Archive for the ‘KAJIAN GENETIKA LANJUT’ Category

Produksi Air Susu Manusia Via Sapi Kloning

Dwi Haris Widodo (09330092),Dr H Agus Krisno B.M,kes

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

Abstract

In an effort to achieve the maximum degree of health and optimal quality of life of the nation to improve the nutritional status is one of the most important element, especially in children and infants,.’s Growth and development of infants and toddlers are largely determined by the amount of milk obtained Indonesia Health Survey (IDHS) 2002, only 3.7% of infants breastfed on the first day while the National Social Economic Survey data in the Ministry of Health, 2007, the scope of exclusive breastfeeding in Indonesia in 2006 only 21.2% and decreased in up to 7 tahun2007 7% While the government’s target range of 0-6 months breastfed have already reached 80% in 2010. Low breastfeeding is due to the knowledge of mothers about the benefits of breastfeeding and the lack of lactation counseling services, lack of support from health workers, mothers working and marketing of infant formula influence the thinking of mothers and health workers (Ministry of Health, 2005; Michael Jackson, 2008)

Cloned cows can produce milk containing lysozyme to over 45 ug / ml. This course will help women with more research is expected to replace breast milk so mothers who worked or mothers who do not want to breastfeed their children no longer have to worry about the nutritional needs of children with insufficient breast milk. (Anonymous, 2011).

Key words: Development of Science and Technology, Cattle Cloning, Production of Human Milk

Abstrak

            Dalam sebuah upaya dalam mencapai derajat kesehatan yang maksimal dan optimal untuk meningkatkan Mutu kehidupan bangsa keadaan gizi merupakan salah satu unsur paling penting terutama pada anak-anak dan balita,.pertumbuhan serta  perkembangan bayi dan balita sebagian besar ditentukan oleh jumlah ASI yang diperoleh

Survei Kesehatan Indonesia (SDKI) 2002, hanya 3,7% bayi yang memperoleh ASI pada hari pertama sedangkan data Survei Sosial Ekonomi Nasional dalam Depkes 2007,cakupan ASI eksklusif di Indonesia pada tahun 2006 hanya 21,2% dan pada tahun2007 mengalami penurunan hingga 7% Sementara target pemerintah cakupan ASI 0-6 bulan harus sudah mencapai 80% pada tahun 2010.

Rendahnya pemberian ASI ini disebabkan oleh pengetahuan para ibu mengenai manfaat ASI dan  kurangnya pelayanan konseling laktasi, kurangnya dukungan dari petugas tenaga kesehatan, ibu bekerja dan pemasaran susu formula mempengaruhi pemikiran ibu dan para petugas kesehatan(Depkes, 2005; Tasya, 2008)

Sapi hasil kloning bisa memproduksi susu yang mengandung lysozyme hingga lebih 45 ug/ml. Tentunya ini akan membantu wanita dengan penelitian lebih lanjut diharapkan mampu mengganti air susu ibu sehingga ibu-ibu yang bekerja ataupun ibu-ibu yang tak mau menyusui anaknya tak harus khawatir lagi dalam mencukupi kebutuhan gizi anaknya dengan ASI.(Anonymous,2011).

Kata kunci : Perkembangan IPTEK, Sapi Kloning , Produksi Air Susu Manusia

PENDAHULUAN

Dalam sebuah upaya dalam mencapai derajat kesehatan yang optimal dalam meningkatkan Mutu kehidupan bangsa keadaan gizi merupakan salah satu unsur paling penting terutama pada anak-anak dan balita,dalam proses tumbuh kembang anak. Secara umum terdapat beberapa macam faktor utama yang berpengaruh faktor tumbuh kembang anak, yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan., Lingkungan disini merupakan sebuah   lingkungan yaitu biologis, psikologi,sosial yang dapat mempengaruhi individu setiap hari mulai dari konsepsisampai akhir hayatnya. Faktor lingkungan memegang peranan penting dalam tumbuh kembang sebuah. Pertumbuhan akan terjadi pada  seseorang meliputi perubahan fisik,sertaberpikir, berperasaanbertingkah laku dan lain-lain, sedangkan perkembanganpada seorang anak merupakan suatu rangkaian perubahan secara teratur dari satu ke tahap perkembangan menuju tahap perkembangan berikutnya, dan berlaku secara umum, misal  anak bisa berdiri dengan satu kaki,dan berjingkat (berjinjit), berjalan,menaiki tangga, berlari dan seterusnya. pertumbuhan serta  perkembangan bayi dan balita sebagian besar ditentukan oleh jumlah ASI yang diperoleh, dan   zat gizi lainnya yang terkandung didalam ASI tersebut. ASI tanpa bahan makanan lainnya dapat dan mampuh mencukupi  kebutuhan pertumbuhan usia sekitar enam bulan  denganmenyusui secara eksklusif.mampuh mempengaruhi  Pertumbuhan otak bayi akan menentukan tingkat intelegensi seseorang yang dimulai sejak trimester umur kehamilan akan berakhir dalam periode 5 -6 bulan setelah kelahiran bayi .(Anonymous,2011)

Menurut  surve -Surve Demografi dan Kesehatan (SDKI) 2002 – 2003 pada tahun 2003 terdapat sekitar 6,7 juta balita (27,3%) menderita gizi kurang dan 1,5 juta diantaranya gizi buruk. Anemia defisiensi besi dijumpai pada sekitar 8,1 juta anak. Apabila dikaitkan dengan pemberian Air susu ibu secara ekslusif, keadaan  sangat memprihatinkan.

