Rekayasa genetika

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
(Dialihkan dari Rekayasa genetik)
Jump to navigation Jump to search

Rekayasa genetika, juga disebut modifikasi genetika, adalah manipulasi langsung gen suatu organisme menggunakan bioteknologi. Hal ini merupakan satu set teknologi yang digunakan untuk mengubah susunan genetik dari sel, termasuk transfer gen-gen yang berada dan melintasi batas-batas spesies untuk menghasilkan organisme yang meningkat. DNA baru diperoleh dengan mengisolasi dan menyalin materi genetik dari induk menggunakan metode DNA rekombinan atau sintesa DNA buatan. Sebuah vektor biasanya diciptakan dan digunakan untuk menyisipkan DNA ini ke organisme inang. Molekul DNA rekombinan pertama dibuat oleh Paul Berg pada tahun 1972 dengan menggabungkan DNA virus monyet SV40 dengan virus lambda. Selain memasukkan gen, proses ini dapat digunakan untuk menghapus gen. DNA baru dapat dimasukkan secara acak, atau ditargetkan le bagian tertentu dari genom.

Suatu organisme yang dihasilkan melalui rekayasa genetika dianggap dimodifikasi secara genetik dan entitas yang dihasilkan disebut genetically modified organism (GMO). Organisme transgenik pertama adalah bakteri yang dihasilkan oleh Herbert Boyer dan Stanley Cohen pada tahun 1973. Rudolf Jaenisch menciptakan hewan transgenik pertama ketika dia memasukkan DNA asing dalam tikus pada tahun 1974. Perusahaan pertama yang berfokus pada rekayasa genetika, Genentech, didirikan pada tahun 1976 dan mulai memproduksi protein manusia. Insulin manusia pertama dari rekayasa genetika diproduksi pada tahun 1978 dan bakteri yang menghasilkan insulin dikomersialisasikan pada tahun 1982. Makanan yang dimodifikasi secara genetik telah dijual sejak tahun 1994, dengan munculnya tomat dari Flavr Savr. Flavr Savr direkayasa untuk memiliki umur simpan lebih lama, tapi tanaman transgenik saat ini dimodifikasi paling banyak untuk meningkatkan ketahanan terhadap serangga dan herbisida. GloFish, hewan transgenik pertama, dijual di Amerika Serikat pada bulan Desember 2003. Pada tahun 2016, sudah ada salmon yang telah dimodifikasi dengan hormon pertumbuhan.

Rekayasa genetika telah banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang, termasuk penelitian, obat-obatan, bioteknologi industri dan pertanian. 

Munculnya tanaman rekayasa genetika yang dikomersialisasi telah memberikan manfaat ekonomi kepada para petani di berbagai negara, tetapi juga menjadi sumber kontroversi. Hal ini sudah muncul sejak awal kehadirannya, ladang percobaan uji pertamanya  dihancurkan oleh aktivis anti-transgenik. Meskipun ada konsensus ilmiah yang menyatakan bahwa makanan yang berasal dari tanaman transgenik tidak menimbulkan risiko yang lebih besar untuk kesehatan manusia daripada makanan konvensional, keamanan pangan transgenik tetap menjadi pusat kritikan. Aliran gen, dampak pada organisme non-target, kontrol pasokan makanan dan hak-hak kekayaan intelektual juga menjadi perdebatan. Adanya masalah ini mengakibatkan munculnya pengembangan kerangka peraturan, yang dimulai pada tahun 1975. Perjanjian internasionalnya juga telah disepakati pada tahun 2000 yaitu Protokol Cartagena tentang Keamanan Hayati. Masing-masing negara telah mengembangkan sendiri sistem regulasi mengenai transgenik, ditandai perbedaan yang terjadi antara Amerika Serikat dan Eropa.

Ikhtisar[sunting | sunting sumber]

Perbandingan pengembangbiakan tanaman konvensional dan modifikasi genetika transgenik dan cisgenic

Rekayasa genetika adalah suatu proses yang mengubah susunan genetik dari suatu organisme dengan menghapus atau memasukkan DNA. Tidak seperti pengembangbiakan hewan dan pemuliaan tanaman secara tradisional, yang melibatkan beberapa persilangan dan kemudian organisme terpilih dengan fenotip tertentu, rekayasa genetika mengambil gen secara langsung dari satu organisme dan memasukkan ke organisme lain. Proses ini jauh lebih cepat, dapat digunakan untuk menyisipkan gen-gen dari organisme apapun (bahkan organisme dari berbagai domain) dan mencegah agar gen yang tidak diinginkan tidak ikut ditambahkan.[1]

Rekayasa genetika berpotensi memperbaiki kelainan genetik pada manusia dengan mengganti gen yang rusak dengan gen yang baik.[2] Proses ini menjadi sebuah alat yang penting dalam penelitian yang memungkinkan fungsi spesifik suatu gen menjadi bahan penelitian.[3] Tanaman transgenik yang telah dikembangkan saat ini membantu keamanan pangan dengan meningkatkan hasil, nilai gizi dan toleransi terhadap tekanan lingkungan.[4]

DNA dapat dimasukkan secara langsung ke organisme inang atau ke dalam sel yang kemudian menyatu atau dihibridisasi dengan tuan rumah.[5] Proses ini bergantung pada teknik rekombinan asam nukleat untuk membentuk kombinasi baru dari materi genetik yang dapat diwariskan diikuti oleh penggabungan dari materi baik secara tidak langsung melalui sistem vektor atau langsung melalui mikro-injeksi, makro-injeksi atau mikro-enkapsulasi.[6]

