Teknik –Teknik Yang Digunakan Dalam Bioteknologi Modern-Biologi SMA-MA Kelas 12 IPA



Dalam bioteknologi modern, teknik yang digunakan melibatkan rekayasa genetik dan beberapa teknik yang dapat menghasilkan produk unggul, teknik-teknik tersebut diantaranya DNA rekombinan, Fusi Protoplasma, Kultur Jaringan, Kloning, dan Bayi Tanung.

1.      DNA Rekombinan
DNA rekombinan adalah teknik mengubah susunan DNA suatu organisme dengan cara menyisipkan gen asing ke organisme tersebut sehingga diperoleh sifat yang tidak dimiliki sebelumnya. Teknik ini digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Proses DNA rekombinan ini meliputi isolasi DNA, tranplantasi gen atau DNA, dan memasukan DNA ke sel hidup.
a.       Isolasi DNA
Isolasi DNA dilakukan untuk menyeleksi DNA yang dikehendaki. Isolasi dilakukan dengan mengekstrak kromosom dari suatu organisme. DNA yang dipilih dipotong dengan enzim endonuklease restriksi yang berperan sebagai “gunting biologi”.

Segemen DNA yang dikehendaki lalu dimasukkan ke suatu vektor (pembawa). Vektor pada proses ini dapat berupa plasmid atau DNA virus. Vektor yang dipilih ini harus dapat berikatan dengan gen, mampu memperbanyak, dan mengekspresikan gen tersebut. Sebelum digunakan sebagai vektor, plasmid maupun DNA virus harus di potong terlebih dahulu dengan enzim endonuklease restriksi. Plasmid adalah rantai DNA melingkar di luar kromosom bakteri.

b.      Transplantasi gen atau DNA
Transplantasi gen dilakukan dengan cara menyambung gen yang telah di isolasi ke dalam DNA plasmid vektor menggunakan enzim ligase. Enzim ligase mampu menyambung ujung-ujung nukleotida dan berperan sebagai “lem biologi”. Hasil penyambungan ini di sebut DNA rekombinan yang mengandung DNA asli vektor dan DNA asing yang di inginkan.

c.       Memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel hidup.
DNA rekombinan dimasukkan ke vektor sel bakteri ataupun virus melalui pemanasan dalam larutan NaCl atau melali elektroporasi. Sel bakteri atau virus tersebut melakukan replikasi dengan cara membelah diri sehingga diperoleh DNA rekombinan dalam jumlah banyak.

2.      Fusi Protoplasma.
Fusi protoplasma disebut juga teknologi hibridoma adalah teknik penggabungan dua sel yang berasal dari jaringan berbeda sehingga menghasilkan sel hibrid yang memiliki sifat kedua sel tersebut. Penggabungan dua sel tersebut berlangsung dalam medan listrik. Teknik ini digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Prinsip fusi protoplasma adalah menggabungkan kedua sel dengan terlebih dahulu menghilangkan dinding sel atau membran sel dari kedua sel yang akan digabungkan dalam suatu medan listrik. teknik ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun sel hewan. fusi protoplasma pada tumbuhan dilakukan melalui beberapa tahap sebagai berikut:

a.       Menyiapkan protoplasma dari tumbuhan
b.      Menghingkan dinding sel tumbuhan dan mengisolasi protoplasmanya
c.       Menguji viabilitas (aktivitas hidup) protoplasma yang diperoleh.
d.      Melakukan fusi protoplasma dalam suatu medan listrik.
e.       Menyeleksi hasil fusi protoplasma
f.       Membiakan hasil fusi prptoplasma yang terseleksi.

Fusi protoplasma pada sel hewan atau manusia di manfaatkan untuk menghasilkan hibridoma (sel hibrid). Hibridoma merupakan hasil fusi antara sel pembentuk antibodi (sel limfosit B0 dengan sel mieloma (sel kanker). Sel hibridoma yang dihasilkan dapat membelah secara tidak terbatas seperti sel kanker, tetapi juga menghasilkan antibodi seperti sel limfosit B. setiap sel hibridoma menghasilkan antibodi yang sifatnya khas sehingga hibridoma yang dihasilkan harus diseleksi terlebih dahulu. Selanjutnya, setiap sel hibrid di biakkan untuk menghasilkan antibodi.

3.      Kultur Jaringan.
Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secera vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan. Prinsip kutur jaringan adalah menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptik. Dalam teori tersebut dikatakan bahwa dalam sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru apabila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Sifat individu baru yang dihasilkan sama persis dengan sifat induknya.

Bagian tumbuhan yang ditumbuhkan dalam media kultur disebut eksplant. Eksplant yang sering digunakan merupakan bagian tumbuhan yang memiliki sel-sel yang aktif membelah seperti ujung akar dan ujung batang. Potongan bagian tumbuhan yang ditanam pada media kultur akan tumbuh membentuk kalus. Kalus merupakan massa sel yang belum terdiferensiasi. Kalus akan berkembang menjadi tanaman lengkap.

Rangkaian tahap kultur jaringan sebagai berikut;
a.     Sterilisasi eksplan dengan cara merendam eksplan dalam bahan kimia selama beberapa menit lalu dicuci dengan air steril. Sterilisasi bertujuan untuk membunuh mikroba yang menempel pada eksplan
b.   Penanaman eksplan pada media kultur yang terbuat dari agar-agar yang dilengkapi dengan unsur mikro dan makro.
c.   Meletakkan botol yang berisi eksplan dalam ruangan yang suhu dan penyinarannya terkontrol hingga terbentuk kalus.
d.      Subkultur dilakukan beberapa kali sampai kalus tumbuh menjadi plantlet.
e.     Plantlet di keluarkan dari botol dan akarnya dibersihkan dengan air bersih.
f.    Plantlet ditanam ke dalam pot-pot kecil dan diletakkan di tempat yang tidak terkena cahaya matahari langsung.
g.   Apabila plantlet sudah tumbuh kuat, tanaman bisa dipindahkan ke media tanah atau lahan pertanian yang terkena matahari langsung.

4.      Klonning.
Klonning atau transplantasi atau pencangkokkan nukleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetik identik dengan induknya. Proses kloning dilakukan dengan cara memasukkan inti sel donor ke sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Selanjutnya, sel telur tersebut diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan sel. Ketika klon embrio telah mencapai tahap yang sesuai, embrio dimasukkan ke rahim hewan betina lainnya yang sejenis. Hewan tersebut selanjutnya akan mengandung embrio yang ditanam dan melahirkan anak hasil kloning.

5.      Teknik bayi tabung
Teknik bayi tabung bertujuan untuk membantu pasangan suami istri yang sulit memperoleh keturunan. Pasangan suami istri tersebut sebenarnya mampu menghasilkan sel kelamin secara normal. Namun, karena faktor-faktor tertentu mengakibatkan proses pembuahan tidak dapat terjadi, misalnya tersumbatnya saluran telur.

Pembuahan yang dilakukan pada teknik bayi tabung berada di laur tubuh induk betina (fertilisasi in vitro). Sel telur yang sudah dibuahi akan membentuk embrio. Selanjutnya embrio di tanam (di implantasi) pada rahim seorang wanita yang diambil sel telurnya. Embrio tersebut tumbuh menjadi anak yang siap dilahirkan.


Berlangganan Untuk Menerima Update Terbaru: