Rekayasa genetika adalah bidang biologi molekuler yang melibatkan manipulasi struktur materi genetik yang juga dikenal sebagai deoxsyribonucleicacid atau DNA. DNA rekombinan, juga disebut rDNA, adalah untai DNA yang telah dimanipulasi oleh para ilmuwan. Rekayasa genetika dan rDNA berjalan beriringan; rekayasa genetika tidak akan mungkin tanpa penggunaan rDNA.
DNA dalam Rekayasa Genetika
DNA adalah molekul beruntai ganda yang mengandung gen, daerah non-coding dan daerah pengatur gen. Gen adalah unit herediter yang mengkode protein dan menentukan karakteristik organisme. Dengan kata lain, gen membuat Anda berbeda dari organisme hidup lain dan orang lain; gen dan DNA membuat Anda unik. Para ilmuwan menggunakan DNA untuk membuat rDNA di laboratorium. Para ilmuwan tidak dapat menghasilkan DNA sehingga mereka perlu menggunakan DNA alami dari organisme yang berbeda untuk membuat rDNA. Teknologi DNA rekombinan memungkinkan para ilmuwan untuk menyatukan DNA dari dua sumber: DNA manusia dengan DNA bakteri untuk menghasilkan protein yang dihasilkan dalam kultur sel.
Generasi DNA Rekombinan
"Biologi Sel Molekuler," oleh H. Lodish et al., mendefinisikan rDNA sebagai molekul DNA yang dibentuk dengan menggabungkan fragmen DNA dari sumber yang berbeda. rDNA diproduksi dengan memotong DNA dengan enzim, yang disebut enzim restriksi, yang dapat memotong DNA pada urutan tertentu. DNA yang dipotong dapat digabungkan dengan DNA lain, dipotong dengan enzim yang sama, menggunakan enzim lain, yang disebut DNA ligase. Paling umum, rDNA dikloning menjadi plasmid dan diubah menjadi E. coli. sel koli. E. E.coli akan memperbanyak plasmid dan rDNA di dalamnya atau menghasilkan protein yang dikode oleh rDNA tersebut.
rDNA dan Rekayasa Genetika
Molekul rDNA pertama dihasilkan pada tahun 1973 oleh Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang dan Stanley Cohen dari Stanford University dan University of California San Francisco. Ini dianggap sebagai kelahiran rekayasa genetika, menurut "Biologi Sel dan Molekuler," yang ditulis oleh Gerald Karp. rDNA adalah alat paling penting yang digunakan oleh para insinyur genetika. Tanpa rDNA tidak akan ada rekayasa genetika.
Alasan untuk Memanipulasi DNA
Manipulasi DNA dan generasi rDNA memiliki beberapa aplikasi. Gen dalam DNA mengkode protein yang memiliki beberapa fungsi dalam tubuh kita. Dengan penggunaan rDNA, para ilmuwan dapat memproduksi protein di laboratorium. Misalnya, banyak vaksin, insulin manusia, dan hormon pertumbuhan manusia diproduksi dengan teknologi rDNA di laboratorium. Sebelum "kelahiran" rekayasa genetika, insulin yang digunakan untuk mengobati diabetes diisolasi dari babi dan sapi.