DNA rekombinan (asam deoksiribonukleat) adalah jenis asam nukleat sintetis yang dibuat dengan menghubungkan DNA urutan bersama yang tidak akan ada secara alami dalam keadaan normal dan lingkungan kondisi.
Proses pembuatan DNA rekombinan biasanya dilakukan dengan plasmid rekombinan. Secara khusus, itu dibuat dengan prosedur teknologi DNA canggih dalam biologi dan genetika yang dikenal sebagai kloning gen. DNA rekombinan dimasukkan ke dalam sel, yang kemudian menghasilkan protein yang sama sekali baru, dan digunakan untuk mensintesis obat-obatan, antibodi, atau protein khusus untuk penelitian saja.
Pengenalan Teknologi DNA Rekombinan
DNA dari organisme donor atau sumber biologis pertama diekstraksi dari sel dan kemudian mengalami proses pemotongan yang dikenal sebagai restriksi enzimatik. Ini menghasilkan fragmen DNA yang mengandung gen atau gen yang diinginkan. Fragmen ini kemudian dapat "dikloning" (yaitu, dimasukkan) atau menempel pada fragmen dari organisme penerima.
Mereka selanjutnya dimasukkan ke dalam molekul DNA yang lebih besar ("plasmid rekombinan"), yang ditempatkan ke dalam bakteri dan dibiarkan berkembang biak. DNA rekombinan kemudian dipulihkan dan diverifikasi.
Baca lebih lanjut tentang pro dan kontra dari teknologi DNA rekombinan.
Isolasi DNA
DNA pertama-tama harus diekstraksi dan dimurnikan dari molekul seluler lainnya, seperti asam ribonukleat (RNA), protein, dan struktur seperti membran sel. Untuk tujuan kloning, DNA diperoleh dari nukleus dan dikenal sebagai "DNA genom." Salah satu metode umum untuk DNA ekstraksi adalah dengan ultrasentrifugasi komponen sel dalam gradien kepadatan yang dibuat dengan etidium bromida dalam cesium khlorida.
Sebagai alternatif, serangkaian pencucian basa dan buffer garam juga dapat digunakan untuk memulihkan DNA. Setelah ini diendapkan dan dibersihkan dari semua kontaminan yang tidak diinginkan lainnya, DNA dapat dipotong menjadi fragmen.
Enzim Restriksi Pencernaan DNA
Enzim restriksi adalah enzim yang memotong urutan DNA yang sangat spesifik; mereka digunakan untuk membuat fragmen DNA yang unik. Proses ini memastikan bahwa tidak ada urutan yang tidak akurat, salah, atau tidak diinginkan yang dihasilkan dan menjadi secara tidak sengaja dimasukkan ke dalam DNA rekombinan akhir, yang dapat mengakibatkan kegagalan eksperimental dan kematian sel.
Untuk menghasilkan fragmen DNA yang diinginkan, satu (atau kombinasi) enzim tertentu digunakan untuk memotong atau mencerna DNA. Fragmen kemudian dimurnikan dengan elektroforesis gel, yang memisahkan mereka dari DNA yang tidak diinginkan. Metode teknologi DNA yang lebih kasar hanya melibatkan pemotongan mekanis, yang merobek segmen DNA yang lebih panjang menjadi segmen yang lebih kecil yang dapat digunakan untuk kloning.
Ligasi DNA
Ligasi adalah proses menempel atau bergabung bersama fragmen DNA donor dan penerima (atau vektor) untuk membuat molekul DNA plasmid rekombinan. Idealnya, enzim restriksi yang dipilih untuk membuat fragmen akan dipikirkan dan dirancang dengan sangat hati-hati sehingga memungkinkan potongan-potongan ini disatukan seperti teka-teki jigsaw.
Untuk melakukan ini, lebih disukai enzim restriksi yang menghasilkan "ujung lengket" yang kompatibel, sehingga semua fragmen yang kompatibel secara alami akan bergabung satu sama lain. Jika tidak, enzim DNA ligase dapat digunakan untuk menggabungkan segmen DNA dengan ikatan fosfodiester.
Replikasi DNA Rekombinan
Proses transformasi atau heat shock digunakan untuk menempatkan molekul DNA rekombinan ke dalam sel bakteri inang, yang kemudian dapat menghasilkan banyak salinan DNA sintetis. Bakteri ini ditumbuhkan di piring agar, dibiakkan dalam kaldu bakteri khusus, dan kemudian dilisiskan untuk melepaskan DNA rekombinan. Akhirnya, DNA dapat diverifikasi dengan sekuensing DNA, eksperimen fungsional, dan pencernaan enzim restriksi.
Kegunaan untuk DNA Rekombinan
Teknologi DNA rekombinan digunakan untuk segala hal mulai dari eksperimen laboratorium akademik hingga pembuatan obat-obatan farmasi. Ini juga merupakan bagian penting dari pengurutan DNA dan identifikasi gen.
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang kegunaan untuk ini Teknologi DNA di sini.
Baca lebih lanjut tentang perbedaan antara DNA rekombinan dan rekayasa genetika.