Menurut SDKI Dalam tahun 1997 dan 2002 lebih dari 95% ibu pernah menyusui bayinya namun yang menyusui dalam beberapa jam cenderung menurun dari 8% pada tahun 1997 menjadi 3,7% pada sekitar tahun 2002. Cakupan ASI eksklusif 6 bulan menurun dari 42,4% menjadi 39,5% tahun 2002. Sementara itu penggunaan susu formula justru meningkat lebihdari 3 kali lipat selama 5 tahun dari 10,8% tahun 1997 menjadi 32,5% pada tahun 2002,(tegu, 2003)

Pernyataan ini dukung dengan adanya Survei badan Kesehatan Indonesia (SDKI) pada tahun 2002, hanya 3,7% bayi yang memperoleh ASI pada hari pertama sedangkan data Survei Sosial Nasional dalam Depkes tahun 2007,cakupan ASI eksklusif di Indonesia pada tahun 2006 hanya 21,2% dan pada tahun2007 mengalami penurunan hingga 7% dan di Jawa Tengah tahun 2007 cakupan jumlah ASI eksklusif mencapai antara 32,93%. Sedangkan di Bandung, ibu yang memberikan ASI eksklusif sebesar 39,37% (Dinkes Kota Bandung, 2005) dan diSumatera Utara tahun 2005  sekitar 34,63% (Depkes, 2007). Sementara itu dalam target pemerintah cakupan ASI 0-6 bulan harus sudah mencapai 80% pada tahun 2010.

Menurunnya angka pemberian ASI ini disebabkan rendahnya pengetahuan para ibu mengenai manfaat ASI dan cara menyusui yang benar, kurangnya pelayanan konseling laktasi, dan kurangnya dukungan dari petugas tenaga kesehatan, persepsi sosial budaya yang menentang pemberian ASI, ibu bekerja dan pemasaran susu formula mempengaruhi pemikiran ibu ,petugas kesehatan(Depkes, 2005; Tasya, 2008)

tersedianya susu kemasan yang dijual di pasaran dengan nilai gizi yang tidak lebih baik karena lysozyme ataupun laktoferin tidak dijumpai atau hanya ada dalam jumlah sangat sedikit pada susu suplemen di pasaran ataupun pada susu sapi segar (sapi biasa). Sebagai perbandingan, lysozyme yang terdapat pada air susu ibu mencapai antara 200-400 ug/ml, sementara hanya terdapat 0,05-0,22 ug/ml pada susu sapi biasa. Sapi hasil kloning memproduksi susu yang mengandung lysozyme hingga lebih  45 ug/ml. Tentunya ini akan membantu di era modernisasi dan emansipasi wanita yang dengan penelitian lebih lanjut diharapkan mampu mengganti air susu ibu sehingga ibu-ibu yang bekerja ataupun ibu-ibu yang tak mau menyusui anaknya tak harus khawatir lagi dalam mencukupi kebutuhan gizi anaknya dengan ASI.(Anonymous,2011)..

            Pada beberapa Negara maju genetik dari hewan  domestik dapat dimanipulasi untuk kepentingan manusia. Pada beberapa tahun terakhir, ini menujukan beberapa perkembangan sebuah  teknologi rekombinan DNA menjadi dasar penting untuk mengisolasi single gen,dalam upaya menganalisa dan memodifikasi struktur nukleotida dan mengkopi gen yang telah diisolasi dan mentransfer hasil copian pada genome. Saat ini medically human proteins produksi dalam jumlah besar dalam susu domba cloning,(Anonymous,2011).

Langkah dasar kloning gen

Penentuan sekuen atau fragmen DNA melalui sekuensing bertujuan untuk dapat memastikan fragmen DNA yang diisolasi adalah gen target sesuai dengan kehendak  Suatu fragmen DNA yang terdapat pada gen target yang akan diklon,

(Anonymous,2011)

selanjutnya diinsersikan ke dalam molekul DNA sirkular yang disebut vector(plasmid, phage) untuk dapat menghasilkan beberapa molekul DNA rekombinan. Vektor bertindak sebagai wahana atau wadah, yang membawa gen masuk ke dalam sel inang atau tuan rumah (host) DNA rekombinan yang dapat dihasilkan kemudian ditransformasi ke dalam sel inang  untuk diproduksi lebih banyak,( Ardiansyah. 1998)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anonymose,2011

 

 

(Proses Kloning sapi penghasil air susu manusia

Melalui Proses yang disebut  somatic cell nuclear transfer, melalui tahapan sebagai brikut:

  1. nukleus (inti sel) ditransfer dari sebuah sel somatik (sel dewasa pada sebuah organisme/individu) ke dalam sebuah sel telur yang sudah dibuang nukleus (inti sel)
  2.  Proses dilakukan secara manual dengan cara
  3. menggunakan pipet berukuran sangat kecil ukurannya (micropipette).
  4. Nukleus dari sel yang akan diklon tadi akan mengalami proses pemrograman ulang di dalam sel telur sehingga hilanglah ciri khas bahwa ia berasal dari sel somatik
  5. Proses pemrograman di dalam sel telur, yang terjadi secara alamiah membuat nukleus tadi seolah-olah berasal dari sebuah zigot atau calon embryo sehingga memiliki potensi untuk membentuk semua jenis sel yang ada.
  6. Sel telur yang sudah ditransfer dengan nukleus dari sel dewasa tersebut lalu akan melakukan pembelah dan memperbanyak diri setelah distimulasi dengan listrik. Kemudian dibiarkan beberapa hari dalam tabung di laboratorium untuk melihat perkembangannya normal atau tidak,
  7. baru kemudian diimplantasi ke dalam rahim hewan yang dijadikan surrogate mother (Potrykus, I. 1996.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anonymose,2011

 

 

Dalam proses membentuk sapi kloning yang menghasilkan protein sebagaimana yang terdapat pada ASI ini, rekayasa genetika dilakukan terlebih dahulu pada DNA/gen dari nukleus sel sapi yang akan ditransfer ke sel telur.

