Bahan genetik organisme dapat diubah menggunakan teknik rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan. Teknologi DNA rekombinan adalah proses yang digunakan untuk membuat molekul DNA rekombinan yang membawa DNA yang menarik dan vektor DNA, sedangkan rekayasa genetika adalah istilah luas yang digunakan untuk menggambarkan proses yang terlibat dalam manipulasi struktur genetika suatu organisme.. Ini adalah perbedaan utama antara Rekayasa Genetika dan teknologi DNA Rekombinan.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Rekayasa Genetika
3. Apa itu Teknologi DNA Rekombinan
4. Perbandingan Berdampingan - Rekayasa Genetika vs Teknologi DNA Rekombinan
5. Ringkasan
Rekayasa genetika adalah istilah luas yang digunakan untuk merujuk serangkaian teknik yang terlibat dalam manipulasi susunan genetik suatu organisme. Rekayasa genetika dilakukan di bawah in vitro kondisi (di luar organisme hidup, di bawah lingkungan yang terkendali).
Gen dikodekan untuk protein dan prekursor protein lainnya yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Ketika para ilmuwan ingin mempelajari pengaturan gen, ekspresi, regulasi gen, dll., Mereka memperkenalkan gen tersebut ke bakteri inang yang mampu mereplikasi gen yang dimasukkan dan membuat banyak salinan gen yang diinginkan menggunakan teknologi DNA rekombinan. Ini melibatkan pemotongan fragmen DNA spesifik, memasukkannya ke dalam organisme yang berbeda dan mengekspresikannya dalam organisme yang ditransformasi. Komposisi genetik organisme diubah ketika DNA asing diperkenalkan. Oleh karena itu disebut rekayasa genetika (manipulasi genetik menggunakan teknik-teknik canggih). Ketika susunan genetik suatu organisme dimanipulasi, karakteristik organisme diubah. Karakteristik dapat ditingkatkan atau dimodifikasi untuk menghasilkan perubahan organisme yang diinginkan.
Ada beberapa langkah utama yang terlibat dalam rekayasa genetika. Yaitu, pembelahan dan pemurnian DNA, produksi DNA rekombinan (vektor rekombinan), transformasi DNA rekombinan menjadi organisme inang, penggandaan inang (kloning) dan penyaringan untuk sel yang ditransformasi (fenotipe yang benar).
Rekayasa genetika berlaku untuk berbagai organisme termasuk tanaman, hewan, dan mikroorganisme. Sebagai contoh, tanaman transgenik dapat diproduksi dengan memperkenalkan karakteristik yang berguna seperti ketahanan herbisida, toleransi kekeringan, nilai gizi tinggi, cepat tumbuh, tahan serangga, toleransi tenggelam, dll., Menggunakan rekayasa genetika tanaman. Kata transgenik mengacu pada organisme yang dimodifikasi secara genetis. Produksi tanaman transgenik dengan karakteristik yang lebih baik sekarang layak karena rekayasa genetika. Hewan transgenik juga dapat diproduksi untuk produksi obat-obatan manusia seperti yang ditunjukkan pada Gambar 01.
Gambar_1: Hewan yang Direkayasa Secara Genetik
Rekayasa genetika memiliki aplikasi luas dalam Bioteknologi, di bidang kedokteran, penelitian, pertanian dan industri. Dalam kedokteran, rekayasa genetika terlibat dalam terapi gen dan produksi hormon pertumbuhan manusia, insulin, berbagai obat, vaksin sintetis, albumin manusia, antibodi monoklonal, dll. Di pertanian, tanaman rekayasa genetika seperti kedelai, jagung, kapas dan tanaman lainnya dengan karakteristik berharga tertentu dibuat menggunakan rekayasa genetika. Dalam industri, rekayasa genetika secara luas diterapkan untuk membuat mikroorganisme rekombinan yang mampu menghasilkan produk yang bermanfaat secara ekonomi terutama, protein dan enzim. Pengendalian pencemaran lingkungan (bioremediasi), pemulihan logam (biomining), produksi polimer sintetik, dll. Juga dimungkinkan dalam industri menggunakan mikroorganisme hasil rekayasa genetika. Dalam penelitian, rekayasa genetika digunakan untuk membuat model hewan dari penyakit manusia tertentu. Tikus yang dimodifikasi secara genetik adalah model hewan paling populer yang digunakan oleh para peneliti untuk mempelajari dan menemukan terapi untuk kanker, obesitas, penyakit jantung, diabetes, radang sendi, penyalahgunaan zat, kecemasan, penuaan, penyakit Parkinson, dll..
