PARBOABOA – Di dalam dunia bioteknologi modern, rekayasa genetik telah menjadi topik utama sebagai terobosan ilmiah yang mendobrak batasan-batasan konvensional dalam manipulasi organisme hidup.
Istilah rekayasa genetik dalam bahasa Inggris adalah genetic engineering atau yang biasa disebut modifikasi genetik. Teknik ini telah banyak dilakukan di berbagai sektor, termasuk penelitian, obat-obatan, industri bioteknologi, dan pertanian.
Melansir dari laman jove.com, rekayasa genetika adalah proses memodifikasi DNA suatu organisme untuk menghasilkan sifat-sifat baru yang diinginkan.
Adapun proses modifikasi DNA tersebut berlangsung dengan penggunaan prinsip ilmu bioteknologi modern.
Lantas, sebenarnya apa yang dimaksud dengan rekayasa genetik? Yuk, temukan jawabannya dalam ulasan berikut ini! Simak sampai habis, ya.
Apa itu Rekayasa Genetik?
Secara umum, pengertian rekayasa genetik adalah suatu teknologi yang digunakan untuk memodifikasi materi genetik suatu organisme, baik itu mikroorganisme, tumbuhan, hewan, atau manusia.
Materi genetik suatu organisme mengandung informasi genetik yang mempengaruhi sifat-sifat fisik dan fisiologisnya.
Teknologi rekayasa genetik memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi DNA (asam deoksiribonukleat), yang merupakan molekul genetik yang membawa instruksi-instruksi untuk pengembangan, fungsi, pertumbuhan, dan reproduksi suatu organisme.
Suatu entitas yang dihasilkan melalui rekayasa genetik dianggap sebagai dimodifikasi secara genetik dan entitas yang dihasilkan dikenal sebagai genetically modified organism (GMO).
Dikutip dalam jurnal “Epistimologi Rekayasa Genetika Serta Kontroversi Terhadap Hasil Rekayasa Genetika” karya Anisatul Firdaus dan Lailatus Shofiyah, rekayasa genetik adalah proses transplantasi satu gen ke gen lainnya untuk menghasilkan produk yang berguna bagi mahluk hidup.
Proses rekayasa genetik dapat mencakup penghapusan, penambahan, pemotongan, atau penggantian bagian-bagian tertentu dari DNA.
Enzim yang digunakan untuk memotong DNA dalam rekayasa genetik adalah Enzim pemotong DNA (DNA-cutting enzyme) atau endonuklease restriksi.
Enzim yang juga disebut restriction enzymes ini bekerja dengan cara memotong ikatan fosfodiester dalam molekul DNA pada urutan nukleotida tertentu.
Restriction enzymes memiliki kemampuan untuk mengenali dan memotong urutan-urutan spesifik pada molekul DNA.
Setiap enzim pemotong DNA memiliki urutan target yang khas yang dikenal sebagai "site pengenalan," dan ketika enzim ini menemui urutan ini, ia memotong DNA pada tempat tersebut.
Salah satu contoh enzim pemotong DNA yang umum digunakan adalah EcoRI, yang dihasilkan oleh bakteri Escherichia coli. EcoRI mengenali urutan nukleotida spesifik dan memotong DNA pada urutan tersebut.
Selain itu, dalam rekayasa genetik juga digunakan enzim lain seperti ligase DNA untuk menggabungkan fragmen DNA setelah manipulasi genetik selesai.
Teknik ini memungkinkan penyisipan, penggantian, atau penghapusan sekuens DNA tertentu dalam rekayasa genetik.
Sejarah Rekayasa Genetik
Sejarah rekayasa genetik melibatkan berbagai peristiwa dan perkembangan penting yang membentuk landasan bagi kemajuan teknologi ini. Berikut adalah beberapa peristiwa kunci dalam sejarah rekayasa genetik adalah:
1. Pemahaman Dasar Genetika (Abad ke-19)
Pemahaman tentang warisan sifat melalui genetika dimulai dengan karya Gregor Mendel pada abad ke-19, yang memperkenalkan prinsip-prinsip hereditas.
2. Penemuan Struktur DNA (1953)
James Watson dan Francis Crick mengumumkan penemuan struktur DNA pada tahun 1953, yang membuka jalan bagi pemahaman lebih lanjut tentang genetika molekuler.
3. Pertumbuhan Genetika Molekuler (1960-an)
Pengembangan genetika molekuler pada tahun 1960-an membantu ilmuwan memahami lebih dalam tentang struktur dan fungsi gen.
4. Rekombinasi DNA (1972)
Paul Berg berhasil melakukan rekombinasi DNA pada tahun 1972, menggabungkan potongan-potongan DNA dari organisme yang berbeda. Ini menjadi langkah awal dalam rekayasa genetik modern.
5. Pembuatan Organisme Rekombinan Pertama (1973)
Herbert Boyer dan Stanley Cohen pada tahun 1973 berhasil memproduksi bakteri Escherichia coli yang membawa gen manusia, menandai langkah awal dalam pembuatan organisme rekombinan.
6. Pembuatan Insulin Rekombinan (1978)
Pada tahun 1978, insulin manusia pertama kali diproduksi melalui rekayasa genetik menggunakan bakteri Escherichia coli, menjadi salah satu pencapaian penting dalam aplikasi rekayasa genetik di bidang kesehatan.
7. Pembentukan Asosiasi Genetik (1973)
Asosiasi Genetik Molekuler Amerika, yang kemudian berganti nama menjadi Asosiasi Genetik Amerika, terbentuk pada tahun 1973 sebagai wadah pertukaran informasi dan penelitian di bidang genetika.
8. Proyek Genom Manusia (1990)
Proyek Genom Manusia dimulai pada tahun 1990 dengan tujuan untuk mengidentifikasi dan memetakan seluruh urutan DNA manusia.
9. Kloning Hewan (1996)
Domba bernama Dolly dikloning pada tahun 1996 dari sel somatik dewasa, menunjukkan bahwa sel somatik dewasa masih mempertahankan kemampuan untuk menghasilkan organisme utuh.
10. Pengembangan Teknologi CRISPR-Cas9 (2012)
Pada tahun 2012, teknologi pengeditan gen CRISPR-Cas9 muncul sebagai alat yang revolusioner dalam rekayasa genetik, memberikan kemampuan untuk mengedit gen dengan lebih cepat, akurat, dan efisien.
Tujuan Rekayasa Genetik
Beberapa tujuan dari rekayasa genetik adalah:
1. Pengobatan Penyakit Genetik
Tujuan utama adalah mengembangkan metode pengobatan atau penyembuhan untuk penyakit-penyakit genetik dengan memodifikasi atau mengganti bagian-bagian dari DNA yang menyebabkan penyakit tersebut.
2. Meningkatkan Produksi Hewan Ternak Melalui Rekayasa Genetik
Tujuan dari rekayasa genetik adalah untuk melakukan rekayasa genetik pada hewan ternak dengan harapan menghasilkan hewan yang memiliki pertumbuhan cepat.
Selain itu, proses rekayasa gen juga menciptakan ketahanan terhadap penyakit, serta kemampuan memproduksi protein atau susu yang sangat bermanfaat bagi manusia.
3. Memproduksi Obat dan Vaksin
Penerapan rekayasa genetik dalam mikroorganisme atau sel dapat digunakan untuk memproduksi obat-obatan atau vaksin dengan lebih efisien dan ekonomis.
4. Mengembangkan Tanaman yang Lebih Tahan Terhadap Lingkungan
Rekayasa genetik dapat membantu menciptakan tanaman yang tahan terhadap kondisi lingkungan yang sulit.
Beberapa contoh kondisi yang dimaksud adalah seperti kekeringan atau tanah yang tidak subur, untuk meningkatkan ketahanan pangan di wilayah-wilayah yang rentan terkena musibah tersebut.
5. Memproduksi Hormon Insulin
Hormon insulin yang diproduksi hasil rekayasa genetik adalah Insulin rekombinan atau insulin rekayasa genetik.
Proses produksi insulin rekombinan melibatkan penggunaan organisme tertentu, seperti bakteri atau sel khamir, yang dimodifikasi genetiknya untuk memproduksi insulin manusia.
Proses ini memungkinkan produksi insulin yang serupa dengan insulin manusia secara alami. Insulin rekombinan ini telah menjadi pilihan utama dalam pengobatan diabetes.
Beberapa alasan utamanya adalah karena memiliki beberapa keuntungan, seperti meminimalkan risiko reaksi alergi dan meningkatkan ketersediaan insulin.
Dalam kesimpulannya, rekayasa genetik adalah sebuah proses atau teknik manipulasi susunan genetik pada organisme untuk mengubah sifat-sifat pewarisan. Selamat membaca dan semoga bermanfaat.
Editor: Juni
