www.wikidata.id-id.nina.az
Rekayasa genetik Inggris genetic engineering juga disebut modifikasi genetik adalah manipulasi langsung gen suatu organisme menggunakan bioteknologi Hal ini merupakan satu set teknologi yang digunakan untuk mengubah susunan genetik dari sel termasuk transfer gen gen yang berada dan melintasi batas batas spesies untuk menghasilkan organisme yang meningkat DNA baru diperoleh dengan mengisolasi dan menyalin materi genetik dari induk menggunakan metode DNA rekombinan atau sintesa DNA buatan Sebuah vektor biasanya diciptakan dan digunakan untuk menyisipkan DNA ini ke organisme inang Molekul DNA rekombinan pertama dibuat oleh Paul Berg pada tahun 1972 dengan menggabungkan DNA virus monyet SV40 dengan virus lambda 1 Selain memasukkan gen proses ini dapat digunakan untuk menghapus gen DNA baru dapat dimasukkan secara acak atau ditargetkan ke bagian tertentu dari genom Suatu organisme yang dihasilkan melalui rekayasa genetik dianggap dimodifikasi secara genetik dan entitas yang dihasilkan disebut genetically modified organism GMO 2 Organisme transgenik pertama adalah bakteri yang dihasilkan oleh Herbert Boyer dan Stanley Cohen pada tahun 1973 Rudolf Jaenisch menciptakan hewan transgenik pertama ketika dia memasukkan DNA asing dalam tikus pada tahun 1974 Perusahaan pertama yang berfokus pada rekayasa genetik Genentech didirikan pada tahun 1976 dan mulai memproduksi protein manusia Insulin manusia pertama dari rekayasa genetik diproduksi pada tahun 1978 dan bakteri yang menghasilkan insulin dikomersialisasikan pada tahun 1982 Makanan yang dimodifikasi secara genetik telah dijual sejak tahun 1994 dengan munculnya tomat dari Flavr Savr Flavr Savr direkayasa untuk memiliki umur simpan lebih lama tapi tanaman transgenik saat ini dimodifikasi paling banyak untuk meningkatkan ketahanan terhadap serangga dan herbisida GloFish hewan transgenik pertama dijual di Amerika Serikat pada bulan Desember 2003 Pada tahun 2016 sudah ada salmon yang telah dimodifikasi dengan hormon pertumbuhan Rekayasa genetik telah banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang termasuk penelitian obat obatan bioteknologi industri dan pertanian Munculnya tanaman rekayasa genetik yang dikomersialisasi telah memberikan manfaat ekonomi kepada para petani di berbagai negara tetapi juga menjadi sumber kontroversi Hal ini sudah muncul sejak awal kehadirannya ladang percobaan uji pertamanya dihancurkan oleh aktivis anti transgenik Meskipun ada konsensus ilmiah yang menyatakan bahwa makanan yang berasal dari tanaman transgenik tidak menimbulkan risiko yang lebih besar untuk kesehatan manusia daripada makanan konvensional keamanan pangan transgenik tetap menjadi pusat kritikan Aliran gen dampak pada organisme non target kontrol pasokan makanan dan hak hak kekayaan intelektual juga menjadi perdebatan Adanya masalah ini mengakibatkan munculnya pengembangan kerangka peraturan yang dimulai pada tahun 1975 Perjanjian internasionalnya juga telah disepakati pada tahun 2000 yaitu Protokol Cartagena tentang Keamanan Hayati Masing masing negara telah mengembangkan sendiri sistem regulasi mengenai transgenik ditandai perbedaan yang terjadi antara Amerika Serikat dan Eropa Daftar isi 1 Ikhtisar 2 Sejarah 3 Penggunaan praktis 3 1 Pemuliaan tanaman 4 ReferensiIkhtisar sunting nbsp Perbandingan pengembangbiakan tanaman konvensional dan modifikasi genetika transgenik dan kisgenik Rekayasa genetik adalah suatu proses yang mengubah susunan genetik dari suatu organisme dengan menghapus atau memasukkan DNA Tidak seperti pengembangbiakan hewan dan pemuliaan tanaman