Bioteknologi Transgenik 2j3e4r

BIOTEKNOLOGI TRANSGENIK Disusun Oleh: Antorio Faizatul Mardhiyah Ida Rosida Jamroni M. Abdul Jamil Nina Nurhalimah Laely Purnama Sari Rita Maulida A Tarbiyah IPA Biologi-D/ VI Institut Agama Islam Negeri (IAIN) Syekh Nurjati Cirebon

Pengertian

Macam-macam

Manfaat

Dampak Biotek Transgenik

Pengertian Transgenik Transgenik terdiri dari kata: • Trans yang berarti pindah • Gen yang berarti pembawa sifat. Jadi, transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya, baik dari satu tanaman ketanaman lainnya, atau dari gen hewan ke tanaman.

Tanaman Transgenik  Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentu.  Gen yang telah diidentifikasi, diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman.Melalui suatu sistem tertentu.  Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut .

Teknologi Transgenik 1.

Teknologi transgenik langsung a. Metode elektroporasi.  Polythyleneglycol (PEG) memudahkan presipitasi DNA dan membuat kontak lebih baik dengan protoplas, juga melindungi DNA plasmid mengalami degradasi dari enzim nuklease.  Elektroporasi dengan perlakukan listrik voltase tinggi meyebabkan permeabilitasi tinggi untuk sementara pada membran sel dengan membentuk pori-pori sehingga DNA mudah penetrasi kedalam protoplas. Integritas membran kembali membaik seperti semula dalam beberapa detik sampai semenit setelah perlakuan listrik. Jagung dan padi telah berhasil dengan sukses ditransformasi melalui elektorporasi dengan efisien antara 0,1 – 1 %.

b. Karbid silikon (silicon carbide) Suspensi sel tanaman yang akan ditransformasi dicampur dengan serat silicon carbide dan DNA plasmid dari gen yang diinginkan dimasukkan kedalam tabung Eppendorf, kemudian dilakukan pencampuran dan pemutaran dengan vortex. Serat karbid berfungsi sebagai jarum injeksi mikro (micro injection ) untuk memudahkan transfer DNA kedalam sel tanaman

c. Penembakan partikel (Particle bombardment) • Teknik paling modern dalam transformasi tanaman adalah penggunaan metoda gene gun atau particle bombardment. • Metode transfer gen ini dioperasikan secara fisik dengan menembakkan partikel DNAcoated langsung ke sel atau jaringan tanaman. • Dengan cara: partikel dan DNA yang ditambahkan menembus dinding sel dan membran, kemudian DNA melarut dan tersebar dalam secara independen.

d. Metode Agrobacterium o Metode Agrobacterium melibatkan penggunaan bakteri tanah dikenal sebagai Agrobacterium tumefaciens yang memiliki kemampuan untuk menginfeksi sel-sel tumbuhan dengan sepotong DNA-nya. o Potongan DNA yang menginfeksi tanaman terintegrasi ke dalam kromosom tanaman melalui tumor-inducing plasmid (Ti plasmid) yang dapat mengontrol system selular tanaman dan menggunakannya untuk membuat banyak salinan DNA bakterinya sendiri. o Ti plasmid adalah partikel DNA besar berbentu lingkaran yang mereplikasi secara independen dari kromosom bakteri .

Contoh Hasil Tanaman Transgenik 1. Golden Rice Golden rice memiliki bentuk dan ukuran yang sama seperti beras umumnya. Dengan warna kuning keemasan. Berbeda dengan nasi umumnya yang diketahui tinggi karbohidrat dan indeks glikemik. Beras varietas ini jauh lebih bernutrisi

Tahap pembuatan transgenik Golden Rice: • Beta karoten adalah zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Ia terbentuk dari bahan dasar (prekusor) geranyl geranyl diphosphate (GGDP). • Melalui jalur biosintesa, GGDP akan diubah menjadi phytoene, diteruskan menjadi lycopene, dan selanjutnya diubah lagi menjadi beta karoten. Secara alami, dalam biji padi sudah terdapat GGDP, tetapi tidak mampu membentuk beta karoten. Perubahan dari GGDP menjadi phytoene dilaksanakan oleh enzim phytoene synthase (PHY) yang disandi oleh gen phy. Selanjutnya, gen crtI mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah phytoene menjadi lycopene. Ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah lycopene menjadi beta karoten, yaitu lycopene cyclase (LYC).

