Teks ini membahas rekayasa genetika untuk menghasilkan insulin dengan memasukkan gen insulin ke dalam bakteri E. coli. Teknik DNA rekombinan digunakan untuk mengisolasi gen insulin dari sel pankreas manusia dan memasukkannya ke kromosom bakteri agar dapat memproduksi insulin secara massal untuk pengobatan diabetes.

1. MAKALAH BIOLOGI
GENETIKA
REKAYASA GENETIK (DNA REKOMBINAN)
UNTUK MENGHASILKAN INSULIN
Dosen Pengampu: Prof. Dr. Djukri
OLEH:
PUTRI ANJARSARI
10708251030
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS
FAKULTAS PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2010

2. PENDAHULUAN
Rasa ingin tahu manusia dan keinginan untuk selalu mendapatkan yang terbaik dalam
memecahkan semua masalah kehidupan membawa manusia untuk berfantasi dan
mengembangkan imajinasinya. Hal inilah yang dialami oleh para ilmuwan di bidang biologi
ketika mereka dihadapkan pada masalah kesehatan dan biologi. Mereka berimajinasi dan
berandai-andai adanya suatu makhluk hidup yang merupakan perpaduan dari sifat-sifat positif
makhluk hidup yang sudah ada.
Pada awalnya, proses rekayasa genetika ditemukan oleh Crick dan Watson pada tahun
1953. Rekayasa genetika (genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan
genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaaan hewan atau
tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Masyarakat ilmiah sekarang lebih
bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika
molekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi
genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.
Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari
bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Bidang
kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara
itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan
perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan
bidang masing-masing.
Ilmu terapan ini dapat dianggap sebagai cabang biologi maupun sebagai ilmu-ilmu
rekayasa (keteknikan). Dapat dianggap, awal mulanya adalah dari usaha-usaha yang
dilakukan untuk menyingkap material yang diwariskan dari satu generasi ke generasi yang
lain. Ketika orang mengetahui bahwa kromosom adalah material yang membawa bahan
terwariskan itu (disebut gen) maka itulah awal mula ilmu ini. Tentu saja, penemuan struktur
DNA menjadi titik yang paling pokok karena dari sinilah orang kemudian dapat menentukan
bagaimana sifat dapat diubah dengan mengubah komposisi DNA.
Setiap gen mengandung ribuan rantai basa yang tersusun menjadi sebuah rangkaian
dimana gen tersebut berada dalam kromosom sebuah sel. DNA mudah diekstraksi dari sel-
sel, dan kemajuan biologi molekuler sekarang memungkinkan ilmuwan untuk mengambil
DNA suatu spesies dan kemudian menyusun konstruksi molekuler yang dapat disimpan di
dalam laboratorium. DNA rekombinan ini dapat dipindahkan ke makhluk hidup lain bahkan
yang berbeda jenisnya. Hasil dari perpaduan tersebut menghasilkan makhluk hidup

3. rekombinan yang memiliki kemampuan baru dalam melangsungkan proses hidup dan
bersaing dengan makhluk hidup lainnya. Perkembangan rekayasa genetika sebagai bagian
dari perkembangan bioteknologi.
Teknologi rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen ke
gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen. Rakayasa genetika juga
diartikan sebagai perpindahan gen. Misalnya gen pankreas babi ditransplantasikan ke bakteri
Escheria coli sehingga dapat menghasilkan insulin dalam jumlah yang besar.
Diabetes (Kencing manis) disebabkan karena pankreas tidak mampu membuat
hormon insulin, yang dibutuhkan untuk mengubah glukosa menjadi gula darah. Pada
penderita kencing manis, sel-sel tidak bisa menyerap glukosa dengan normal, sehingga
menumpuk terlalu banyak di dalam darah.
Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921, pasien diabetes
mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah disebabkan gangguan produksi
insulin, telah diterapi dengan menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas
hewan.
Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun komposisinya
sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan tubuh pasien menghasilkan antibodi
terhadap insulin babi dan sapi yang berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon
inflamasi pada tempat injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah
kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing yang rutin.
Faktor-faktor ini menyebabkan peneliti mempertimbangkan untuk membuat Humulin
dengan memasukkan gen insulin ke dalam vektor yang cocok, yaitu sel bakteri E. coli, untuk
memproduksi insulin yang secara kimia identik dan dapat secara alami diproduksi. Hal ini
telah dicapai dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.

