Kloning

Kloning merupakan teknik penggandaan gen yang menghasilkan turunan yang sama sifat baik dari segi hereditas maupun penampakannya. 27 Maret 2007, para ilmuwan Korea Selatan mengumumkan keberhasilannya mengkloning serigala langka. Mereka merupakan tim peneliti yang sebelumnya berhasil mengkloning anjing jenis afgan dan pudel.

Tim yang dipimpin Lee Byung-Chun dan Shin Nam-Shik, para profesor ilmu kedokteran hewan dari Universitas Nasional Singapura (SNU), berhasil mengkloning dua ekor serigala betina yang lahir pada 18 dan 26 Oktober 2005. Masing-masing diberi nama Snuwolf dan Snuwolfy, yang merupakan kependekan dari Seoul National University wolf.

Pada bulan November 2007, dunia dikejutkan oleh para ilmuwan Oregon yang menyatakan, berhasil mengkloning embrio kera dan mengekstraknya dalam sel induk yang sangat potensial untuk penelitian kloning manusia. Kesuksesan ini dilaporkan oleh ilmuwan Australia, Soukhrat Mitalipov, dari Pusat Penelitian Primata Nasional Oregon di Portland.

Seperti dikutip dari USA Today, para ilmuwan Oregon itu telah mencoba selama beberapa tahun untuk mengkloning embrio kera dan mengekstraksinya menjadi sel induk karena kera dianggap paling mirip dengan manusia.

Lahirnya kloning gen

Sekitar satu abad lalu, Gregor Mandel merumuskan aturan-aturan menerangkan pewarisan sifat-sifat biologis. Sifat-sifat organisme yang dapat diwariskan diatur oleh suatu faktor yang disebut gen, yaitu suatu partikel yang berada di suatu di dalam sel, tepatnya di dalam kromosom. Gen menjadi dasar dalam pengembangan penelitian genetika meliputi pemetaan gen, menganalisis posisi gen pada kromosom. Hasil penelitian telah berkembang baik diketahuinya DNA sebagai material genetik beserta strukturnya, kode-kode genetik, serta proses transkripsi dan translasi dapat dijabarkan. Suatu penelitian yang merupakan revolusi dalam biologi medern adalah setelah munculnya metode teknologi DNA rekombinasi atau rekayasa genetika yang inti prosesnya adalah kloning gen, yaitu suatu prosedur untuk memperoleh replika yang dapat sama dari sel atau organisme tunggal.

Langkah-langkah dasar kloning gen

Ada beberapa langkah dasar dalam Kloning Gen yaitu sebagai berikut:

* Suatu fragmen DNA yang mengandung gen yang akan di-klon diinsersikan pada molekul DNA sirkular yang di sebut sektor untuk menghasilkan chimoera atau molekul DNA rekombiner.
* Vektor bertindak sebagai wahana yang membawa gen masuk kedalam sel tuan rumah (host) yang biasanya berupa bakteri, walau pun sel-sel jenis lain dapat di gunakan.
* Elemen di dalam sel host, vektor mengadakan replikasi menghasilkan banyak turunan identik, baik vektornya sendiri maupun gen yang dibawanya.
* Elemen Ketika sel host membelah, kopi molekul DNA rekombinasi diwariskan pada progeni dan terjadi replikasi vektor selanjutnya.
* Elemen Setelah terjadi sejumlah besar pembelahan sel, maka dihasilkan koloni atau klonsel host yang identik. Tiap-tiap sel dalam klon mengandung satu kopi atau lebih molekul DNA rekombinasi dengan demikian dikatakan bahwa gen yang dibawa oleh molekul rekombinasi telah diklon.


Wahana dan ketrampilan dasar untuk kloning gen

Komponen penting dalam eksperimen kloning gen adalah wahana yang membawa gen masuk sel tuan rumah dan bertanggung jawab atas replikasinya. Untuk dapat bertindak sebagai wahana suatu molekul DNA harus mampu memasuki sel tuan rumah serta dapat mengadakan replikasi untuk menghasilkan kopi dalam jumlah besar. Dua jenis molekul DNA alamiah yang memenuhi persyaratan tersebut adalah:

* Plasmid, merupakan molekul DNA sirkuler yang terdapat dalam bakteri dan berbagai organisme lain. Plasmid dapat melakukan replikasi dengan tidak tergantung pada kromosom sel tuan rumah.
* Krimosom virus, terutama bakteriofog, yaitu virus yang harus menginfeksi bakteri pada waktu infeksi molekul DNA bakteriofog diinfeksikan ke dalam sel tuan rumah, dan kemudian DNA ini mengalami replikasi.