secara tradisional yang melibatkan beberapa persilangan dan kemudian organisme terpilih dengan fenotip tertentu rekayasa genetik mengambil gen secara langsung dari satu organisme dan memasukkan ke organisme lain Proses ini jauh lebih cepat dapat digunakan untuk menyisipkan gen gen dari organisme apapun bahkan organisme dari berbagai domain dan mencegah agar gen yang tidak diinginkan tidak ikut ditambahkan 3 Rekayasa genetik berpotensi memperbaiki kelainan genetik pada manusia dengan mengganti gen yang rusak dengan gen yang baik 4 Proses ini menjadi sebuah alat yang penting dalam penelitian yang memungkinkan fungsi spesifik suatu gen menjadi bahan penelitian 5 Tanaman transgenik yang telah dikembangkan saat ini membantu ketahanan pangan dengan meningkatkan hasil nilai gizi dan toleransi terhadap tekanan lingkungan 6 DNA dapat dimasukkan secara langsung ke organisme inang atau ke dalam sel yang kemudian menyatu atau dihibridisasi dengan inang 7 Proses ini bergantung pada teknik DNA rekombinan untuk membentuk kombinasi baru dari materi genetik yang dapat diwariskan diikuti oleh penggabungan dari materi baik secara tidak langsung melalui sistem vektor atau langsung melalui mikro injeksi makro injeksi atau mikro enkapsulasi 8 Rekayasa genetik biasanya tidak mencakup peranakan tradisional fertilisasi in vitro induksi poliploida mutagenesis dan teknik sel fusi yang tidak menggunakan rekombinan asam nukleat atau organisme yang dimodifikasi secara genetik dalam prosesnya Namun beberapa definisi luas dari rekayasa genetik mencakup pembiakan selektif Penelitian kloning dan sel induk meskipun tidak dianggap sebagai rekayasa genetik 9 masih terkait erat dan rekayasa genetik dapat digunakan bersamaan dengan proses ini 10 Biologi sintesis adalah bidang ilmu yang sedang berkembang yang membuat rekayasa genetik semakin maju lagi dengan memperkenalkan bahan yang disintesis artifisial ke dalam suatu organisme 11 Tanaman hewan atau mikro organisme yang telah diubah melalui rekayasa genetik yang disebut organisme hasil rekayasa genetik 12 Jika materi genetik dari spesies lain yang ditambahkan ke inang organisme yang dihasilkan disebut transgenik Jika materi genetik dari spesies yang sama atau spesies yang dapat berkembang biak secara alami dengan inang maka organisme yang dihasilkan disebut cisgenesis 13 Jika rekayasa genetik digunakan untuk mengeluarkan materi genetik dari target maka organisme yang dihasilkan disebut organisme knockout 14 Di Eropa modifikasi genetik identik dengan rekayasa genetik sedangkan di Amerika Serikat dan Kanada modifikasi genetik juga digunakan untuk merujuk ke metode pengembangbiakan konvensional 15 16 17 Sejarah sunting nbsp Pada 1974 Rudolf Jaenisch menciptakan tikus yang dimodifikasi secara genetik hewan GM pertama Manusia telah mengubah genom spesies makhluk hidup lainnya selama ribuan tahun melalui pembiakan selektif atau seleksi buatan 18 1 19 1 berkebalikan dengan seleksi alam Baru baru ini pembiakan mutasi telah menggunakan paparan bahan kimia atau radiasi untuk menghasilkan mutasi acak dengan frekuensi tinggi untuk tujuan pembiakan selektif Rekayasa genetik sebagai manipulasi langsung DNA oleh manusia di luar pembiakan dan mutasi hanya ada sejak 1970 an Istilah rekayasa genetik pertama kali diciptakan oleh Jack Williamson dalam novel fiksi ilmiahnya Dragon s Island yang diterbitkan pada 1951 20 satu tahun sebelum peran DNA dalam faktor keturunan dikonfirmasi oleh Alfred Hershey dan Martha Chase 21 dan dua tahun sebelumnya James Watson dan Francis Crick menunjukkan bahwa molekul DNA memiliki struktur heliks ganda meskipun