Teknologi DNA rekombinan adalah teknologi yang terlibat dalam menyiapkan molekul DNA rekombinan yang menghasilkan DNA dari dua spesies berbeda (vektor dan DNA asing) dan kloning. Ini dilakukan oleh enzim restriksi dan enzim DNA ligase. Endonucleases restriksi adalah enzim pemotongan DNA yang membantu pemisahan fragmen DNA yang tertarik dari suatu organisme dan pembukaan vektor, terutama plasmid. DNA ligase adalah enzim yang memfasilitasi penggabungan fragmen DNA yang terpisah dengan vektor terbuka untuk membuat DNA rekombinan. Pembuatan DNA rekombinan (vektor yang terdiri dari DNA asing) terutama tergantung pada vektor yang digunakan. Vektor yang dipilih harus mampu mereplikasi diri dengan setiap segmen DNA yang secara kovalen melekat padanya, dalam sel inang yang sesuai. Ini juga harus mengandung situs kloning yang sesuai dan spidol yang dapat dipilih untuk skrining. Dalam teknologi DNA rekombinan, vektor yang umum digunakan adalah plasmid bakteri dan bakteriofag (virus yang menginfeksi bakteri).
Gambar_02: Sintesis DNA Rekombinan
DNA rekombinan diproduksi dengan tujuan membuat protein baru, mempelajari struktur dan fungsi gen, memanipulasi sifat protein, memanen sejumlah besar protein, dll. Oleh karena itu, DNA rekombinan yang disintesis harus direplikasi dan diekspresikan di dalam inang. Oleh karena itu, teknologi DNA rekombinan mencakup seluruh proses yang terjadi dalam rekayasa genetika, mulai dari langkah mengisolasi DNA spesifik hingga penyaringan sel-sel yang diubah yang terdiri dari fitur yang diperkenalkan. Oleh karena itu, teknologi DNA rekombinan dan rekayasa genetika dapat dianggap sebagai dua proses yang saling terkait dengan satu tujuan utama dengan langkah-langkah serupa: isolasi penyisipan DNA yang menarik, pemilihan vektor yang sesuai, pengenalan penyisipan DNA (DNA asing) ke dalam vektor untuk membentuk molekul DNA rekombinan. , pengenalan molekul DNA rekombinan ke dalam inang yang sesuai dan pemilihan sel inang yang ditransformasi.
Rekayasa Genetika vs teknologi DNA Rekombinan | |
Rekayasa genetika adalah istilah luas yang mengacu pada proses yang digunakan untuk memanipulasi struktur genetik suatu organisme. | Teknologi DNA rekombinan adalah teknik yang digunakan untuk membuat molekul DNA rekombinan yang mengandung DNA dari dua spesies berbeda. |
Sintesis DNA Rekombinan | |
DNA rekombinan dihasilkan | Molekul DNA rekombinan diproduksi. |
Rekayasa genetika adalah bidang biologi molekuler yang berkaitan dengan manipulasi bahan genetik (DNA) suatu organisme untuk karakteristik yang berharga. Teknologi DNA rekombinan adalah teknik yang digunakan untuk membuat DNA rekombinan. Selama kedua proses tersebut, terjadi manipulasi bahan genetik suatu organisme. Meskipun ada perbedaan antara rekayasa genetika dan teknologi DNA rekombinan, mereka saling terkait, dan rekayasa genetika tidak akan mungkin tanpa menggunakan teknologi DNA rekombinan..
Referensi:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma, dan Pascal MW Drake. "Tanaman yang dimodifikasi secara genetik dan kesehatan manusia." Jurnal Royal Society of Medicine. The Royal Society of Medicine, 01 Juni 2008. Web. 21 Feb 2017
2. "DNA rekombinan." OMICS International. Grup Penerbitan OMICS, tidak Web. 22 Februari 2017.
Gambar milik:
1. "DNA Rekombinan" Oleh Tinastella - Karya sendiri (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
2. "Hewan yang Direkayasa Secara Genetik" oleh Administrasi Makanan dan Obat-obatan A.S. via Flickr