4. PEMBAHASAN
A. Kromosom, DNA, Gen
Materi terkecil penyusun makhluk hidup adalah Sel. Di dalam sel terdapat organela-
organela lainnya, dari mitokondria, sitoplasma, ribosom hingga inti sel yang disebut nukleus
yang terletak agak ke tengah sel. Di dalam nukleus terdapat benda-benda halus yang
berbentuk lurus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang mudah mengikat zat
warna. Benang-benang itu dinamakan kromosom.
Kromosom tampak seperti batang dan mengandung struktur yang terdiri dari benang-
benang tipis yang melingkar-lingkar. Di sepanjang benang itu terletak secara teratur suatu
sruktur yang disebut gen. Gen tersebut yang sebenarnya berfungsi untuk mengatur sifat-sifat
yang akan diwariskan dari induk kepada keturunannya dan mengatur perkembangan serta
metabolisme makhluk hidup. Gen terdiri dari DNA atau Deoxyribonukleo acid (asam
nukleat).
Era penemuan materi genetik telah dibuka oleh F Miescher dengan menggunakan
mikroskop sederhana, dia telah menetapkan bahwa bahan aktif yang ada di dalam nukleus
disebut sebagai nuclein. Peneliti ini belum bisa menetapkan apakah nuclein ini kromosom
ataukah DNA. Kromosom ditemukan pada awal abad ke 19 merupakan struktur seperti
benang pada nukleus sel eukariot yang nampak pada saat sel mulai membelah. Kromosom
berjumlah diploid pada setiap selnya, dan pada autosomal maupun seks-kromosom membawa
gen-gen yang berpasangan, kecuali pada kromosom-Y.
Gen adalah unit heriditas suatu organisme hidup. Gen ini dikode dalam material genetik
organisme, yang kita kenal sebagai molekul DNA, atau RNA pada beberapa virus, dan
ekspresinya dipengaruhi oleh lingkungan internal atau eksternal seperti perkembangan fisik
atau perilaku dari organisme itu. Gena tersusun atas daerah urutan basa nukleotida baik yang
mengkode suatu informasi genetik (coding-gene region as exon) dan juga daerah yang tidak
mengkode informasi genetik (non-coding-gene region as intron), hal ini penting untuk
pembentukan suatu protein yang fungsinya diperlukan di tingkat sel, jaringan, organ atau
organisme secara keseluruhan.
Molekul DNA membawa informasi hereditas dari sel dan komponen protein (molekul-
molekul histon) dari kromosom mempunyai fungsi penting dalam pengemasan dan
pengontrolan molekul DNA yang sangat panjang sehingga dapat muat didalam nucleus dan
mudah diakses ketika dibutuhkan. Selama reproduksi, Jumlah kromosom yang haploid dan

5. material genetik DNA hanya separoh dari masing-masing parental, dan disebut sebgai
genom.
B. DNA
DNA ( deoxyribonucleic acid ) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik yang
dikodekan dalam bahasa kimiawi dan diproduksi di dalam semua sel tubuh Anda. Program
DNA inilah yang mengendalikan perkembangan sifat anatomi, fisiologi, biokimia, bahkan
sebagian sifat perilaku Anda.
Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA
berdasarkan data yang didapat dari foto difraksi sinar-X milik Rosalind Franklin, yang
meninggal dunia akibat kanker pada usianya ke 38 tahun. DNA merupakan makromolekul
polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang tersusun rangkap membentuk
DNA double helix dan berpilin ke kanan. Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul,
yaitu (1) Gugus fosfat (2) Gula dengan 5 atom C (3) Basa nitrogen yang terdiri dari golongan
purin, yaitu adenin dan guanin serta golongan pirimidin, yaitu citosin dan timin.
Menurut Watson - Crick, DNA digambarkan seperti tangga tali berpilin atau lebih dikenal
dengan helix ganda atau double helix. Perhatikan pita pada diagram di bawah ini
menunjukkan tulang belakang gula-fosfat dari dua untai DNA. Kedua untai DNA tersebut
diikat oleh ikatan hidrogen yang dilambangkan dengan garis titik titik di antara dua basa
nitrogen yang berpasangan di bagian dalam helix ganda.
Struktur kimia DNA dapat digambarkan seperti diagram di bawah ini. Perhatikan bahwa
untaian memiliki orientasi arah yang berlawanan.
Sumber: http://www.ilmuku.com/file.php/1/Simulasi/mp_413/materi2.html