konsep umum manipulasi genetik langsung telah dieksplorasi dalam bentuk yang belum sempurna dalam cerita fiksi ilmiah Stanley G Weinbaum tahun 1936 Proteus Island 22 23 Pada 1972 Paul Berg menciptakan molekul DNA rekombinan pertama dengan menggabungkan DNA dari virus monyet SV40 dengan virus lambda 24 Pada 1973 Herbert Boyer dan Stanley Cohen menciptakan organisme transgenik pertama dengan memasukkan gen resistensi antibiotik ke dalam plasmid bakteri Escherichia coli 25 26 Setahun kemudian Rudolf Jaenisch menciptakan tikus transgenik dengan memasukkan DNA asing ke dalam embrio menjadikannya hewan transgenik pertama di dunia 27 Prestasi ini menyebabkan kekhawatiran di komunitas ilmiah tentang risiko potensial dari rekayasa genetik yang pertama kali dibahas secara mendalam di Konferensi Asilomar pada 1975 Salah satu rekomendasi utama dari pertemuan ini adalah bahwa pengawasan pemerintah terhadap penelitian DNA rekombinan harus ditetapkan sampai teknologinya dianggap aman 28 29 Pada 1976 Genentech perusahaan rekayasa genetik pertama didirikan oleh Herbert Boyer dan Robert Swanson dan setahun kemudian perusahaan itu menghasilkan protein manusia somatostatin di E coli Genentech mengumumkan produksi insulin manusia rekayasa genetik pada 1978 30 Pada 1980 Mahkamah Agung AS pada kasus Diamond v Chakrabarty memutuskan bahwa kehidupan yang diubah secara genetis dapat dipatenkan 31 Insulin yang diproduksi oleh bakteri disetujui untuk dirilis oleh Food and Drug Administration FDA pada 1982 32 Pada 1983 sebuah perusahaan bioteknologi Advanced Genetic Sciences AGS mengajukan permohonan otorisasi pemerintah AS untuk melakukan tes lapangan dengan galur minus es Pseudomonas syringae untuk melindungi tanaman dari cuaca beku tetapi kelompok lingkungan dan pengunjuk rasa menunda uji lapangan selama empat tahun dengan tantangan hukum 33 Pada 1987 jenis minus es P syringae menjadi organisme yang dimodifikasi secara genetik GMO pertama yang dilepaskan ke lingkungan 34 ketika ladang stroberi dan ladang kentang di California disemprotkan dengannya 35 Kedua bidang uji diserang oleh kelompok aktivis pada malam sebelum tes terjadi Situs uji coba pertama di dunia menarik perusak lapangan pertama di dunia 34 Percobaan lapangan pertama tanaman rekayasa genetik dilakukan di Perancis dan AS pada 1986 tanaman tembakau direkayasa agar tahan terhadap herbisida 36 Republik Rakyat Tiongkok adalah negara pertama yang mengkomersilkan tanaman transgenik memperkenalkan tembakau yang resistan terhadap virus pada 1992 37 Pada 1994 Calgene memperoleh persetujuan untuk secara komersial melepaskan makanan yang dimodifikasi secara genetik pertama Flavr Savr tomat yang direkayasa untuk memiliki umur simpan yang lebih lama 38 Pada 1994 Uni Eropa menyetujui tembakau direkayasa agar tahan terhadap herbisida bromoxynil menjadikannya tanaman rekayasa genetik pertama yang dikomersialkan di Eropa 39 Pada 1995 Kentang bt disetujui dan dianggap aman oleh Badan Perlindungan Lingkungan setelah disetujui oleh FDA menjadikannya tanaman penghasil pestisida pertama yang disetujui di AS 40 Pada 2009 11 tanaman transgenik ditanam secara komersial di 25 negara yang terbesar berdasarkan luas yang ditumbuhkan adalah AS Brasil Argentina India Kanada Cina Paraguay dan Afrika Selatan 41 Pada 2010 para ilmuwan di J Craig Venter Institute menciptakan genom sintetis pertama dan memasukkannya ke dalam sel bakteri kosong Bakteri yang dihasilkan bernama Mycoplasma laboratorium dapat mereplikasi dan menghasilkan protein 42 43 Empat tahun kemudian penemuan ini dikembangkan selangkah lebih maju ketika bakteri dikembangkan yang mereplikasi plasmid yang mengandung pasangan basa unik menciptakan organisme pertama yang direkayasa untuk menggunakan alfabet genetik yang diperluas 44 45 Pada 2012 Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier berkolaborasi untuk mengembangkan sistem CRISPR Cas9 46 47 teknik yang dapat digunakan untuk dengan mudah dan spesifik mengubah genom dari hampir semua organisme 48 Penggunaan praktis suntingPemuliaan tanaman sunting Rekayasa genetik digunakan untuk menghasilkan benih tanaman yang tahan terhadap penyakit Pada genom tanaman disisipkan gen yang memiliki kekebalan terhadap penyakit tertentu Penerapan rekayasa genetik pada tanaman dilakukan pada saat pemberian perlakuan dan pencucian benih 49 Bioteknologi hutan juga menggunakan rekayasa genetik untuk melakukan pemuliaan tanaman hutan melalui teknologi gen dan analisis genom Penerapan rekayasa genetik dilakukan pada pohon pohon yang memiliki daun lebar dan daun jarum seperti poplar betula cemara dan eukaliptus Pengujian pemuliaan tanaman hutan dilakukan di laboratorium rumah kaca dan di hutan Pemuliaan tanaman hutan melalui rekayasa genetik dilakukan untuk mengubah sifat dari lignin selulosa untuk menanggulangi hama penyakit fertilitas dan toleransi terhadap ancaman abiotik Selain itu dalam bioenergi pemuliaan tanaman hutan digunakan untuk tujuan komersial 50 Referensi sunting Rao V S 2014 12 19 Transgenic Herbicide Resistance in Plants dalam bahasa Inggris CRC Press hlm 150 ISBN 978 1 4665 8738 0 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Piguet P Poindron P 2012 08 28 Genetically Modified Organisms and Genetic Engineering in Research and Therapy dalam bahasa Inggris Karger Medical and Scientific Publishers hlm 1 ISBN 978 3 8055 9066 2 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan How does GM differ from conventional plant breeding royalsociety org dalam bahasa Inggris Diakses tanggal 2017 11 14 Erwin Edward Gendin Sidney Kleiman Lowell 2015 12 22 Ethical Issues in Scientific Research An Anthology dalam bahasa Inggris Routledge hlm 338 ISBN 9781134817740 Alexander D R 2003 05 01 Uses and abuses of genetic engineering Postgraduate Medical Journal dalam bahasa Inggris 79 931 249 251 doi 10 1136 pmj 79 931 249 ISSN 0032 5473 PMID 12782769 Qaim Matin Kouser Shahzad 2013 06 05 Genetically Modified Crops and Food Security PLoS ONE 8 6 doi 10 1371 journal pone 0064879 ISSN 1932 6203 PMC 3674000 nbsp PMID 23755155 The European Parliament and the council of the European Union 12 March 2001 Directive on the release of genetically modified organisms GMOs Directive 2001 18 EC ANNEX I A Official Journal of the European Communities 17 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017 07 23 Diakses tanggal 2018 02 27 Staff Economic Impacts of Genetically Modified Crops on the Agri Food Sector P 42 Glossary Term and Definitions Diarsipkan 14 May 2013 di Wayback Machine The European Commission Directorate General for Agriculture Genetic engineering The manipulation of an organism s genetic endowment by introducing or eliminating specific genes through modern molecular biology techniques A broad definition of genetic engineering also includes selective breeding and other means of artificial selection Retrieved 5 November 2012 Van Eenennaam Alison Is Livestock Cloning Another Form of Genetic Engineering PDF agbiotech Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 11 May 2011 Suter David M Dubois Dauphin Michel Krause Karl Heinz 2006 Genetic engineering of embryonic stem cells PDF Swiss Med Wkly 136 27 28 413 415 PMID 16897894 