kloning dalam pembuatan insulin

APLIKASI KLONING GEN DALAM PROSES PEMBUATAN INSULIN

A.  Pengertian Kloning

Kloning sebenarnya memiliki arti yang sangat penting untuk menghasilkan organisme baru yang unggul. Kemajuan kloning pada tumbuhan dan hewan disambut baik oleh umat manusia. Tetapi pada saat kloning berkembang dan mulai menuju kloning terhadap manusia, mulai muncul berbagai pendapat dan perdebatan yang terjadi dikalangan ilmuan, politisi, masyarakat, dan tokoh agama. Ada yang mendukung dan ada pula yang menolak adanya kloning pada manusia. Berbagai kalangan yang mendukung beralasan keberhasilan kloning gen pada manusia dapat menghasilkan sel, jaringan, dan organ yang dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit, seperti diabetes dan leukimia.

Kloning adalah suatu teknik reproduksi secara aseksual yang menggunakan sel tubuh (sel somatis) makhluk hidup. Kloning didasarkan pada konsep bahwa sel makhluk hidup bersifat totipotensi, yaitu kemampuan setiap sel yang darimana saja sel tersebut diambil apabila diletakkan dilingkungan yang sesuai akan tumbuh menjadi individu baru yang sempurna. Kloning berasal dari bahasa Yunani Kuno, yaitu Clone yang artinya ranting atau cangkokan. Istilah  Clone atau klona pertama kali diusulkan pada tahun 1903 oleh Herbert Webber.

Seperti telah dijelaskan diatas, kloning adalah tindakan menggandakan atau mendapatkan keturunan tanpa fertilisasi, berasal dari induk yang sama, mempunyai susunan (jumlah dan gen) yang sama dan kemungkinan besar mempunyai fenotip yang sama. Berdasarkan pengertian diatas, terdapat beberapa jenis kloning yang dikenal, antara lain :

1.      Kloning DNA Rekombinan

Kloning ini merupakan pemindahan sebagian rantai DNA yang diinginkan dari suatu organisme pada satu element replikasi genetik. Salah satu contohnya adalah penyisipan DNA dalam plasmid bakteri untuk mengklon satu gen.  

2.      Kloning Reproduktif

Merupakan suatu teknologi yang biasa digunakan untuk menghasilkan hewan yang sama, contohnya Dolly dengan suatu proses yang disebut dengan SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer).

3.      Kloning Terapeutik

Kloning Terapeutik adalah suatu proses kloning gen yang digunakan untuk memproduksi embrio manusia sebagai bahan penelitian. Tujuan utama dari proses ini adalah bukan untuk menciptakan manusia baru, akan tetapi untuk mendapatkan sel batang yang dapat digunakan untuk mempelajari perkembangan manusia dan penyembuhan  penyakit.

Kemajuan di bidang bioteknologi yang lain diantaranya adalah sintesis insulin dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar, namanya Escherichia coli. Teknologi dasar proses ini disebut denganteknologi plasmid.

Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon. Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.

Sebelum ditemukan teknik sintesis insulin, hormon ini hanya bisa diperoleh dari ekstraksi pankreas babi atau sapi, dan sangat sedikit insulin bisa diperoleh. Setelah ditemukan teknik sintesis insulin di bidang bioteknologi inilah, harga insulin bisa ditekan dengan sangat drastis sehingga bisa membantu para penderita diabetes melitus.

Langkah-langkah kloning gen dalam proses pembuatan insulin :

1.      Pada proses pembuatan insulin ini, langkah pertama adalah mengisolasi plasmid dari E. coli. Plasmid adalah salah satu bahan genetik bakteri yang berupa untaian DNA berbentuk lingkaran kecil. Selain plasmid, bakteri juga memiliki kromosom. Keunikan plasmid ini adalah: ia bisa keluar-masuk ‘tubuh’ bakteri, dan bahkan sering dipertukarkan antar bakteri.

2.      Pada langkah kedua ini plasmid yang telah diisolir dipotong pada segmen tertentu menggunakan enzim restriksi endonuklease. Sementara itu DNA yang di isolasi dari sel pankreas dipotong pada suatu segmen untuk mengambil segmen pengkode insulin. Pemotongan dilakukan dengan enzim yang sama.

3.      DNA kode insulin tersebut disambungkan pada plasmid menggunakan bantuan enzim DNA ligase. Hasilnya adalah kombinasi DNA kode insulin dengan plasmid bakteri yang disebut DNA rekombinan.

4.      DNA rekombinan yang terbentuk disisipkan kembali ke sel bakteri.

5.      Bila bakteri E. coli berbiak, maka akan dihasilkan koloni bakteri yang memiliki DNA rekombinan.

                                          Gambar. Langkah-langkah kloning gen dalam proses pembuatan insulin

Gambar. Metode produksi insulin dengan menggunakan plasmid bakteri

Metode produksi insulin dengan menggunakan plasmid bakteri :

1.      Diperlukan adanya bakteri Escherichia coli yang akan dipakai plasmidnya (bagian DNA yang mampu memperbanyak diri)

2.      Diperlukan adanya gen manusia penghasil insulin. Gen ini akan dipotong oleh enzim restriksi (pemotong)

3.      Potongan gen penghasil insulin akan disambungkan ke plasmid DNA Escherichia coli, dengan bantuan enzim ligase (penyambung)

4.      Hasil penyambungan ini akan ditanamkan ke dalam sel bakteri Escherichia coli

5.      Bakteri dibiakkan dalam medium khusus. Karena bakteri telah memiliki gen penghasil insulin, maka akan meproduksi hormon insulin

Daftar Pustaka

http://blog.codingwear.com/bacaan-56-Contoh-Penerapan-Rekayasa-Genetika.html diakses pada 23 maret 2012

http://biologimediacentre.com/bioteknologi-5-membuat-insulin-dengan-bantuan-e-coli/ diakses pada 23 maret 2012

http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2012/01/10/aplikasi-kloning-gen-dalam-proses-produksi-insulin-gene-cloning-applications-in-insulin-production-process/ diakses pada 23 maret 2012