Genetic Engineering to Produce Plant Syzygium Aqueum without Seed
Oleh: Syamsul Bahri, Mahasiswa Fakultas Teknobiolgi Universitas Teknologi Sumbawa
SUMBAWA BESAR, SR (17/05/2017)
Dalam penulisan artikel saya ini akan membahas mengenai Rekayasa genetika untuk menghasilkan tumbuhan jambu air tanpa biji. Tujuannya adalah untuk mendapatkan hasil produk yang lebih baik. Penulisan ini dimaksudkan untuk menjelaskan dan mengetahui bagaimana rekayasa genetika dengan menghasilkan tanaman baru buah jambu air dengan sifat tanpa biji melalui kajian genetika bakteri dan genetika bioteknologi, yaitu penerapan teknik menyemprotkan hormon giberellin pada bunga buah. Giberellin 20-oxidase yang diekspresikan pada bagian polen (serbuk sari) sebelum polinasi (di bawah kontrol promoter spesifik bagian polen) organisme hidup atau bagian dari organisme untuk membuat modifikasi, meningkatkan atau memperbaiki sifat makhluk hidup serta mengembangkan mikroorganisme untuk penggunaan khusus.
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan.
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
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 (vektor tertentu) sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanjutan berkembang baru. Dengan teknik DNA rekombinan sekarang, ada kemungkinan untuk menumbuhkan setiap segmen dari setiap DNA pada bakteri. Hasil organisme yang telah mengalami rekayasa genetika, yang dilakukan melalui pemindahan atau transfer sebuah atau lebih gen antara species yang sama atau yang berbeda itu, disebut transgenic (Shanty, 2007).
Modifikasi Gen atau Introduksi gen pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-obatan, tanaman transgenic tahan hama dan kosmetika, serta pembuatan insulin manusia dari bakteri (Sel pancreas yang mampu mensekresi Insulin digunting, potongan DNA itu disisipkan ke dalam plasmid bakteri) DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan plasmid diinjeksi-kan lagi ke vektor, jika hidup segera di kembangbiakan.
Jambu air tanpa biji, bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon giberellin pada bunga buah. Giberellin 20-oxidase yang diekspresikan pada bagian polen (serbuk sari) sebelum polinasi (di bawah kontrol promoter spesifik bagian polen). Pertumbuhan biji akan terhambat. Namun kelemahannya buah yang di hasilkan akan kecil-kecil. Tapi sebenarnya dengan rekayasa genetik dalam lab yang lebih rumit, DNA (Deoxyribonucleaic Acid) tanaman bisa direkayasa hingga bisa dihasilkan buah-buahan tanpa biji. Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer (memindah-kan) gen (DNA) yang dianggap menguntung-kan dari satu organism kepada susunan gen (DNA) dari organism lain. Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasuk-kan. Demikian 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 kemanfaatan tertentu.
Prosedur rekayasa genetika dengan menggunakan mikroorganisme adalah sebagai berikut.:
- Pemurnian DNA/Isolasi gen dengan menghancurkan atau melisiskan semua sel yang mengandung gen yang ditarget-kan, kemudian dipisahkan dengan sentrifuge pada kecepatan tinggi dan ditambahkan bahan kimia sehingga didapatkan DNA cara, yaitu cara genetic, hibridasi asam nukleat dan immunokimia.
- DNA dapat berasal dari total genom organisme yang diinginkan.
- DNA yang dibuat dari mRNA yang diisolasi dari jaringan tertentu. DNA ini dapat dibuat dari mRNA dengan menggunakan enzim reserve transcriptase.
- DNA dibuat secara invitro dari nukleotida dan enzim polimerase DNA.
- Pemecahan DNA : molekul DNA yang besar dipecah dengan menggunakan gelombang ultrasonic, maka akan dijumpai fragmen random. Dengan menggunakan enzim khusus bagi fragmen DNA seperti endonuklease restriksi akan diperoleh DNA intermolekuler dan intramolekuler atau hanya akan didapatkan urutan fragmen DNA dengan urutan tertentu. Supaya lebih stabil dikaitkan dengan enzim yang disebut T-4 DNA ligase. Contoh endonuklease restriksi adalah Hind II, Bam H1 dan Eco RI.
- Pemindahan gen/transfer DNA pada sel vector yang sesuai:transfer DNA ke bakteri yang hidup (cloning vector : plasmid, bakteriofage atau kosmid) dapat dengan cara, DNA asing dipaksakan berintegrasi dengan kromosom menjadi genom. Atau dengan cara gen asing dapat dikembangkan menjadi suatu bagian yang outonom molekul DNA yang sedang berkembang. Molekul DNA disebut sebagai vector. Penyambungan ini menggunakan enzim ligase.
- Memasukkan DNA rekombinan/kimera DNA ke dalam sel inang. Sel inang yang dipakai harus seaman mungkin dan tidak bersifat patologis. Cara memasukkan DNA rekombinan kedalam sel inang dapat dilakukan dengan cara transformasi, transfeksi, DNA packaging dan micro injection.
- Identifikasi/penapisan dan seleksi DNA yang baru diperoleh dari cirri klon rekombinan. Untuk menyeleksi DNA baru hasil rekombinan agar sesuai dengan yang diinginkan dapat dilakukan dengan tiga produk, peningkatan mutu produk supaya tahan terhada serangan virus yang menyerang, meningkatan kandunagn gizi, tahan terhadap serangan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), serta dapat meningkatkan perkembangan kualitas produk dari hewan terrsebut.
Dari penulisan artikel ini saya dapat saya ambil kesimpulan sebagai berikut:
- 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 (vektor tertentu) sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanjutan berkembang baru.
- Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup.
- Beberapa cara telah dilakukan untuk teknik penciptaan buah tanpa biji diantaranya yaitu dengan teknologi penyilangan tanaman 2N dan 4N hingga menghasilkan tanaman triploid yang seedless, sinar radiasi, dan menggunakan penyemprotan giberelin yang dilakukan pada bunga buah yaitu pada saat bunga mekar.
- Jambu air tanpa biji,bisa diperoleh dengan menyemprotkan hormon giberellin pada bunga buah. Giberellin 20-oxidase yang diekspresikan pada bagian polen (serbuk sari) sebelum polinasi (di bawah kontrol promoter spesifik bagian polen).Pertumbuhan biji akan terhambat. (*)