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 7 July 2011 Andrianantoandro Ernesto Basu Subhayu Kariga David K Weiss Ron 16 May 2006 Synthetic biology new engineering rules for an emerging discipline Molecular Systems Biology 2 2006 0028 2006 0028 doi 10 1038 msb4100073 PMC 1681505 nbsp PMID 16738572 What is genetic modification GM CSIRO Jacobsen E Schouten H J 2008 Cisgenesis a New Tool for Traditional Plant Breeding Should be Exempted from the Regulation on Genetically Modified Organisms in a Step by Step Approach Potato Research 51 75 88 doi 10 1007 s11540 008 9097 y Capecchi Mario R 2001 Generating mice with targeted mutations Nature Medicine 7 10 1086 90 doi 10 1038 nm1001 1086 PMID 11590420 Staff Biotechnology Glossary of Agricultural Biotechnology Terms Diarsipkan 30 August 2014 di Wayback Machine United States Department of Agriculture Genetic modification The production of heritable improvements in plants or animals for specific uses via either genetic engineering or other more traditional methods Some countries other than the United States use this term to refer specifically to genetic engineering Retrieved 5 November 2012 Maryanski James H 19 October 1999 Genetically Engineered Foods Center for Food Safety and Applied Nutrition at the Food and Drug Administration Staff 28 November 2005 Health Canada The Regulation of Genetically Modified Food Diarsipkan 2017 06 10 di Wayback Machine Glossary definition of Genetically Modified An organism such as a plant animal or bacterium is considered genetically modified if its genetic material has been altered through any method including conventional breeding A GMO is a genetically modified organism Retrieved 5 November 2012 Root C 2007 Domestication Greenwood Publishing Groups Zohary D Hopf M Weiss E 2012 Domestication of Plants in the Old World The origin and spread of plants in the old world Oxford University Press Stableford BM 2004 Historical dictionary of science fiction literature hlm 133 ISBN 978 0 8108 4938 9 Hershey AD Chase M May 1952 Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage The Journal of General Physiology 36 1 39 56 doi 10 1085 jgp 36 1 39 PMC 2147348 nbsp PMID 12981234 Rujukan kosong bantuan Shiv Kant Prasad Ajay Dash 2008 Modern Concepts in Nanotechnology Volume 5 Discovery Publishing House ISBN 978 81 8356 296 6 Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link Jackson DA Symons RH Berg P October 1972 Biochemical method for inserting new genetic information into DNA of Simian Virus 40 circular SV40 DNA molecules containing lambda phage genes and the galactose operon of Escherichia coli Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 69 10 2904 9 Bibcode 1972PNAS 69 2904J doi 10 1073 pnas 69 10 2904 PMC 389671 nbsp PMID 4342968 Arnold Paul 2009 History of Genetics Genetic Engineering Timeline Gutschi S Hermann W Stenzl W Tscheliessnigg KH 1 May 1973 Displacement of electrodes in pacemaker patients author s transl Zentralblatt fur Chirurgie 104 2 100 4 Bibcode 1973PNAS 70 1293C doi 10 1073 pnas 70 5 1293 PMC 433482 nbsp PMID 4576014 Jaenisch R Mintz B April 1974 Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 71 4 1250 4 doi 10 1073 pnas 71 4 1250 PMC 388203 nbsp PMID 4364530 Berg P Baltimore D Brenner S Roblin RO Singer MF June 1975 Summary statement of the Asilomar conference on recombinant DNA molecules Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 72 6 1981 4 Bibcode 1975PNAS 72 1981B doi 10 1073 pnas 72 6 1981 PMC 432675 nbsp PMID 806076 NIH Guidelines for research involving recombinant DNA molecules Office of Biotechnology