Isi
Apa itu DNA Rekombinan?
DNA rekombinan adalah sekuens DNA yang dibuat secara buatan di laboratorium. DNA adalah sel templat yang digunakan untuk menghasilkan protein yang membentuk organisme hidup, dan pengaturan basa nitrogen di sepanjang untaian DNA menentukan protein mana yang terbentuk. Dengan mengisolasi potongan DNA dan menggabungkannya kembali dengan urutan lain, para peneliti dapat mengkloning DNA dalam bakteri atau sel inang lainnya dan menghasilkan protein yang bermanfaat, seperti insulin. Kloning memungkinkan untuk mempelajari sekuens DNA tertentu yang jauh lebih mudah, karena menghasilkan sejumlah besar DNA yang kemudian dapat dimodifikasi dan dianalisis.
Metode Membangun DNA Rekombinan
Transformasi adalah proses di mana segmen DNA dimasukkan ke dalam plasmid - sebuah lingkaran kecil DNA yang dapat bereplikasi sendiri. DNA dipotong menggunakan enzim restriksi. Enzim ini diproduksi dalam sel bakteri sebagai mekanisme pertahanan, dan mereka menargetkan situs tertentu pada molekul DNA dan memotongnya terpisah. Enzim restriksi sangat berguna karena mereka menciptakan "ujung lengket" pada segmen DNA. Seperti Velcro, ujung lengket ini memungkinkan DNA untuk bergabung dengan mudah dengan segmen pelengkap.
Gen yang diminati dan plasmid sama-sama terpapar enzim restriksi yang sama. Ini menciptakan banyak molekul berbeda. Beberapa adalah plasmid yang mengandung gen yang diminati, ada pula yang plasmid yang mengandung gen lain, ada pula dua plasmid yang bersama-sama. Plasmid kemudian diperkenalkan kembali ke sel-sel bakteri, tempat mereka bereplikasi, dan molekul DNA rekombinan yang dicari diidentifikasi melalui berbagai jenis analisis. Misalnya, jika plasmid diiris terpisah pada gen tertentu, para ilmuwan dapat mencari sel-sel yang gagal mengekspresikan gen itu dan dengan demikian mengidentifikasi rekombinasi yang berhasil.
Transformasi non-bakteri pada dasarnya adalah proses yang sama tetapi menggunakan sel non-bakteri sebagai inang. DNA dapat disuntikkan langsung ke inti sel inang. Para peneliti juga dapat menyerang sel dengan partikel logam mikroskopis yang telah dilapisi dengan DNA.
Transfeksi sangat mirip dengan transformasi, tetapi fag digunakan sebagai pengganti plasmid. Fag adalah virus yang menginfeksi bakteri. Baik fag dan plasmid ideal untuk proses ini karena mereka akan bereplikasi dengan cepat dalam sel bakteri.
Kloning dan Menggunakan Urutan DNA Rekombinan
Begitu para peneliti telah mengidentifikasi sel-sel bakteri tertentu yang mengandung urutan rekombinan, mereka dapat menumbuhkan sel-sel itu dalam suatu kultur dan menghasilkan sejumlah besar gen. Sulit untuk mendapatkan sel bakteri untuk benar-benar menghasilkan protein dari sel inang manusia atau hewan, tetapi ada cara untuk mengubah ekspresi gen untuk membuat produksi seperti itu lebih mudah. Jika sel berinti digunakan sebagai sel inang (seperti dalam transformasi nonbakteri), sel akan memiliki lebih sedikit masalah dalam mengekspresikan gen rekombinan.
Setelah gen dikloning dalam jumlah besar, mereka kemudian dapat disimpan di perpustakaan DNA, diurutkan dan dipelajari. Teknologi DNA rekombinan telah memungkinkan banyak penemuan penting dalam forensik, studi tentang penyakit genetik, pertanian, dan obat-obatan.