Pengambilan Gen manusia  dari inti sel somatic –> inti sel somatic manusia Disisipkan  ke dalam sel telur sapi yang sudah dibuang nukleusnya (inti sel) –> proses pemrograman ulang nukleus di dalam sel telur –> Pembelahan dan perbanyakan  sel hasil dari transfer nukleus ke sel telur –> Melakukan Pengamatan tentang  perkembangan sel yang terjadi –> Proses implantasi calon individu baru ke dalam rahim sapi –> Hasil Kloning sapi Penghasil ASI

Reproductive cloning gen mempunyai beberapa kelemahan sebagaimana keberadaannya yang masih baru di dunia sains. Di antara keterbatasannya adalah reproductive cloning tidak efisien dan memiliki tingkat keberhasilan yang rendah. Dari sekian banyak sel yang dipersiapkan didalam  laboratorium sebelum implantasi ke rahim, hanya beberapa saja yang normal. Kemudian dari beberapa yang diimplantasi, hanya beberapa saja yang sukses.dilakukan Dan dari beberapa yang lahir, banyak yang mati ketika masih bayi ataupun jika bertahan jarang yang mencapai usia dewasa. Hal ini dikarenakan sel yang digunakan untuk kloning tidak benar-benar mengalami pemrograman ulang secara sempurna, tetapi masih dalam menyisakan corak gen/DNA atau struktur kromosom sel asalnya yang mempengaruhi peran gen dalam memproduksi protein-protein yang dibutuhkan. Umur hewan kloning tidak bisa lama karena bagian ujung kromosom yang disebut telomere, dimana terkait dengan umur/usia suatu individu, adalah sama dengan sebagaimana telomere sel asal. Dengan kata lain bayi hasil kloning itu sebenarnya secara genetik sudah berumur sebagaimana sel asalnya(somatik sel) .Reproductive cloning juga memerlukan banyak resources yang dapat terbuang karena mengharuskan tersedia sel telur dalam jumlah banyak dan juga hewan-hewan yang akan dijadikan rahimnya sebagai tumpangan (Batosamma,. 2002).

Seiring berjalan waktu segala kelemahan reproductive cloning akan dapat ditekan terutama dengan berbagai usaha penelitian yang dilakukan,  teknik ini sendiri masih dalam tahap awal semenjak diperkenalkan. Sementara itu suatu perkembangan yang pesat didunia penelitian disetiap tahunya dan dengan beberapa usaha-usaha yang dilakukan sehingga dapat meminimalisir beberapa kelemahan -kelemahan tahun sebelumnya itu terbukti dari beberapa hasil kloning yang berhasil dilakukan kloning sapi untuk menghasilkan air susu manusia

rendahnya pengetahuan para ibu mengenai manfaat ASI dan cara menyusui yang baik/ benar, kurangnya pelayanan konseling laktasi, kurangnya dukungan dari petugas kesehatan, persepsi sosial budaya menentang pemberian ASI, ibu bekerja dan pemasaran susu formula mempengaruhi pemikiran para petugas kesehatan(Depkes, 2005; Tasya, 2008) Sapi hasil kloning bisa memproduksi susu yang mengandung lysozyme hingga lebih 45 ug/ml. Tentunya ini akan membantu di era modernisasi dan emansipasi wanita yang dengan penelitian lebih lanjut diharapkan mampu mengganti air susu ibu sehingga ibu-ibu yang bekerja ataupun ibu-ibu yang tak mau menyusui anaknya tak harus khawatir lagi dalam mencukupi kebutuhan gizi anaknya dengan ASI.(Anonymous,2011)

Sapi Kloning Penghasil Air Susu Manusia

melalui proses yang  disebut somatic cell nuclear transfer, yang mentransfer nukleus (inti sel) dari sebuah sel somatik (sel dewasa pada sebuah organisme/individu) ke dalam sebuah sel telur yang sudah dibuang nukleus bagian inti sel-nya. Proses dilakukan secara manual dengan menggunakan pipet berukuran sangat kecil (micropipette). Nukleus dari sel yang akan diklon tadi akan mengalami proses pemrograman ulang di dalam sel telur sehingga hilanglah ciri khas bahwa ia berasal dari sebuah sel dewasa. Sel dewasa disini tak lain dan tak bukan adalah sel-sel di dalam tubuh kita seperti sel kulit, sel darah, sel saraf, sel tulang dan sel tubuh lainya. Sebuah sel dewasa tidak bisa mengalami perubahan jenis, semisal sel kulit tak akan bisa menjadi sel darah dalam Proses pemrograman di dalam sel telur, yang terjadi secara alamiah dan masih belum begitu dimengerti oleh ilmuwan, akan membuat nukleus tadi seolah-olah berasal dari sebuah zigot atau calon individu baru/embryo sehingga memiliki potensi untuk membentuk semua jenis sel yang ada.Sel telur yang sudah ditransfer dengan nukleus dari sel dewasa tersebut lalu akan membelah dan memperbanyak diri setelah distimulasi semisal dengan  listrik. Kemudian akan dibiarkan beberapa hari dalam tabung di laboratorium untuk melihat suatu  perkembangannya normal atau tidak, baru kemudian diimplantasi ke dalam rahim sebuah hewan yang dijadikan (surrogate mother), untuk kemudian dilahirkan. dari  reproduksikloning.(Anonymaus,2011)