Activities U S Department of Health and Human Services Diarsipkan dari versi asli tanggal 10 September 2012 Goeddel DV Kleid DG Bolivar F Heyneker HL Yansura DG Crea R Hirose T Kraszewski A Itakura K Riggs AD January 1979 Expression in Escherichia coli of chemically synthesized genes for human insulin Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 76 1 106 10 Bibcode 1979PNAS 76 106G doi 10 1073 pnas 76 1 106 PMC 382885 nbsp PMID 85300 US Supreme Court Cases from Justia amp Oyez 16 June 1980 Diamond V Chakrabarty 447 303 Supreme justia com Diakses tanggal 17 July 2010 Artificial Genes TIME 15 November 1982 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 05 21 Diakses tanggal 17 July 2010 Bratspies Rebecca 2007 Some Thoughts on the American Approach to Regulating Genetically Modified Organisms Kansas Journal of Law amp Public Policy 16 3 101 31 SSRN 1017832 nbsp a b BBC News 14 June 2002 GM crops A bitter harvest Thomas H Maugh II for the Los Angeles Times 9 June 1987 Altered Bacterium Does Its Job Frost Failed to Damage Sprayed Test Crop Company Says James Clive 1996 Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 PDF The International Service for the Acquisition of Agri biotech Applications Diakses tanggal 17 July 2010 James Clive 1997 Global Status of Transgenic Crops in 1997 PDF ISAAA Briefs No 5 31 Bruening G Lyons JM 2000 The case of the FLAVR SAVR tomato California Agriculture 54 4 6 7 doi 10 3733 ca v054n04p6 MacKenzie New Scientist Tidak memiliki atau tanpa title bantuan Genetically Altered Potato Ok d For Crops Lawrence Journal World 6 May 1995 Global Status of Commercialized Biotech GM Crops 2009 ISAAA Brief 41 2009 23 February 2010 Retrieved 10 August 2010 Pennisi E May 2010 Genomics Synthetic genome brings new life to bacterium Science 328 5981 958 9 doi 10 1126 science 328 5981 958 PMID 20488994 Gibson DG Glass JI Lartigue C Noskov VN Chuang RY Algire MA et al July 2010 Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome Science 329 5987 52 6 Bibcode 2010Sci 329 52G doi 10 1126 science 1190719 PMID 20488990 Malyshev DA Dhami K Lavergne T Chen T Dai N Foster JM Correa IR Romesberg FE May 2014 A semi synthetic organism with an expanded genetic alphabet Nature 509 7500 385 8 Bibcode 2014Natur 509 385M doi 10 1038 nature13314 PMC 4058825 nbsp PMID 24805238 Thyer R Ellefson J May 2014 Synthetic biology New letters for life s alphabet Nature 509 7500 291 2 Bibcode 2014Natur 509 291T doi 10 1038 nature13335 PMID 24805244 Pollack Andrew 2015 05 11 Jennifer Doudna a Pioneer Who Helped Simplify Genome Editing The New York Times Diakses tanggal 2017 11 15 Jinek M Chylinski K Fonfara I Hauer M Doudna JA Charpentier E August 2012 A programmable dual RNA guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity Science 337 6096 816 21 Bibcode 2012Sci 337 816J doi 10 1126 science 1225829 PMC 6286148 nbsp PMID 22745249 Ledford H March 2016 CRISPR gene editing is just the beginning Nature 531 7593 156 9 Bibcode 2016Natur 531 156L doi 10 1038 531156a PMID 26961639 Muslim Ahmad 2019 Pengendalian Hayati Patogen Tanaman dengan Mikroorganisme Antagonis PDF Palembang UPT Penerbit dan Percetakan Universitas Sriwijaya hlm 142 ISBN 978 979 587 796 7 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Nirsatmanto A dan Nurtjahjaningsih ILG Status Penelitian Pemuliaan Tanaman Hutan di Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan PDF Sleman Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan hlm 87 ISBN 978 979 3666 14 3 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Rekayasa genetik amp oldid 23305570