Rekayasa genetika biasanya tidak mencakup peranakan tradisional, fertilisasi in vitro, induksi poliploida, mutagenesis dan teknik sel fusi yang tidak menggunakan rekombinan asam nukleat atau organisme yang dimodifikasi secara genetik dalam prosesnya. Namun, beberapa definisi luas dari rekayasa genetika mencakup pembiakan selektif. Penelitian kloning dan sel induk, meskipun tidak dianggap sebagai rekayasa genetika,[7] masih terkait erat dan rekayasa genetika dapat digunakan bersamaan dengan proses ini.[8] Biologi sintesis adalah bidang ilmu yang sedang berkembang yang membuat rekayasa genetika semakin maju lagi dengan memperkenalkan bahan yang disintesis artifisial ke dalam suatu organisme.[9]

Tanaman, hewan atau mikro organisme yang telah diubah melalui rekayasa genetik yang disebut organisme hasil rekayasa genetika.[10] Jika materi genetik dari spesies lain yang ditambahkan ke inang, organisme yang dihasilkan disebut transgenik. Jika materi genetik dari spesies yang sama atau spesies yang dapat berkembang biak secara alami dengan inang maka organisme yang dihasilkan disebut cisgenesis.[11] Jika rekayasa genetika digunakan untuk mengeluarkan materi genetik dari target maka organisme yang dihasilkan disebut organisme knockout.[12] Di Eropa modifikasi genetika identik dengan rekayasa genetika, sedangkan di Amerika Serikat dan Kanada modifikasi genetika juga digunakan untuk merujuk ke metode pengembangbiakan konvensional.[13][14][15]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ "How does GM differ from conventional plant breeding?". royalsociety.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2017-11-14. 
  2. ^ Erwin, Edward; Gendin, Sidney; Kleiman, Lowell (2015-12-22). Ethical Issues in Scientific Research: An Anthology (dalam bahasa Inggris). Routledge. hlm. 338. ISBN 9781134817740. 
  3. ^ Alexander, D. R. (2003-05-01). "Uses and abuses of genetic engineering". Postgraduate Medical Journal (dalam bahasa Inggris). 79 (931): 249–251. doi:10.1136/pmj.79.931.249. ISSN 0032-5473. PMID 12782769. 
  4. ^ Qaim, Matin; Kouser, Shahzad (2013-06-05). "Genetically Modified Crops and Food Security". PLoS ONE. 8 (6). doi:10.1371/journal.pone.0064879. ISSN 1932-6203. PMC 3674000alt=Dapat diakses gratis. PMID 23755155. 
  5. ^ The European Parliament and the council of the European Union (12 March 2001). "Directive on the release of genetically modified organisms (GMOs) Directive 2001/18/EC ANNEX I A". Official Journal of the European Communities: 17. [pranala nonaktif]
  6. ^ Staff Economic Impacts of Genetically Modified Crops on the Agri-Food Sector; P. 42 Glossary - Term and Definitions Archived 14 May 2013 di the Wayback Machine. The European Commission Directorate-General for Agriculture, "Genetic engineering: The manipulation of an organism's genetic endowment by introducing or eliminating specific genes through modern molecular biology techniques. A broad definition of genetic engineering also includes selective breeding and other means of artificial selection.", Retrieved 5 November 2012
  7. ^ Van Eenennaam, Alison. "Is Livestock Cloning Another Form of Genetic Engineering?" (PDF). agbiotech. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 11 May 2011. 
  8. ^ Suter, David M.; Dubois-Dauphin, Michel; Krause, Karl-Heinz (2006). "Genetic engineering of embryonic stem cells" (PDF). Swiss Med Wkly. 136 (27–28): 413–415. PMID 16897894. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 7 July 2011. 
  9. ^ Andrianantoandro, Ernesto; Basu, Subhayu; Kariga, David K.; Weiss, Ron (16 May 2006). "Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline". Molecular Systems Biology. 2 (2006.0028): 2006.0028. doi:10.1038/msb4100073. PMC 1681505alt=Dapat diakses gratis. PMID 16738572. 
  10. ^ "What is genetic modification (GM)?". CSIRO. 
  11. ^ Jacobsen, E.; Schouten, H. J. (2008). "Cisgenesis, a New Tool for Traditional Plant Breeding, Should be Exempted from the Regulation on Genetically Modified Organisms in a Step by Step Approach". Potato Research. 51: 75–88. doi:10.1007/s11540-008-9097-y. 
  12. ^ Capecchi, Mario R. (2001). "Generating mice with targeted mutations". Nature Medicine. 7 (10): 1086–90. doi:10.1038/nm1001-1086. PMID 11590420. 
  13. ^ Staff Biotechnology - Glossary of Agricultural Biotechnology Terms Archived 30 August 2014 di the Wayback Machine. United States Department of Agriculture, "Genetic modification: The production of heritable improvements in plants or animals for specific uses, via either genetic engineering or other more traditional methods. Some countries other than the United States use this term to refer specifically to genetic engineering.", Retrieved 5 November 2012
  14. ^ Maryanski, James H. (19 October 1999). "Genetically Engineered Foods". Center for Food Safety and Applied Nutrition at the Food and Drug Administration. 
  15. ^ Staff (28 November 2005) Health Canada - The Regulation of Genetically Modified Food Glossary definition of Genetically Modified: "An organism, such as a plant, animal or bacterium, is considered genetically modified if its genetic material has been altered through any method, including conventional breeding. A 'GMO' is a genetically modified organism.", Retrieved 5 November 2012