Isi
Reaksi rantai polimer (PCR) dan kerabat ilmiahnya, kloning gen yang diekspresikan, adalah dua terobosan bioteknologi tahun 1970-an dan 1980-an yang terus memainkan peran penting dalam upaya memahami penyakit. Kedua teknologi molekuler ini memberi para ilmuwan cara untuk membuat lebih banyak DNA dengan cara yang berbeda.
Sejarah
Ahli biologi molekuler Kary Mullis merevolusi ilmu gen ketika dia memahami reaksi rantai polimerase (PCR) pada musim semi 1983, yang membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Kimia tahun 1993. Terobosan ini terjadi setelah penelitian kloning yang dimulai pada tahun 1902. Tidak ada kemajuan besar dalam kloning yang terjadi sampai November 1951, ketika sebuah tim ilmuwan di Philadelphia mengkloning embrio katak. Terobosan besar terjadi pada 5 Juli 1996, ketika para ilmuwan mengkloning “Dolly” domba dari sel susu beku.
PCR dan Kloning
Kloning hanyalah membuat satu organisme hidup dari yang lain, menciptakan dua organisme dengan gen yang sama persis. PCR memungkinkan para ilmuwan untuk menghasilkan miliaran salinan sepotong DNA dalam beberapa jam. Meskipun PCR berdampak pada teknologi kloning dengan menghasilkan sejumlah besar DNA yang dapat dikloning, PCR menghadapi kesulitan kontaminasi, di mana sampel dengan bahan genetik yang tidak diinginkan juga dapat direplikasi dan menghasilkan DNA yang salah.
Cara Kerja PCR
Proses PCR melibatkan memecah DNA dengan memanaskannya, yang melepaskan heliks ganda DNA menjadi untaian tunggal yang terpisah. Setelah untaian ini dipisahkan, enzim yang disebut DNA polimerase membaca urutan asam nukleat dan menghasilkan untai duplikat DNA. Proses ini diulangi berulang-ulang, menggandakan jumlah DNA setiap siklus dan meningkatkan DNA secara eksponensial hingga jutaan salinan DNA asli dibuat.
Bagaimana Kloning Bekerja
Kloning DNA melibatkan pertama-tama mengisolasi sumber dan vektor DNA dan kemudian menggunakan enzim untuk memotong kedua DNA ini.Selanjutnya, para ilmuwan mengikat sumber DNA ke vektor dengan enzim ligase DNA yang memperbaiki sambungan dan menciptakan untai DNA tunggal. DNA itu kemudian dimasukkan ke dalam sel organisme inang, tempat ia tumbuh bersama organisme.
Aplikasi
PCR telah menjadi alat standar dalam sains forensik karena PCR dapat menggandakan sampel DNA yang sangat kecil untuk pengujian beberapa laboratorium kejahatan. PCR juga bermanfaat bagi para arkeolog untuk mempelajari biologi evolusi spesies hewan yang berbeda, termasuk sampel yang berusia ribuan tahun. Teknologi kloning telah membuatnya relatif mudah untuk mengisolasi fragmen DNA yang mengandung gen untuk mempelajari fungsi gen. Ilmuwan percaya bahwa kloning yang andal dapat digunakan untuk membuat pertanian lebih produktif dengan mereplikasi hewan dan tanaman terbaik dan juga untuk membuat pengujian medis lebih akurat dengan menyediakan hewan uji yang semuanya bereaksi dengan cara yang sama terhadap obat yang sama.