MAKALAH CLONING CELL

 

MAKALAH

BIOTEKNOLOGI

CLONING CELL DAN STEM CELL

 

 

 

OLEH

SUCI FAJRINA

12613 / 2009

PENDIDIKAN BIOLOGI

 

 

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2012

CLONING CELL DAN STEM CELL

Materi genetik adalah DNA yang membawa informasi & ditransmisikan dari generasi ke generasi dan diekspresikan menjadi fenotip, dijelaskan oleh Avery McLeod & McCarry (1944).

Struktur DNA diformulasikan oleh Watson & Crick (1953) dengan X-ray diffraction analysis. Penemuan struktur DNA memungkinkan penemuan & pengembangan teknologi/rekayasa dibidang biologi molekuler dengan didukung oleh kemajuan ilmu-ilmu lain seperti fisika dan kimia.

Jumlah khromosom manusia adalah 46
(22 pasang autosom + 2 khromosom sex)  ¾ dibuktikan oleh Sie Kian Tjong & Tjioe Djien Jong (1962).

Era rekayasa dengan mengaplikasikan bioteknologi untuk mengubah dan memanipulasi sistem hidup pada tingkat molekul,sel atau organisme untuk memperoleh manfaat yang sebesar-besarnya bagi kepentingan manusia.

           
Bioteknologi :
Teknologi / Rekayasa yang mengexplorasi sistem hidup (tingkat molekul, sel, organisme) untuk mendapatkan luaran / output / produk yang sesuai dan bermanfaat untuk keperluan / kepentingan             manusia.

Didukung ilmu-ilmu lain yang relevan :
            - Kimia & Biokimia
            - Fisika
            - Matematika & Komputasi
            - Mikrobiologi
               dll.

           
Prinsip Dasar :

1. Sistem hidup — diatur dan dikontrol oleh sistem
    informasi yang ada di DNA  ® bersifat universal  
    dan conserve (lestari).

2. Informasi dalam DNA didistribusikan dan
    ditransmisikan :
     - dari satu generasi ke generasi berikutnya melalui
        proses replikasi.
     - diubah menjadi informasi bentuk lain dan didistri
        busikan ke bagian-bagian sel dan lingkungan
        melalui proses transkripsi dan translasi ¾
        expresi gen ® fenotip

Bioteknologi bidang kedokteran dan kesehatan :

1. Fase empiris / tradisional — dikembangkan
   berdasarkan observasi dan pengalaman turun
   temurun.

2. Teknologi makro — melakukan manipulasi dan
     intervensi sistem secara artifisiel :
                - breeding
                - fermentasi
                - penemuan antibiotik, sulfa, dll.
    

3. Teknologi genom:
     - teknologi DNA rekombinan
     - pemetaan genom manusia
     - terapi gen
     - penemuan virus dan bakteri mutan/galur baru
     - binatang transgenik

Membuat klon gen (Gene cloning).

Memperbanyak (propagasi) gen dengan menggunakan vektor (tumpangan) ® unit replikasi yang dapat bereplikasi secara bebas di dalam sel inang (host) – bakteri, yeast.

Tujuan :
- Menghasilkan pustaka gen (gene library) yang akan
  digunakan untuk bermacam-macam keperluan.
- Menghasilkan produk gen in vitro.

Penggunaan klon DNA

a. Produksi protein (mammalia) menggunakan
    sel ekspresi (cell line, bakteri).
Produksi protein dalam skala besar dengan mengekpre sikan klon cDNA untuk keperluan industri & kedokteran.

Contoh : - produksi obat dengan reagen dasar
                 polipeptida — somatotropin
               - produksi vaksin — hepatitis B generasi
                 baru
Produk yang dihasilkan dsbt protein rekombinan

b. Expresi gen pada sel manusia (mammalia)

Gen asing dapat diexpresikan pada sel manusia untuk
bermacam-macam keperluan.

 1. Penelitian (experiment)
    - melihat expresi gen termutasi.
    - melihat aktivitas promoter termutasi.
2. Klinis  — terapi gen
    contoh : leukemia limfositik / mielositik
    Transfesikan gen normal ke stem cell penderita
    leukemia yang diambil dari bone marrow.
    Bersihkan bone marrow & tanamkan stem cell
    yang membawa gen normal rekombinan  ®
    sel normal tumbuh menggantikan sel leukemia.

Binatang transgenik :

 Binatang yang mengemban gen binatang/ organisme lain dengan komposisi genetik berbeda (gen dari spesies lain).

 Gen dari spesies lain diintroduksikan ke hewan resipien ® ekspresi gen spesifik hewan resipien dipengaruhi oleh gen asing yang diintroduksikan (transgen).

Kloning dan terapi regeneratif

    Kloning ® memproduksi sel / organisme satu galur.
    Kultur sel induk (stem cells) ® berdeferensiasi
    menjadi sel / organ yang berpotensi mengganti 
    organ yang rusak.

     - mengantisipasi usia manusia yang semakin panjang
     - mengganti organ yang gagal karena kelainan
        (kongenital), trauma dan penuaan.

           
Mengandalkan organ dari donor adalah sulit dan belum tentu efektif.

Sel induk (stem cells) dapat berasal dari bermacam-macam sumber :

I. Sel induk embrio (embryonic stem cells)
   - Zigot dan blastomer — totipoten ® dapat               
       berkembang menjadi organisme sempurna.
   - Lapis germinal ektoderm, mesoderm dan entoderm
      — pluripoten ® dapat berkembang menjadi
      beberapa jenis organ / jaringan.

II. Sel induk dewasa (adult stem cells)
      - bone marrow — mempunyai potensi berdeferen
        siasi terbatas — multipoten ® menjadi beberapa
        jenis sel saja.
     -  osteoblast, mioblast, neuroblast, dsb — unipoten
        ® berproliferasi dan berdeferensiasi menjadi
        satu jenis sel saja.

DAFTAR PUSTAKA

Hartono, 1995. Pengantar Genetika Kedokteran. Edisi 8 Penerbit ECG : Jakarta.

Suryo, 1990. Genetika Manusia. Gajah Mada University Press : Yogyakarta