TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN DAN APLIKASINYA
Diterjemahkan dan diringkas dari S.A. Shinde, et al. (2018) “Recombinant DNA technology and its applications
: a review”, International Journal of MediPharm Research, 2018, 4(2), pp79-88
Oleh:
Ahmad Naharuddin Ramadhan, M.Pd.1
1
Mahasiswa Doktoral Ilmu Pendidikan, Konsentrasi Pendidikan Biologi, Universitas Negeri Yogyakarta
Dr. drh. Heru Nurcahyo, M.Kes.2
2
Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta
Pendahuluan
Kehidupan manusia sangat dipengaruhi oleh tiga faktor: kekurangan bahan pangan,
masalah kesehatan, serta masalah lingkungan. Pangan dan kesehatan merupakan kebutuhan
dasar manusia selain dari lingkungan yang bersih dan aman. Dengan meningkatnya populasi
dunia pada tingkat yang lebih tinggi, kebutuhan manusia akan makanan meningkat dengan
cepat. Manusia membutuhkan makanan yang aman dengan harga yang wajar. Beberapa
masalah kesehatan terkait manusia di seluruh dunia menyebabkan kematian dalam jumlah
besar. Sekitar 36 juta orang meninggal setiap tahun akibat penyakit tidak menular dan menular,
seperti penyakit kardiovaskular, kanker, diabetes, AIDS / HIV, tuberkulosis, malaria.
Meskipun upaya ekstensif telah dilakukan, produksi pangan dunia saat ini jauh lebih rendah
daripada kebutuhan manusia, dan fasilitas kesehatan bahkan di bawah standar di negara-negara
dunia ketiga. Peningkatan pesat industrialisasi telah meningkatkan pencemaran lingkungan.
Demikian pula limbah industri telah mempengaruhi marinir akuatik (secara langsung) serta
kehidupan manusia (secara tidak langsung). Oleh karena itu, permasalahan tersebut mendesak
untuk ditangani melalui teknologi modern.
Tidak seperti pendekatan tradisional untuk mengatasi masalah pertanian, kesehatan, dan
lingkungan melalui pemuliaan tanaman, obat-obatan tradisional, dan degradasi polutan dengan
teknik konvensional. Rekayasa genetika menggunakan alat dan pendekatan modern, seperti
kloning dan transformasi genetik, yang lebih sedikit memakan waktu dan menghasilkan lebih
banyak produk yang dapat diandalkan. Misalnya, dibandingkan dengan pemuliaan
konvensional yang mentransfer sejumlah besar gen spesifik dan nonspesifik ke penerima,
rekayasa genetika hanya mentransfer blok kecil dari gen yang diinginkan ke target melalui
berbagai pendekatan, seperti transformasi biolistik (gun gene) atau menggunakan bantuan
Agrobacterium tumefaciens. Perubahan pada genom tanaman disebabkan baik oleh gen target
yang direkombinasikan atau melalui modifikasi pada situs spesifik yang diperantarai oleh
nuclease. Integrasi genom pada situs spesifik termediasi oleh rekombinase serta mutagenesis
yang diarahkan oleh oligonukleotida juga dapat digunakan.
Teknologi DNA rekombinan memainkan peran penting dalam bidang kesehatan dengan
mengembangkan vaksin dan obat-obatan baru. Strategi pengobatan juga ditingkatkan dengan
mengembangkan kit diagnostik, perangkat pemantauan, dan pendekatan terapeutik baru.
Pembuatan insulin manusia sintetis, eritropoietin oleh bakteri yang dimodifikasi secara genetic,
1
dan produksi tikus mutan eksperimental jenis baru untuk tujuan penelitian adalah beberapa
contoh utama rekayasa genetika dalam bidang kesehatan. Demikian pula, strategi rekayasa
genetika telah digunakan untuk mengatasi masalah lingkungan seperti mengubah limbah
menjadi biofuel dan bioetanol, membersihkan tumpahan minyak di lautan; karbon; serta limbah
beracun lainnya, demikian pula digunakan untuk mendeteksi arsenik dan kontaminan lain
dalam air minum. Mikroba hasil rekayasa genetika juga efektif digunakan dalam biomining
dan bioremediasi.
