri Pseudomonas dan dapat mengekspresikan senyawa prekursor 4AA (auksin) pada awal pembungaan di bagian bakal bii (ovul) dan plasenta! /enyawa ini dapat menggantikan peran bii pada proses pembentukan buah& sehingga tanaman dapat menghasilkan buah tanpa bii! Gen ini sudah berhasil dicoba pada tanaman tembakau& terung& tomat& melon& dan rasberi! Di #alai #esar +enelitian dan
:
+engembangan #ioteknologi dan /umberdaya Genetik +ertanian (## #iogen)& gen ini sudah berhasil diaplikasikan pada tanaman tomat! #eberapa galur unggul tomat transgenik telah dihasilkan dan menunukkan karakter partenokarpi& yaitu berbii sedikit atau tanpa bii!