2. Grapple • Grapple merupakan buah campuran genetik antara apel dan anggur. Buah yang berbentuk seperti apel dengan tekstur sebuah anggur dan rasa dari kedua buah tersebut. • Buah ini membuat ukuran dan bentuk apel, tekstur anggur, dan rasa dari kedua sekaligus memberikan, kuat kekuatan tinggi dosis vitamin C.

3. Pluots • Plum dan aprikot merupakan buahbuahan lezat yang merupakan penggabungan antara plum dan aprikot melalui proses rekayasa genetik, sehingga dikenal sebagai pluot. • diperkaya dengan vitamin C dan tidak memiliki natrium atau kolesterol.

4. Lemato • Transgenik itu mengubah gen basil jeruk Ocimum basilicum, yang menghasilkan enzim pembuat aroma, geraniol synthase • . Tomat transgenik ini mempunyai warna merah muda karena hanya mempunyai setengah antioksidan “lycopen”, dibandingkan dengan tomat konvensional. • Sebagai pengimbang rendahnya kadar lycopen, tomat transgenik memiliki kadar ”terpenoid rawan” yang tinggi, yang berguna sebagai antimikroial, pestisidal dan antifungal, sehingga tomat itu lebih tahan lama dan hanya perlu sedikit pestisida untuk pertumbuhan.

5. Jeruk darah • Jeruk darah mendapat warna merah khas mereka dari pigmen antosianin yang dikenal juga bermanfaat bagi kesehatan

Hewan Transgenik Hewan transgenik merupakan satu alat riset biologi yang potensial dan sangat menarik karena menjadi model yang unik untuk mengungkap fenomena biologi yang spesifik (Pinkert, 1994). Hewan transgenik menurut Federation of European Laboratory Animal Associations adalah hewan dimana dengan sengaja telah dimodifikasi genome-nya, gen disusun dari suatu organisme yang dapat mewarisi karakteristik tertentu.

Teknologi Transgenik Hewan 1. DNA mikroinjeksi • Gen yang terpilih yang diambil dari spesies yang sama atau berbeda diinjeksikan ke dalam pronukleus ovum yang telah dibuahi. • Injeksi ini menggunakan sejenis jarum yang sangat halus, dia dapat menembus membran tanpa merusaknya. Ia masuk melalui protein integral. • DNA yang akan disisipkan, dimasukkan langsung ke dalam zigot dengan alat ini pada awal pembentukan (belum membelah). • Tidak memerlukan vektor dalam teknik ini. • Percobaan DNA mikroinjeksi pertama kali dicoba pada tikus

2. Transfer gen dengan media retrovirus • Transfer gen dengan media retrovirus menggunakan retrovirus sebagai vector, kemudian menginjeksikan DNA ke dalam sel inang. DNA dari retrovirus berintegrasi ke dalam germ untuk bekerja

3. Teknologi sel stem embrionik • Teknologi yang melibatkan sel ES dan sel germ primordial, telah digunakan untuk memproduksi host model tikus. • Pluripotensial sel ES didapat dari embrio pre-implantasi awal dan dipertahankan pada kultur selama periode tertentu untuk menunjukkan beberapa manipulasi in vitro. • Sel mungkin diinjeksi langsung pada blastocoel blastosit host atau diinkubasi bergabung dengan morula. • Embrio host kemudian ditransfer pada host intermediate atau betina pengganti untuk kelanjutan perkembangan. Efisiensi produksi tikus chimera menghasilkan 30% keturunan hidup yang mengandung jaringan terderivasi dari sel stem terinjeksi.

Contoh Hewan Hasil Transgenik 1. Nyamuk Transgenik untuk Penanggulangan DBD. • Nyamuk transgenik Aedes aegypti jantan dikembangkan para ilmuwan di bawah bendera Oxitec, lembaga penelitian yang didirikan Universitas Oxford. • Harapannya adalah Nyamuk-nyamuk transgenik jantan yang dilepaskan akan mencari dan mengawini betina A. aegypti di alam liar, bersaing dengan para pejantan alami. • Ketika nyamuk jantan transgenik kawin dengan betina liar, keturunannya akan melalui tahap larva (jentik), tetapi mati sebagai kepompong sebelum mencapai dewasa.