Dalam proses membentuk sapi kloning yang menghasilkan protein sebagaimana yang terdapat pada ASI ini, rekayasa genetika dilakukan terlebih dahulu pada DNA/gen dari nukleus sel sapi yang akan ditransfer ke sel telur. gen pada manusia yang bertanggung jawab dalam pembentukan protein pada air susu akan di insert ke dalam DNA yang terdapat pada nukleus sapi, sehingga nantinya gen tersebut menjadi bagian dari gen sapi hasil kloning, dan membuatnya bisa menghasilkan air susu yang mirip dengan air susu manusia Dalam proses membentuk sapi kloning yang mampu dalam  menghasilkan protein seperti yang terdapat pada air susu manusia Sebagai perbandingan, lysozyme yang terdapat pada ASI mencapai 200-400 ug/ml, sementara hanya terdapat 0,05-0,22 ug/ml pada susu sapi biasa., Sapi hasil kloning bisa memproduksi susu yang dapat  mengandung lysozyme hingga lebih dari 45 ug/ml. ini, rekayasa genetika dilakukan terlebih dahulu pada DNA/gen dari nukleus sel sapi yang akan ditransfer ke sel telur. Gen-gen pada manusia yang bertanggung jawab terhadap pembentukan protein pada air susu akan di insert (disisipi) ke dalam DNA yang terdapat pada nukleus sapi, sehingga nantinya gen tersebut menjadi bagian dari gen sapi hasil kloning, dan dapat  menghasilkan air susu yang mirip dengan air susu manusia, .(Anonymaus,2011)

Sehingga membuka jalan bagi tersedianya susu kemasan yang dijual dengan nilai gizi yang sama dengan ASI tentunya akan membantu ibu sehingga ibu-ibu yang berkerja ataupun ibu-ibu yang tidak mau menyusui anaknya tidak harus khawatir dalam mencukupi kebutuhan anaknya dengan ASI.

Perspektif Islam

Alloh SWT telah menjadikan makhluk hidup dibumi semata –mata diciptakan untuk kepentingan manusia

Allah Berfirman dalam QS. Al-Hijr ayat 20: “Dan Kami telah menjadikan untukmu di bumi keperluan -keperluan hidup, dan (Kami menciptakan pula) makhluk-makhluk yang kamu sekali-kali bukan pemberi rezki kepadanya”

Meskipun DNA yang sangat kecil, tapi Mampu mengendalikan sebagaian proses tubuh manusia itu adalah ciptaan allah. Hal  ini tercantum dalam beberapa surat didalam Al-Qur’an diantaranya adalah:

QS. Al-Furqan ayat 2: “Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan(Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya”

Maksud dari ayat diatas adalah segala sesuatu yang telah dijadikan Allah yang diberinya perlengkapan-perlengkapan dan persiapan-persiapan,yang  sesuai dengan naluri, sifat-sifat dan fungsinya masing-masing dalam hidup

KESIMPULAN

Dari uraian bahasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa:

Sapi hasil kloning  mampu memproduksi susu mengandung lysozymehampir sama dengan air susu manusia hingga lebih dari 45 ug/ml Sehingga dapat membuka jalan tersedianya susu kemasan yang dijual dengan nilai gizi yang sama dengan ASI tentunya akan membantu ibu sehingga ibu-ibu yang berkerja ataupun ibu-ibu yang tidak mau menyusui anaknya tidak harus khawatir dalam mencukupi kebutuhan anaknya dengan ASI.

DAFTAR PUSTAKA

Ardiansyah. 1998. Kloning Dalam Produksi Hewan Ternak. Warta Biotek Tahun XII No. 1 – 2 (Maret – Juni) : 20 – 23.

Batosamma, T. 2002b. Teknologi Reproduksi Transfer Embrio. Makalah Kursus Singkat Teknik Biologi Reproduksi dalam Meningkatkan Produktivitas Ternak Kerjasana Fakultas Peternakan Unhas dengan Dirjen Dikti Depdiknas. Fakultas Peternakan Unhas, Makassar.

Depkes. (2006). Pedoman Pelayanan Farmasi untuk Ibu Hamil Dan Menyusui.Jakarta: Direktorat Bina Farmasi Komunitas Jenderal Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan

Direktorat Jenderal Bina Kesehatan Masyarakat.(2007).Pedoman

Penyelenggaraan Pelatihan Konseling Menyusui dan Pelatihan Fasilitator Jakarta

Departemen Kesehatan. Simadasari. (2007). Karakteristik dan Perilaku Ibu Yang Memberikan ASI Eksklusif dan Manajemen Laktasi di Wilayah Kerja Puskesmas Kabanjahe.Digitized by USU FKM digital library

 Gordon I. 1994. Laboratory Production of cattle embryos. Cab International Walingford.