6. C. Rekayasa Genetik Beberapa Makhluk Hidup
Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan
perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam
struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat
berasal dari organisme apa saja. Misalnya, gen dari bakteri bisa diselipkan di khromosom
tanaman, sebaliknya gen tanaman dapat diselipkan pada khromosom bakteri. Gen serangga
dapat diselipkan pada tanaman atau gen dari babi dapat diselipkan pada bakteri, atau bahkan
gen dari manusia dapat diselipkan pada khromosom bakteri. Produksi insulin untuk
pengobatan diabetes, misalnya, diproduksi di dalam sel bakteri Eschericia coli (E. coli) di
mana gen penghasil insulin diisolasi dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan
dimasukkan ke dalam sel E. coli. Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan
cepat, massal, dan murah. Teknologi rekayasa genetika juga memungkinkan manusia
membuat vaksin pada tumbuhan, menghasilkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat baru
yang khas.
Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain peningkatan
produksi, peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam penyimpanan pascapanen,
peningkatan kandungan gizi, tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu (serangga,
bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan
(untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah,
kualitas aroma dan nutrisi, perubahan pigmentasi.
Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja
mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,
meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan
ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-
obatan dan kosmetika.
Rekayasa genetika dalam bibit pangan nabati telah berkembang dengan luas begitu pula
produk rekayasa genetika pada hewan misalnya produksi hormon untk peningkatan kuantitas
maupun kualitas dari pangan hewani. Dengan adanya produk-produk rekayasa genetika
tersebut dapat dikatakan bahwa produk rekayasa genetika khususnya bahan pangan
mengintroduksi unsur toksis, bahan-bahan asing dan berbagai sifat yang belum dapat
dipastikan dan berbagai karakteristik lainnya. Oleh karena itu munculah berbagai
kekhawatiran dalam menggunakan dan mengkonsumsi bahan pangan transgenik.
Kekhawatiran dapat bersifat ilmiah yang dibuktikan dengan berbagai hasil percobaan, tetapi
ada pula kekhawatiran yang disebut kekhawtiran logika (public anxiety). Misalnya di

7. Indonesia benalu kopi adalah obat untuk kanker sebab tanaman tersebut menjadi kanker pada
tanaman kopi. Yang kelak suatu saat DNA Klorofil dengan DNA kulit manusia sehingga kita
tidak perlu membeli beras lagi. Ini sebuah refrensi kemajuan pesat Rekayasa Genetika untuk
improvisasi imaginasi kita ke depan.
D. DNA Rekombinan
Penggunaan DNA dalam rekayasa genetika untuk menggabungkan sifat makhluk hidup,
karena DNA mengatur sifat-sifat makhluk hidup yang dapat diturunkan dan struktur DNA
dari makhluk hidup apapun adalah sama. Ada beberapa cara untuk mendapatkan DNA
rekombinan melalui rekayasa genetika, di antaranya adalah teknologi plasmid, fusi sel
(teknologi hibridoma), dan transplantansi inti.
1. Fusi Sel (teknologi hibridoma)
Fusi sel (teknologi hibridoma) merupakan proses peleburan atau penyatuan dua sel dari
jaringan atau spesies yang sama atau berbeda sehingga dihasilkan sel tunggal yang
mengandung gen-gen dari kedua sel yang berbeda tersebut. Sel tunggal ini dinamakan
hibridoma yang mempunyai sifat-sifat kedua sel. Contoh penggunaan teknologi hibridoma
adalah produksi antibodi dalam skala besar. Antibodi adalah protein yang dihasilkan oleh sel
limfosit B atau sel T yang bertugas melawan setiap benda asing (anti gen) yang masuk
kedalam tubuh. Anti bodi tertentu akan melawan antigen tertentu pula. Dalam proses fusi sel,
sel B atau sel T dijadikan sebagai sel sumber gen yang memiliki sifat yang diinginkan, yaitu
mampu memproduksi anti bodi. Sedangkan, sel wadah atau sel target digunakan sel mieloma
atau sel kanker yang mampu membelah diri dengan cepat dan tidak membahayakan manusia.
Kemudian, sel B atau sel T difusikan dengan sel mieloma. Untuk mempercepat fusi sel,
digunakan fusi gen (zat yang mempercepat terjadinya fusi). Contoh fusi gen adalah CSCl++,
polietilenglikol (PEG), virus, dan NaNO3. Hasil fusi antara sel limfosit B dengan sel
mieloma menghasilkan hibridoma yang memiliki gen penghasil antibodi seperti induknya (sel
B) dan dapat membelah dengan cepat seperti sel mieloma. Manfaat teknologi hibridoma yang
lain, misalnya dalam pemetaan genom manusia dan menyilangkan spesies secara genetik
dalam sel eukariotik.
2. Transplantasi Inti (nukleus)
Transplantasi inti (nukleus) ialah pemindahan inti dari sel satu ke sel yang lain. Sehingga
diperoleh individu baru yang mempunyai sifat sesuai dengan inti yang diterima. Transplantasi
nukleus contohnya pada sel domba. Nukleus dari sel-sel ambing domba yang diploid

8. dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti sehingga terbentuk ovum berinti diploid dari kambing
domba. Kemudian ovum melakukan pembelahan mitosis berulangkali menghasilkan morula,
kemudian blastula. Lalu blastula diklonkan menjadi banyak sel dan inti dari setiap sel
diambil untuk dimasukkan ke dalam ovum tak berinti yang berbeda sehingga terbentuk ovum
diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum dikultur secara in vitro dan akhirnya
setiap ovum menjadi individu baru yang memiliki sifat dan jenis kelamin yang sama. E. coli
dipilih sebagai sel target karena E. coli mudah diperoleh dan dipelihara, tidak mengandung
gen yang membahayakan dan dapat membelah diri setiap 20 menit sekali.
3. Teknologi Plasmid
Molekul DNA berbentuk sirkuler yang terdapat dalam sel bakteri atau ragi disebut
plasmid. Pada umumnya bakteri mempunyai satu kromosaom. Kromosom bakteri berupa
DNA sirkular atau DNA yang berbentuk lingkaran. Disamping memiliki satu kromosom,
bebagai jenis bakteri juga memiliki DNA sirkular lainnya yang ukurannya jauh lebih kecil
daripada DNA kromosomnya. DNA sirkular selain kromosom yang terdapat pada bakteri
dinamakan plasmid. Jadi, plasmid merupakan DNA bakteri yang terpisah dari kromosom
bakteri. Plasmid 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.
Teknologi DNA Rekombinan melalui teknologi plasmid adalah pembentukan kombinasi
materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor
sehingga memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu
sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang. Secara umum teknik DNA rekombinan
meliputi: teknik untuk mengisolasi DNA, teknik untuk memotong DNA, teknik untuk
menggabung atau menyambung DNA, dan teknik untuk memasukkan DNA ke dalam sel
hidup.
Teknologi DNA Rekombinan telah memberikan banyak manfaat bagi perkembangan
ilmu pengetahuan maupun bagi kehidupam manusia sehari-hari. Beberapa jenis obat-obatan,
vaksin, bahan pangan, bahan pakaian dan lainnya telah diproduksi dengan memanfaatkan
teknologi DNA Rekombinan. Dalam kehidupan kita sehari-hari, secara langsung maupun
tidak langsung, sebagian dari kita pernah berhubungan dengan hasil penggunaan teknologi
DNA Rekombinan. Contoh: insulin telah digunakan untuk mengobati penyakit diabetes.

9. Produksi insulin diproduksi di dalam sel bakteri Eschericia coli (E. coli) di mana gen
penghasil insulin diisolasi dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan
ke dalam sel E. coli. Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat,
massal, dan murah.
Keberhasilan Watson dan Crick menemukan model DNA, dan pemecahan masalah sandi
genetik oleh Nirenberg dan Mather membuka jalan bagi penelitian-penelitian selanjutnya di
bidang rekayasa genetika. Sandi-sandi genetik pada gen (DNA) ini digunakan untuk
penentuan urutan asam-asam amino pembentuk protein. Pengetahuan ini memungkinkan
manipulasi sifat makhluk hidup atau manipulasi genetik untuk menghasilkan makhluk hidup
dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi atau perakitan materi genetik dengan
menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda akan menghasilkan DNA rekombinan.
E. Proses Pembuatan Insulin
Dalam makalah ini, pembahasan dikhususkan pada rekayasa genetik berupa DNA
rekombinan untuk menghasilkan insulin manusia yang berguna untuk penderita diabetes.
Dengan demikian produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah.
Secara kimia, insulin adalah protein kecil sederhana yang terdiri dari 51 asam amino, 30
di antaranya merupakan satu rantai polipeptida, dan 21 lainnya yang membentuk rantai
kedua. Kedua rantai dihubungkan oleh ikatan disulfida. Struktur insulin:
Sumber:http://myhealing.wordpress.com/2010/12/01/pembuatan-insulin-manusia-dengan-teknik-dna-
rekombinan/
Kode genetik untuk insulin ditemukan dalam DNA di bagian atas lengan pendek dari
kromosom kesebelas yang berisi 153 basa nitrogen (63 dalam rantai A dan 90 dalam rantai

