Apa itu DNA Rekombinan?
DNA rekombinan adalah urutan DNA yang telah dibuat secara artifisial di laboratorium. DNA adalah sel cetakan yang digunakan untuk menghasilkan protein yang membentuk organisme hidup, dan susunan basa nitrogen di sepanjang untai DNA menentukan protein mana yang terbentuk. Dengan mengisolasi potongan DNA dan menggabungkannya kembali dengan urutan lain, peneliti dapat mengkloning DNA di dalam bakteri atau sel inang lainnya dan menghasilkan protein yang berguna, seperti insulin. Kloning memungkinkan studi lebih mudah dari urutan DNA tertentu, karena menghasilkan sejumlah besar DNA yang kemudian dapat dimodifikasi dan dianalisis.
Metode Membangun DNA Rekombinan
Transformasi adalah proses di mana segmen DNA dimasukkan ke dalam plasmid - lingkaran kecil DNA yang mereplikasi diri. DNA dipotong menggunakan enzim restriksi. Enzim ini diproduksi dalam sel bakteri sebagai mekanisme pertahanan, dan mereka menargetkan situs tertentu pada molekul DNA dan memisahkannya. Enzim restriksi sangat berguna karena mereka menciptakan "ujung lengket" pada segmen DNA. Seperti Velcro, ujung lengket ini memungkinkan DNA bergabung dengan mudah dengan segmen pelengkap.
Gen yang diinginkan dan plasmid keduanya terkena enzim restriksi yang sama. Ini menciptakan banyak molekul berbeda. Beberapa adalah plasmid yang mengandung gen yang diinginkan, beberapa adalah plasmid yang mengandung gen lain, beberapa adalah dua plasmid bersama-sama. Plasmid kemudian diperkenalkan kembali ke sel bakteri, di mana mereka bereplikasi, dan molekul DNA rekombinan yang dicari diidentifikasi melalui berbagai jenis analisis. Misalnya, jika plasmid diiris terpisah pada gen tertentu, para ilmuwan dapat mencari sel-sel yang gagal mengekspresikan gen itu dan dengan demikian mengidentifikasi rekombinasi yang berhasil.
Transformasi non-bakteri pada dasarnya adalah proses yang sama tetapi menggunakan sel-sel non-bakteri sebagai inang. DNA dapat disuntikkan langsung ke dalam inti sel inang. Peneliti juga dapat menyerang sel dengan partikel logam mikroskopis yang telah dilapisi dengan DNA.
Transfeksi sangat mirip dengan transformasi, tetapi fag digunakan sebagai pengganti plasmid. Fag adalah virus yang menginfeksi bakteri. Baik fag maupun plasmid ideal untuk proses ini karena mereka akan bereplikasi dengan cepat di dalam sel bakteri.
Kloning dan Menggunakan Urutan DNA Rekombinan
Setelah peneliti mengidentifikasi sel bakteri tertentu yang mengandung urutan rekombinan, mereka dapat menumbuhkan sel-sel tersebut dalam kultur dan menghasilkan sejumlah besar gen. Sulit untuk membuat sel bakteri benar-benar menghasilkan protein dari sel inang manusia atau hewan, tetapi ada cara untuk mengubah ekspresi gen untuk membuat produksi tersebut lebih mudah. Jika sel berinti digunakan sebagai sel inang (seperti dalam transformasi nonbakteri), sel akan memiliki lebih sedikit masalah dalam mengekspresikan gen rekombinan.
Setelah gen dikloning dalam jumlah besar, mereka kemudian dapat disimpan di perpustakaan DNA, diurutkan dan dipelajari. Teknologi DNA rekombinan telah memungkinkan banyak penemuan penting dalam forensik, studi penyakit genetik, pertanian dan obat-obatan.