Potrykus, I. 1996. Gene transfer to plants: Assesment and Prepectives. Physiol. Plant. 79: 125-134.

Anonymous.2011.http//www. wah-sapi-transgenik memproduks i-asi.htm diakses tanggal 29-12-2011

Advertisements

REKAYASA GENETIKA – TRANSORMASI DNA

APLIKASI TEKNOLOGI TRANSFORMASI DNA BAKTERI Agrobacterium tumefaciens GALUR CP4 PADA TANAMAN KEDELAI UPAYA PENINGKATAN KULTIVAR RESISTEN TERHADAP HERBISIDA


DNA Bacterial Transformation Technology Applications Agrobacterium tumefaciens strain CP4 on Soybean Crop Improvement Efforts cultivars resistant to herbicides

Amalia Rakhman (0930047), DR. Moch. Agus Krisno Budiyanto, M.Kes
Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

Abstract
Recombinant DNA technology or genetic engineering is often called is a science that studies the formation of new combinations of genetic material by the insertion of the DNA molecule into a vector allowing the integration and propagation in a cell having other organisms that serve as host cells. DNA transfer or transfer of DNA into the bacteria can be in three ways, namely conjugation, transformation, and transduction. Transformation is a collection of DNA by bacteria from the environment around him. DNA around the bacteria (foreign DNA) can be either DNA fragments or DNA fragments derived from other bacterial cells or other organisms. One application is the formation of DNA transformation of soybean plants resistant to herbicides by inserting genes from herbicide resistant bacterium tumefaciens strain CP4 Agrobactrium. These bacteria can infect soybean plants naturally because it has a Ti plasmid, a vector (carrier DNA) to insert a foreign gene.

Key words: DNA Recombination, DNA transformation, Agrobacterium CP4, Soybean Plants

Abstrak
Teknologi DNA rekombinan atau sering disebut juga rekayasa genetika merupakan suatu ilmu yang mempelajari pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya terjadinya integrasi dan mengalami perbanyakan dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang. Transfer DNA atau perpindahan DNA ke dalam bakteri dapat melalui tiga cara, yaitu konjugasi, transformasi, dan transduksi. Transformasi merupakan pengambilan DNA oleh bakteri dari lingkungan di sekelilingnya. DNA yang berada di sekitar bakteri (DNA asing) dapat berupa potongan DNA atau fragmen DNA yang berasal dari sel bakteri yang lain atau organisme yang lain. Salah satu aplikasi transformasi DNA yaitu pembentukan tanaman kedelai resisten terhadap herbisida dengan memasukan gen resisten herbisida dari bakteri Agrobactrium tumefaciens galur CP4. Bakteri ini dapat menginfeksi tanaman kedelai secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing.

PENDAHULUAN
Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lainnya, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia ,matematika, dan lain sebagainya (Listanto, 2011).
Pada masa ini, perkembangan bioteknologi sudah sangat pesat, terutama di negara-negara maju. Penerapan bioteknologi dimasa ini misalnya di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.
Teknik DNA rekombinan adalah rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat baru dengan cara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Manfaat rekayasa genetika ini diantaranya adalah dimungkinkannya melakukan isolasi dan mempelajari fungsi masing-¬masing gen dan mekanisme kontrolnya. Selain itu, rekayasa genetika juga memungkinkan diperolehnya suatu produk dengan sifat tertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih besar daripada produksi secara konvensional. Adapun Teknik Rekombinan DNA diantaranya isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggabung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam sel hidup.
Transfer DNA atau perpindahan DNA atau perpindahan DNA ke dalam bakteri dapat melalui tiga cara, yaitu konjugasi, transformasi, dan transduksi. DNA yang masuk ke dalam sel bakteri selanjutnya dapat berintegrasi dengan DNA atau kromosom bakteri sehingga terbentuk kromosom rekombinan. Konjugasi merupakan perpindahan DNA dari satu sel (sel donor) ke dalam sel bakteri lainnya (sel resepien) melalui kontak fisik antara kedua sel. Transformasi merupakan pengambilan DNA oleh bakteri dari lingkungan di sekelilingnya. Sedangkan Transduksi adalah cara pemindahan DNA dari satu sel ke dalam sel lainnya melalui perantaraan bakteriofage.
Aplikasi teknik DNA rekombinan dalam bioteknologi diantaranya adalah pembuatan tanaman transgenik. Tanaman transgenik merupakan tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya. Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami.
Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk. Misalnya Tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan hama telah diproduksi secara massal dan dipasarkan di dunia. Gen asing yang banyak digunakan untuk sifat resistensi hama ini adalah gen penyandi toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis.
Tanaman kedelai merupakan salah satu tanaman pangan penting di Indonesia setelah padi dan jagung, yang hingga saat ini masih perlu diimpor. Kebutuhan kedelai Indonesia terus meningkat sebesar 2.24 juta ton setiap tahunnya, padahal kapasitas produksi kedelainasional hanya mencapai 1.19 juta tondari luas areal tanam 967.002 ha (Badan Pusat Statistik, 2002).
Kendala dalam peningkatan produksi tanaman kedelai adalah tingginya serangan penyakit dan hama tanaman, terutama hama penggerek polong kedelai yang disebabkan oleh Etiella zinkenella dari ordo Lepidoptera. Hama ini merupakan hama penting tanaman kedelai yang hingga saat ini masih sulit untuk diatasi, karena sifat penyerangnya yang sulit dideteksi secara cepat dari luar.
Dari latar belakang diatas maka pada penulisan artikel kali ini, akan dibahas mengenai bagaimana aplikasi teknologi transformasi DNA bakteri Agrobacterium galur CP4 resisten terhadap herbisida pada tanaman kedelai.