10. B). DNA yang membentuk kromosom, terdiri dari dua heliks terjalin yang dibentuk dari
rantai nukleotida, masing-masing terdiri dari gula deoksiribosa, fosfat dan nitrogen. Ada
empat basa nitrogen yang berbeda yaitu adenin, timin, sitosin dan guanin. Sintesis protein
tertentu seperti insulin ditentukan oleh urutan dasar tersebut yang diulang.
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.
Sumber: http://www.littletree.com.au/dna.htm
Enzim restriksi secara alami diproduksi oleh bakteri. Enzim-enzim tersebut ditemukan
di dalam bakteri dan secara normal digunakan untuk melindungi dirinya sendiri dari infeksi

11. virus. Enzim tersebut akan memotong DNA bervirus menjadi potongan-potongan yang tidak
membahayakan tanpa melakukan perusakan pada DNA bakterinya sendiri.
Enzim restriksi bertindak seperti pisau bedah biologi, hanya mengenali rangkaian
nukleotida tertentu, misal salah satunya rangkaian kode untuk insulin. Hal tersebut
memungkinkan peneliti untuk memutuskan pasangan basa nitrogen tertentu dan menghapus
bagian DNA yang berisi kode genetik dari kromosom sebuah organisme sehingga dapat
memproduksi insulin. Sedangkan DNA ligase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai
perekat genetik dan pengelas ujung nukleotida.
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.
Sumber: http://urei.bio.uci.edu/~hudel/bs99a/lecture28/lecture9_2.html
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.

12. Secara ringkas, proses pembuatan insulin melalui DNA rekombinan dapat dilihat pada
dua gambar dibawah ini:
Sumber:http://spektrumku.wordpress.com/2008/01/02/rudolph-si-kucing-yang-bisa-menyala-
dan-rekayasa-genetika/

13. Sumber: www.nationalhealthmuseum.com
Tahap-tahapnya secara ringkas adalah sebagai berikut:
1. Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin adalah
dengan mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa.
2. Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu
sebagai calon tempat gen baru nantinya yang dapat membuat insulin.
3. Gen insulin diambil dari kromosom yang berasal dari sel manusia.

14. 4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di
plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam
bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak dan
menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat
diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.

15. KESIMPULAN
Pada awalnya, proses rekayasa genetika ditemukan oleh Crick dan Watson pada tahun
1953. Rekayasa genetika (genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan
genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaaan hewan atau
tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Masyarakat ilmiah sekarang lebih
bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika
molekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi
genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika
adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau
menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima.
Teknologi DNA Rekombinan adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang baru
dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya
untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain yang
berperan sebagai sel inang. Secara umum teknik DNA rekombinan meliputi: teknik untuk
mengisolasi DNA, teknik untuk memotong DNA, teknik untuk menggabung atau
menyambung DNA, dan teknik untuk memasukkan DNA ke dalam sel hidup. Dalam makalah
ini, pembahasan dikhususkan pada rekayasa genetik berupa DNA rekombinan untuk
menghasilkan insulin manusia yang berguna untuk penderita diabetes. Dengan demikian
produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah.
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.

16. 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.

17. DAFTAR PUSTAKA
Elrod, Susan and Stansfield, william. 2002. Genetika. Penerbit: Erlangga. Jakarta
E.Smith, John. 1985. Prinsip bioteknologi. Penerbit: Erlangga. Jakarta.
Grolier International. 1984. Ilmu Pengetahuan Populer. Penerbit: Grolier Interantional
http://mr-fabio2.blogspot.com/2009/01/rekayasa-genetika-vina-citraxii-ipa7.html
http://myhealing.wordpress.com/2010/12/01/pembuatan-insulin-manusia-dengan-teknik-dna-
rekombinan/
http://isharmanto.blogspot.com/2009/11/rekayasa-genetika.html)
http://fathiyyah48.blogspot.com/2010/09/produksi-insulin-menggunakan-bakteri-e.html)
http://www.littletree.com.au/dna.htm
http://urei.bio.uci.edu/~hudel/bs99a/lecture28/lecture9_2.html
http://www.tpb.ipb.ac.id/files/materi/genetika/dnarekombinan/plasmidpdf.pdf
http://www.ilmuku.com/file.php/1/Simulasi/mp_413/materi2.html
Phillip,Pack. 2001. Biologi. Penerbit: Willey Publishing, Inc. New York