Molekul DNA plasmid dan bakteriofog mempunyai sifat-sifat dasar yang ditentukan sebagai wahana kloning, namun sifat ini tidak berguna tanpa adanya tehnik-tehnik eksperimen untuk manipulasi molekul DNA di dalam laboratorium. Ketrampilan dasar untuk melakukan kloning secara sederhana adalah:

* Preperasi sampel DNA murni
* Pemotongan DNA murni
* Analisis ukuran fragmen DNA
* Penggolongan molekul DNA
* Memasukan molekul DNA ke dalam sel tuan rumah
* Identifikasi sel yang mengandung molekul DNA rekombinasi.

Tehnik-tehnik kloning gen

1. Pengklonan c DNA Sebagian besar, metode-metode yang digunakan oleh perusahaan-perusahaan pengklonan gen untuk memperoleh DNA rekombinan yang terdiri dari gen yang diinginkan dalam vektor ekspresi, adalah sama yang digunakan dalam laboratorium-laboratorium penelitian. Karena banyak protein yang bernilai komersil hanya terdapat dalam jumlah kecil dalam sel-sel dan jaringan hewan, dan karena ekspresi gen flon itu sangat penting, maka banyak pekerjaan komersial itu terpusat pada pengklonan c DNA dari mRNA-mRNA yang terdapat dalam jumlah sangat kecil didalam sel. Pendekatan lain yang digunakan untuk memperoleh insulin manusia, adalah sintesis kimia dari suatu gen.

Hampir setiap molekul mRNA eukariot pada ujung 3’-nya mempunyairangkaian resedu nukleotida adenin yang disebut ekor poli-A. Apapun fungsinya, poli-A itu memberikan jalan yang mudah untuk mensintesis suatu untaian DNA yang komplementer terhadap mRNA-nya. JIKa rantai-rantai pendek dari oligo –dT dicampur dengan mRNA, rantai tersebut berhibridasiasi ke ekor poli-A untuk memberikan suatu primer untuk aksinya enzim transfriptase balik. Enzim ini, yang disolasikan dari virus-virus tumor RNA tertentu dapat menggunakan RNA sebagai cetakan untuk mensintesis suatu untaian DNA. Hasil reaksinya adalah suatu hibrida RNA-DNA, untaian DNA yang baru itu mempunyai lingkaran tusuk konde pada ujungnya, tampaknya sebagai hasil dari enzim “ memutari sudut “ dan mulai mengkopi dirinya sendiri.

Lingkaran tusuk konde itu mungkin merupakan suatu artefak (sesuatu yang buatan) ‘in vitro’ tetapi ia memang memberikan suatu primer yang sangat mudah untuk pembuatan untaian DNA yang kedua. cDNA (DNA komplementer) berantaian ganda yang dihasilkan mempunyai lingkaran tusuk konde yang utuh ini dapat dibelah oleh S1 nuklease, yaitu suatu nuklease spesifik yang beruntaian tunggal. Molekul cDNA yang beruntaian ganda yang diperoleh dengan cara tersebut, lalu disiapkan untuk disisipkan kedalam pBR 322, dengan jalan pemberi ekor dengan terminal transferase atau dengan menambahkan tempat-tempat enzim restriksi buatan pada ujung-ujung cDNA-nya.

Tempat-tempat restriksi ini yang kita sebut 'penyambung' ( “linker”) adalah oligunekloitida-oligunekloitida dari 8 sampai 10 pasangan basa yang dibuat secara kimia.Penyambung-penyambung itu ditambahkan pada cDNA beruntaian ganda dengan menggunakan DNA ligase, lalu penyambung-penyambung itu digunting hingga terbuka dengan enzim restriksi, dan cDNA-nya, yang sekarang mengandung ujung-ujung lekat yang dihasilkan oleh enzim tadi, dimasukkan ke dalam pBR 322 yang telah di belah dengan enzim yang sama. Kemudian plasmid rekombinan yang mengandung cDNA yang di hasilkan itu, dimasukkan ke dalam strain “ E. coli “ yang sesuai dan dikembangbiakkan.

oleh : Ikhsan Ridho Nugroho (X-3/23)