PEMBAHASAN
Transgenik adalah suatu organisme yang mengandung transgen melalui proses bioteknologi (bukan proses pemuliaan tanaman). Transgen adalah gen asing yang ditambahkan kepada suatu spesies. Suatu jasad yang memiliki sifat baru, yang sebelumnyatidak dimiliki oleh jenis jasad tersebut, sebagai hasil penambahan gen yang berasal dari jasadlain. Juga disebut organisme transgenik.
Teknik bioteknologi tanaman telah dimanfaatkan terutama untuk memberikan karakter baru pada berbagai jenis tanaman. Teknologi rekayasa genetika tanaman memungkinkan pengintegrasian gen-gen yang berasal dari organisme lain untuk perbaikan sifat tanaman. Salah satu contoh aplikasi bioteknologi dibidang pertanian adalah mengembangkan tanaman transgenic yang memiliki sifat toleran terhadap zat kimia tertentu (tahan herbisida), tahan terhadap hama dan penyakit, serta mempunyai sifat-sifat khusus (misalnya tomat yang matangnya lama, padi yang memproduksi beta-caroten dan vitamin A).
Tanaman transgenic diperoleh dari hasil rekayasa genetika dengan teknologi DNA rekombinan. Teknologi DNA rekombinan atau sering disebut juga rekayasa genetika ini adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya terjadinya integrasi dan mengalami perbanyakan dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang. Manfaat rekayasa genetika ini diantaranya adalah dimungkinkannya melakukan isolasi dan mempelajari fungsi masing¬masing gen dan mekanisme kontrolnya. Selain itu, rekayasa genetika juga memungkinkan diperolehnya suatu produk dengan sifat tertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih besar daripada produksi secara konvensional.
Teknik DNA rekombinan merupakan kumpulan teknik untuk merekombinasi gen dalam tabung reaksi. Teknik itu diantaranya isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggbung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam sel hidup. Setelah DNA rekombinan terbentuk maka dilakukan proses transformasi ke host cell kemudian dilkakukan proses inkubasi sel bakteri tersebut. Setelah dilakukan inkubasi maka sel bakteri dapat diuji kehadiran DNA rekombinannya yaitu melalui uji antibiotik, uji medium seleksi dan seleksi putih biru. Setelah didapatkan bakteri dengan DNA rekombinan maka dilakukan purifikasi untuk mengisolasi gen yang direplikasi.
Transfer DNA atau perpindahan DNA atau perpindahan DNA ke dalam bakteri dapat melalui tiga cara, yaitu konjugasi, transformasi, dan transduksi. DNA yang masuk ke dalam sel bakteri selanjutnya dapat berintegrasi dengan DNA atau kromosom bakteri sehingga terbentuk kromosom rekombinan. Pada pembuatan kedelai transgenik resisten terhadap herbisida digunakan transfer DNA dengan cara transformasi genetic. Transformasi merupakan pengambilan DNA oleh bakteri dari lingkungan di sekelilingnya. DNA yang berada di sekitar bakteri (DNA asing) dapat berupa potongan DNA atau fragmen DNA yang berasal dari sel bakteri yang lain atau organisme yang lain. Masuknya DNA dari lingkungan ke dalam sel bakteri ini dapat terjadi secara alami.

Gambar 1 : Proses Transformasi

Gambar 2 : Proses transformasi pada sel bakteri

Perangkat teknologi DNA rekombinan
Adapun perangkat yang digunakan dalam teknik DNA rekombinan diantaranya enzim restriksi untuk memotong DNA, enzim ligase untuk menyambung DNA dan vektor untuk menyambung dan mengklonkan gen di dalam sel hidup, transposon sebagai alat untuk melakukan mutagenesis dan untuk menyisipkan penanda, pustaka genom untuk menyimpan gen atau fragmen DNA yang telah diklonkan, enzim transkripsi balik untuk membuat DNA berdasarkan RNA, pelacak DNA atau RNA untuk mendeteksi gen atau fragmen DNA yang diinginkan atau untuk mendeteksi klon yang benar. Vektor yang sering digunakan diantaranya plasmid, kosmid dan bakteriofag.

Gambar : Plasmid bakteri sebagai vektor

Enzim restriksi digunakan untuk memotong DNA. Enzim restriksi mengenal dan memotong DNA pada sekuens spesifik yang panjangnya empat sampai enam pasang basa. Enzim tersebut dikenal dengan nama enzim endonuklease restriksi.
Sesuai dengan firman Allah SWT yang tercantum di surat Al-furqon ayat 2, menjelaskan bahwa Allah menciptakan segala sesuatu dan menetapkan ukuran dengan serapi-rapinya. Hal itu dibuktikan dengan penciptaan plasmid pada bakteri Agrobacterium tumefuriens yang sangat khusus dan fungsional dan berfungsi dalam transformasi genetic.