• Dengan berulang-ulang melepaskan pejantan transgenik, maka populasi nyamuk pembawa virus ini akan berkurang hingga di bawah tingkat minimum yang diperlukan untuk mendukung penyebaran DBD. • Metode ini dianggap sebagai alternatif insektisida yang lebih aman karena nyamuk jantan tidak menggigit atau menyebarkan penyakit, dan hanya kawin dengan betina dari spesies yang sama

3. Nyamuk Transgenik untuk Penanggulangan Malaria. • Penanggulangan Malaria dengan Nyamuk Transgenik adalah dengan cara introduksi/menyebarkan nyamuk transgenik ke alam bebas. • Nyamuk membawa gen yang dapat menangkis infeksi dari parasit malaria. • Memasukkan gen GFP (green fluorescent protein atau protein berpendar hijau) ke nyamuk transgenik sehingga mata nyamuk berpendar warna hijau

3.

Angelfish Angelfish (Pterophyllum) • Merupakan modifikasi secara genetik bersinar dalam akuarium di Taiwan International Aquarium Expo di Taipei 7 November 2012. Ikan ini adalah angelfish pertama yang memancarkan fluoresen pink dan bisa terlihat dalam kegelapan.

4. Kambing Noori Noori, • Merupakan seekor kambing Pashmina, di Fakultas Kedokteran Hewan di Universitas Ilmu Pertanian dan Teknologi Sher-e-Kashmir (SKUAST) di Shuhama, 25 km timur Srinagar, 15 Maret 2012. • Noori yang memiliki berat 1,3 kg dan lahir pada 9 Maret 2012 adalah kambing Pashmina pertama hasil kloning. • Memiliki bulu yang hangat dan hidup di padang rumput di Ladakh dengan suhu udara yang bisa mencapai minus 20 derajat Celsius.

5. Ikan Zebra • Ikan zebra ( Brachydanio rerio ) berfluoresens pertama hasil rekayasa genetika sukses dikembangkan oleh beberapa ilmuwan untuk mendeteksi ada polutan. • Ikan zebra yang umumnya berwarna perak dengan garis-garis hitam keunguan, sesudah disisipi dengan gen warna ubur-ubur yang disuntikkan ke telur ikan-ikan zebra maka bisa memendarkan warna hijau atau merah dari tubuhnya. • Gen penyebab dari ubur-ubur dapat mengaktifkan pancaran sinar pada ikan apabila ikan ada didalam lingkungan yang memiliki kandungan bahan polutan spesifik.

6. Babi Transgenik • Dua babi transgenik terlihat menunjukkan protein fluorsen hijau di kukukukunya di Harbin, Provinsi Heilongjiang, Cina, 26 Desember 2006.

7. Monyet Marmoset • Para peneliti di Jepang sekali berhasil mengubah gen monyet sehingga akar rambut, kulit dan darahnya akan berpendar hijau dibawah sinar khusus. • Marmoset,jenis monyet ini mendapat ‘bantuan’ gen dari sejenis ubur-ubur yang bisa berpendar, sehingga diharapkan marmoset ini akan dapat membantu studi mengenai Parkonson beberapa penyakit lain. • Protein yang akan berpendar dibawah cahaya ultraviolet ini dapat membantu meneliti keberadaan sel tumor, meneliti racun dan dapat memonitor kondisi perubahan gen.

Dampak Transgenik 1. Dampak Positif • Rekayasa transgenik dapat menghasilkan prodik lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit. • Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan. • Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

2. Dampak Negatif • Berubahnya urutan informasi genetik yang dimiliki, maka sifat organisme yang bersangkutan juga berubah. • Bakteri hasil rekayasa yang lolos laboratorium atau pabrik yang dampaknya tidak dapat diperkirakan. • Kemungkinan menimbulkan keracunan. • Kemungkinan menimbulkan alergi • Kemungkinan menyebabkan bakteri dalam tubuh manusia dan tahan antibiotik.

TERIMA KASIH