Teknologi Plasmid

Molekul DNA berbentuk sirkuler yang terdapat dalam sel bakteri atau ragi disebut plasmid. Plasmid merupakan molekul DNA  nonkromosom  yang  dapat  berpindah  dari  bakteri  satu ke  bakteri  yang  lain  dan  mempunyai  sifat  pada  keturunan bakteri  sama  dengan  induknya. Selain itu, plasmid juga dapat memperbanyak diri melalui proses replikasi sehingga dapat terjadi pengklonan DNA yang menghasilkan plasmid dalam jumlah banyak. Karena sifat-sifat plasmid  yang  menguntungkan,  maka  plasmid  digunakan sebagai vektor atau pembawa gen untuk memasukkan gen ke dalam sel target. Contoh aplikasi penggunaan teknologi plasmid yang telah dikembangkan  manusia  adalah  produksi  insulin  secara  besar- besaran.  Insulin  dibuat  di  dalam  tubuh  manusia  dengan dikontrol  oleh  gen  insulin.  Insulin  ini  kemudian  diambil  dari pulau langerhans tubuh manusia, lalu disambungkan ke dalam plasmid  bakteri.  Untuk  menghubungkan  gen  insulin  dengan plasmid  diperlukan  rekombinasi  genetik.  Dalam  rekombinasi DNA  dilakukan  pemotongan  dan  penyambungan  DNA. Proses   pemotongan   dan   penyambungan   tersebut menggunakan  enzim  pemotong  dan  penyambung.  Enzim pemotong   dikenal   sebagai   enzim   restriksi   atau   enzim penggunting  yang  bernama  restriksi  endonuklease.  Enzim pemotong ini jumlahnya banyak dan setiap enzim hanya dapat memotong    urutan    basa    tertentu    pada    DNA.    Hasil pemotongannya berupa sepenggal DNA berujung runcing yang komplemen.  Selanjutnya,  DNA  manusia  yang  diinginkan disambungkan ke bagian benang plasmid yang terbuka dengan menggunakan  enzim  ligase  DNA  yang  mengkatalis  ikatan fosfodiester  antara  dua  rantai  DNA. Potongan  DNA  antara  gen  manusia  dengan  benang plasmid  ini  bisa  menyambung  karena  endonuklease  yang digunakan  untuk  memotong  DNA  manusia  dan  benang plasmid  tersebut  sama  jenisnya.  Sehingga,  dihasilkan  ujung- ujung  yang  sama  strukturnya.

Gen manusia dan plasmid yang telah menyatu membentuk lingkaran  plasmid  ini  disebut  kimera  (DNA  rekombinan). Kimera  tersebut  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  sel  target E. coli. Bakteri ini akan hidup normal dan memiliki tambahan yang  sesuai  dengan  sifat  gen  yang  disisipkan.  Bakteri  E.  coli kemudian di kultur untuk dikembangbiakkan. Bakteri tersebut kemudian mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Hormon  insulin  ini  akhirnya  dapat  dipanen  untuk digunakan  oleh  orang  yang  membutuhkannya.  Keuntungan dari  insulin  hasil  rekayasa  genetik  ini  adalah  insulin  tersebut bebas   dari   protein   hewan   yang   tercemar   yang   sering menimbulkan  alergi.  Sumber:  Biologi  untuk  SMA/MA kelas  XII  Program  IPA Buku BSE Oleh Faidah dkk