Artinya : “yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan(Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya (QS. Al-furqon: 2)

Isolasi DNA
Isolasi DNA diawali dengan perusakan dan atau pembuangan dinding sel, yang dapat dilakukan baik dengan cara mekanis seperti sonikasi, tekanan tinggi, beku¬leleh maupun dengan cara enzimatis seperti pemberian lisozim. Langkah berikutnya adalah lisis sel. Bahan-¬bahan sel yang relatif lunak dapat dengan mudah diresuspensi di dalam medium bufer nonosmotik, sedangkan bahan¬bahan yang lebih kasar perlu diperlakukan dengan deterjen yang kuat seperti triton X¬ 100 atau dengan sodium dodesil sulfat (SDS).
Pada eukariot langkah ini harus disertai dengan perusakan membran nukleus. Setelah sel mengalami lisis, remukan¬remukan sel harus dibuang. Biasanya pembuangan remukan sel dilakukan dengan sentrifugasi. Protein yang tersisa dipresipitasi menggunakan fenol atau pelarut organik seperti kloroform untuk kemudian disentrifugasi dan dihancurkan secara enzimatis dengan proteinase. DNA yang telah dibersihkan dari protein dan remukan sel masih tercampur dengan RNA sehingga perlu ditambahkan RNAse untuk membersihkan DNA dari RNA. Molekul DNA yang telah diisolasi tersebut kemudian dimurnikan
dengan penambahan amonium asetat dan alkohol atau dengan sentrifugasi kerapatan menggunakan CsCl.
Teknik isolasi DNA tersebut dapat diaplikasikan, baik untuk DNA genomik maupun DNA vektor, khususnya plasmid. Untuk memilih di antara kedua macam molekul DNA ini yang akan diisolasi dapat digunakan dua pendekatan. Pertama, plasmid pada umumnya berada dalam struktur tersier yang sangat kuat atau dikatakan mempunyai bentuk covalently closed circular (CCC), sedangkan DNA kromosom jauh lebih longgar ikatan kedua untainya dan mempunyai nisbah aksial yang sangat tinggi. Perbedaan tersebut menyebabkan DNA plasmid jauh lebih tahan terhadap denaturasi apabila dibandingkan dengan DNA kromosom. Oleh karena itu, aplikasi kondisi denaturasi akan dapat memisahkan DNA plasmid dengan DNA kromosom.
Enzim Restriksi
Selanjutnya adalah pemotongan DNA dengan menggunakan enzim restriksi endonuklease. Pemutusan ini dilakukan di dalam strain tertentu yang bertujuan untuk mencegah agar tidak merusak DNA. Selain itu strain tersebut juga mempunyai suatu sistem modifikasi yang menyebabkan pemutusan basa pada urutan tertentu yang merupakan recognition sites bagi enzim restriksi tersebut. Pemotongan DNA genomik dan DNA vektor dengan menggunakan enzim restriksi ini harus menghasilkan ujung–ujung potongan yang kompatibel dalam arti setiap fragmen DNAnya harus dapat disambungkan dengan DNA vektor yang sudah berbentuk linier.
Pada aplikasi transformasi gen bakteri Agrobacterium tumefaciens resisten terhadap herbisida pada tanaman kedelai, bakteri ini dapat menginfeksi tanaman kedelai secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu. Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti. Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan kedelai resisten terhadap herbisida.

Ligasi molekul DNA
Pemotongan DNA genomik dan DNA vektor menggunakan enzim restriksi harus menghasilkan ujung¬ujung potongan yang kompatibel. Artinya, fragmen¬-fragmen DNA genomik nantinya harus dapat disambungkan (diligasi) dengan DNA vektor yang sudah berbentuk linier. Ada tiga cara yang dapat digunakan untuk meligasi fragmen-fragmen DNA secara in vitro. Pertama, ligasi menggunakan enzim DNA ligase dari bakteri. Kedua, ligasi menggunakan DNA ligase dari sel¬sel E. coli yang telah diinfeksi dengan bakteriofag T4 atau lazim disebut sebagai enzim T4 ligase. Jika cara yang pertama hanya dapat digunakan untuk meligasi ujung-¬ujung lengket, cara yang kedua dapat digunakan baik pada ujung lengket maupun pada ujung tumpul. Sementara itu, cara yang ketiga telah disinggung di atas, yaitu pemberian enzim deoksinukleotidil transferase untuk menyintesis untai tunggal homopolimerik 3’.
Suhu optimum bagi aktivitas DNA ligase sebenarnya 37ºC. Akan tetapi, pada suhu ini ikatan hidrogen yang secara alami terbentuk di antara ujung-ujung lengket akan menjadi tidak stabil dan kerusakan akibat panas akan terjadi pada tempat ikatan tersebut. Oleh karena itu, ligasi biasanya dilakukan pada suhu antara 4 dan 15ºC dengan waktu inkubasi (reaksi) yang diperpanjang (sering kali hingga semalam). Pada reaksi ligasi antara fragmen¬fragmen DNA genomik dan DNA vektor, khususnya plasmid, dapat terjadi peristiwa religasi atau ligasi sendiri sehingga plasmid yang telah dilinierkan dengan enzim restriksi akan menjadi plasmid sirkuler kembali. Hal ini jelas akan menurunkan efisiensi ligasi. Untuk meningkatkan efisiensi ligasi dapat dilakukan beberapa cara, antara lain penggunaan DNA dengan konsentrasi tinggi (lebih dari 100Ng/ml), perlakuan dengan enzim alkalin fosfatase untuk menghilangkan gugus fosfat dari ujung 5’ pada molekul DNA yang telah terpotong, serta pemberian molekul linker, molekul adaptor, atau penambahan enzim deoksinukleotidil transferase untuk menyintesis untai tunggal homopolimerik 3’ seperti telah disebutkan di atas.
Transformasi Sel Inang
Tahap berikutnya setelah ligasi adalah analisis terhadap hasil pemotongan DNA genomik dan DNA vektor serta analisis hasil ligasi molekul¬-molekul DNA tersebut. Tahap memasukkan campuran reaksi ligasi ke dalam sel inang ini dinamakan transformasi karena sel inang diharapkan akan mengalami perubahan sifat tertentu setelah dimasuki molekul DNA rekombinan. Teknik transformasi pertama kali dikembangkan pada tahun 1970 oleh M. Mandel dan A. Higa, yang melakukan transformasi bakteri E. coli. Sebelumnya, transformasi pada beberapa spesies bakteri lainnya yang mempunyai sistem transformasi alami seperti Bacillus subtilis telah dapat dilakukan. Kemampuan transformasi B. subtilis pada waktu itu telah dimanfaatkan untuk mengubah strain¬strain auksotrof (tidak dapat tumbuh pada medium minimal) menjadi prototrof (dapat tumbuh pada medium minimal) dengan menggunakan preparasi DNA genomik utuh. Baru beberapa waktu kemudian transformasi
dilakukan menggunakan perantara vektor, yang selanjutnya juga dikembangkan pada transformasi E.coli.
Seleksi Transforman dan Seleksi Rekombinan
Oleh karena DNA yang dimasukkan ke dalam sel inang bukan hanya DNA rekombinan, maka kita harus melakukan seleksi untuk memilih sel inang transforman yang membawa DNA rekombinan. Selanjutnya, di antara sel¬sel transforman yang membawa DNA rekombinan masih harus dilakukan seleksi untuk mendapatkan sel yang DNA rekombinannya membawa fragmen sisipan atau gen yang diinginkan. Pada dasarnya ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi setelah transformasi dilakukan, yaitu (1) sel inang tidak dimasuki DNA apa pun atau berarti transformasi gagal, (2) sel inang dimasuki vektor religasi atau berarti ligasi gagal, dan (3) sel inang dimasuki vektor rekombinan dengan/tanpa fragmen sisipan atau gen yang diinginkan.
Untuk membedakan antara kemungkinan pertama dan kedua dilihat perubahan sifat yang terjadi pada sel inang. Jika sel inang memperlihatkan dua sifat marker vektor, maka dapat dipastikan bahwa kemungkinan kedualah yang terjadi. Selanjutnya, untuk membedakan antara kemungkinan kedua dan ketiga dilihat pula perubahan sifat yang terjadi pada sel inang. Jika sel inang hanya memperlihatkan salah satu sifat di antara kedua marker vektor, maka dapat dipastikan bahwa kemungkinan ketigalah yang terjadi. Seleksi sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan dilakukan dengan mencari fragmen tersebut menggunakan fragmen pelacak (probe), yang pembuatannya dilakukan secara in vitro menggunakan teknik reaksi polimerisasi berantai atau polymerase chain reaction (PCR).
Pelacakan fragmen yang diinginkan antara lain dapat dilakukan melalui cara yang dinamakan hibridisasi koloni. Koloni¬koloni sel rekombinan ditransfer ke membran nilon, dilisis agar isi selnya keluar, dibersihkan protein dan remukan sel lainnya hingga tinggal tersisa DNAnya saja. Selanjutnya, dilakukan fiksasi DNA dan perendaman di dalam larutan pelacak. Posisi¬posisi DNA yang terhibridisasi oleh fragmen pelacak dicocokkan dengan posisi koloni pada kultur awal (master plate). Dengan demikian, kita bisa menentukan koloni¬koloni sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan.
Skema Aplikasi Transformasi Gen Agrobacterium pada tanaman kedelai

KESIMPULAN
Teknik DNA rekombinan adalah rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat baru dengan cara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Teknik DNA rekombinan merupakan kumpulan teknik untuk merekombinasi gen dalam tabung reaksi. Teknik itu diantaranya isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggbung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam sel hidup.
Pada aplikasi rekombinan DNA bakteri Agrobacterium tumefaciens terhadap tanaman kedelai menggunakan teknik transformasi gen. Dimana DNA bakteri resisten terhadap herbisida tersebut dipotong dan kemudian disambung dengan DNA sel dari tumbuhan kedelai kemudian diinjeksi ke tanaman kedelai.

DAFTAR PUSTAKA
Afifatun. 2008. Transformasi Plasmid DNA Metode Elektroporasi. http://afie.staff.uns.ac.id. Diakses tanggal Januari 2011

Aidya.2011. Ligasi dan Transformasi DNA. http://aidya73.wordpress. com. Diakses tanggal 4 Januari 2011

Anonymous.2010.Tanaman Transgenik. http://www.wikipedia.org. Diakses tgl 2 Januari 2011.

Bioscience.2010. Transformasi Ekspresi Gen Asing Dalam Sel Bakteri. http://sciencebiotech.net. Di Akses tanggal 4 Januari 2011.

Edi, Listanto. 2011. Sains dan Teknologi.http://listantoedy.wordpress.com. Diakses tanggal 2 Januari 2011

Haryono. 2008. Transformasi sel Inang DNA.http://www.artikelkimia.info. Diakses tanggal 4 Januari 2011