Aplikasi Teknologi DNA Rekombinan
Pangan
Pemuliaan
tanaman dengan
introduksi gen
tertentu saja
sesuai keinginan,
dengan hasil
banyak & waktu
cepat
Menghasilkan
hewan ternak
dengan produksi
susu lebih banyak,
laju pertumbuhan
lebih cepat, dsb
Kesehatan
Pengembangan
vaksin dan obatobatan baru
Pembuatan insulin
manusia sintetis
untuk penderita
diabetes
Pendekatan
terapeutik gen
yang baru
Lingkungan
Mengolah limbah
biofuel dan
bioetanol
membersihkan
tumpahan
minyak, dan
kontaminan
lainnya
biomining dan
bioremediasi
Munculnya teknologi DNA rekombinan merevolusi perkembangan ilmu biologi dan
menyebabkan serangkaian perubahan dramatis. Teknologi ini menawarkan peluang baru dalam
inovasi untuk menghasilkan berbagai macam produk terapeutik dengan efek langsung dalam
genetika medis dan biomedis dengan memodifikasi mikroorganisme, hewan, dan tumbuhan
untuk menghasilkan zat yang berguna secara medis. Kebanyakan obat bioteknologi bersifat
rekombinan yang memainkan peran kunci melawan penyakit mematikan manusia. Produk
farmasi yang disintesis melalui teknologi DNA rekombinan, benar-benar mengubah kehidupan
manusia sedemikian rupa sehingga Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) menyetujui
lebih banyak obat rekombinan pada tahun 1997 daripada beberapa tahun sebelumnya, yang
meliputi anemia, AIDS, kanker (Sarkoma Kaposi, leukemia, dan kolorektal, ginjal, dan kanker
ovarium), kelainan keturunan (fibrosis kistik, hiperkolesterolemia familial, penyakit Gaucher,
hemofilia A, penyakit imunodefisiensi gabungan yang parah, dan sindrom Turners), ulkus kaki
diabetik, difteri, kutil kelamin, hepatitis B, hepatitis C, defisiensi hormon pertumbuhan
manusia, dan sklerosis ganda.
Mengingat tanaman mengembangkan transfer multigen, maka integrasi pada situs
spesifik dan ekspresi gen yang diatur secara spesifik adalah pendekatan lanjut yang sangat
krusial dalam teknologi DNA rekombinan pada tanaman. Regulasi transkripsional gen-gen
yang bersifat endogen, keefektifannya di lokasi baru, dan kontrol ekspresi transgen yang presisi
merupakan tantangan utama dalam bioteknologi tanaman yang membutuhkan pengembangan
lebih lanjut agar dapat digunakan dengan sukses.
Teknologi DNA Rekombinan dan Sejarahnya
2
Teknologi DNA rekombinan merupakan serangkaian prosedur yang digunakan untuk
menggabungkan (re-kombinasi : penggabungan ulang) segmen DNA. Molekul DNA
rekombinan dibangun dari dua atau lebih segmen molekul DNA yang berbeda. Dalam kondisi
tertentu, molekul DNA rekombinan dapat memasuki sel dan bereplikasi di sana, baik dengan
sendirinya atau setelah diintegrasikan ke dalam kromosom.
Molekul DNA rekombinan (rDNA) adalah molekul DNA yang dibentuk dengan metode
laboratorium rekombinasi gen (seperti kloning molekuler) untuk menyatukan materi genetik
dari berbagai sumber, menciptakan urutan yang tidak akan ditemukan dalam genom secara
alamiah. DNA rekombinan pertama kali berhasil dilakukan pada tahun 1973 oleh Herbert
Boyer, dari Universitas California di San Francisco, dan Stanley Cohen, dari Universitas
Stanford, yang menggunakan enzim restriksi E. coli untuk memasukkan DNA asing ke dalam
plasmid.
DNA rekombinan adalah nama umum untuk sepotong DNA yang telah dibuat dari hasil
kombinasi dari dua untai atau lebih. Rekombinasi DNA dimungkinkan karena molekul DNA
dari semua organisme memiliki struktur kimia yang sama, dan hanya berbeda dalam urutan
nukleotida dalam keseluruhan struktur yang identik itu. Molekul DNA rekombinan kadangkadang disebut DNA chimeric, karena dapat dibuat dari DNA dari spesies yang berbeda, seperti
mitos chimera1. Teknologi R-DNA menggunakan urutan palindromik dan mengarah ke
produksi ujung yang lengket (sticky end) atau tumpul (blunt end).
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Urutan palindromik adalah urutan asam nukleat
dalam molekul DNA atau RNA untai ganda dimana pembacaan
ke arah tertentu (misalnya 5 'sampai 3') pada satu untai cocok
dengan pembacaan urutan dalam arah yang sama (misalnya 5
'sampai 3') di untai komplementer. (b) Ujung yang lengket dan
ujung tumpul.
Urutan DNA yang digunakan dalam konstruksi molekul DNA rekombinan dapat berasal
dari spesies apa pun. Misalnya, DNA tumbuhan dapat bergabung dengan DNA bakteri, DNA
1
Khimaira (Yunani: Χίμαιρα; Chímaira) adalah makhluk legendaris dari mitologi Yunani yang merupakan
gabungan dari tiga hewan: ular, kambing, dan singa.
3
manusia dapat bergabung dengan DNA jamur. Selain itu, urutan DNA yang tidak terjadi di
mana pun di alam dapat dibuat secara sintetis, dan digabungkan ke dalam molekul rekombinan.
Dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan dan DNA sintetis, secara garis besar setiap
rangkaian DNA dapat dibuat dan dimasukkan ke dalam berbagai organisme hidup yang
beraneka ragam.
Protein yang dihasilkan dari ekspresi DNA rekombinan di dalam sel hidup disebut
protein rekombinan. Ketika DNA rekombinan yang mengkode protein dimasukkan ke dalam
organisme inang, protein rekombinan tidak selalu diproduksi. Ekspresi protein asing
membutuhkan penggunaan vektor ekspresi khusus dan seringkali memerlukan restrukturisasi
yang signifikan dengan sekuen kode asing.
Gambar 2. Crossing over yang akhirnya menyebabkan rekombinasi genetic
DNA rekombinan (recombinant DNA) berbeda dari rekombinasi genetik (genetic
recombination/genetic reshuffling), dimana DNA rekombinan itu dihasilkan secara artifisial
dalam tabung reaksi, sedangkan rekombinasi genetic merupakan proses biologis normal yang
menghasilkan remixing urutan DNA yang pada dasarnya secara alamiah dapat terjadi pada
semua organisme.2
Apa itu DNA Rekombinan?
Ini adalah pertanyaan yang bagus. Perlu kita sepakati terlebih dahulu bahwa rDNA
adalah singkatan dari DNA rekombinan. Sebelum kita sampai ke bagian "r", kita perlu
memahami DNA terlebih dahulu. DNA ibarat penjaga semua informasi yang dibutuhkan untuk
menciptakan kembali suatu organisme. Semua DNA terdiri dari 3 komponen: gula pentosa,
fosfat, dan basa nitrogen. Ada empat basa nitrogen, adenin (A), timin (T), guanin (G), dan
sitosin (C). Basa nitrogen ditemukan berpasangan, dengan A & T dan G & C berpasangan.
Urutan basa nitrogen dapat diatur dalam cara yang tak terbatas, dan strukturnya dikenal sebagai
"heliks ganda" (double-helix). Gula yang menyusun DNA adalah deoksiribosa. Empat basa
nitrogen penyusunnya adalah sama untuk semua organisme. Urutan dan jumlah basa nitrogen
inilah yang menjadi sumber keanekaragaman hayati. DNA tidak secara nyata membuat
organisme, ia hanya membuat protein. DNA ditranskripsi menjadi mRNA dan mRNA
ditranslasi menjadi protein, dan protein kemudian terekspresi membentuk fenotip suatu
2
Rekombinasi genetika merupakan proses pemutusan seunting bahan genetika yang kemudian diikuti oleh
penggabungan dengan molekul DNA lainnya. Pada eukariota rekombinasi biasanya terjadi selama meiosis
sebagai pindah silang kromosom antara kromosom yang berpasangan.
4
organisme. Dengan mengubah sekuen DNA, cara pembentukan protein berubah. Ini mengarah
ke pembentukan protein yang berbeda, atau protein yang inaktif.
Sekarang kita tahu apa itu DNA. Dari sinilah kita akan masuk mempelajari bagaimana
rekombinan itu. Istilah DNA rekombinan mengacu pada pengambilan sepotong DNA, dan
menggabungkannya dengan untai DNA lain. DNA rekombinan juga terkadang disebut sebagai
"chimera". Dengan menggabungkan dua atau lebih untai DNA yang berbeda, para ilmuwan
dapat membuat untai DNA yang baru hasil rekayasa. Proses rekombinan yang paling umum
melibatkan penggabungan DNA dari dua organisme yang berbeda.
Tiga Metode Pembuatan DNA Rekombinan
Ada tiga metode berbeda yang digunakan untuk membuat DNA rekombinan: (1)
Transformasi, (2) Introduksi Fag (Bakteriofag), dan (3) Transformasi Non-Bakteri. Masingmasing akan dijelaskan secara terpisah di bawah ini.
(1) Transformasi [Menggunakan Bantuan Bakteri]
Langkah pertama dalam transformasi adalah memilih sepotong DNA untuk dimasukkan ke
dalam vector (biasanya berupa plasmid bakteri). Langkah kedua adalah memotong potongan
DNA tersebut dengan enzim restriksi dan kemudian mengikat sisipan DNA ke dalam vektor
dengan DNA Ligase.
Gambar 3. Mentransformasi gen interest ke suatu plasmid bakteri.
Sisipan berisi selectable marker (penanda) yang memungkinkan untuk identifikasi molekul
rekombinan. Penanda antibiotik sering digunakan agar sel inang (dalam hal ini bakteri) tanpa
vektor (yakni gagal dimasuki molekul rekombinan) mati saat terpapar antibiotik tertentu, dan
inang vektor akan hidup karena resisten.
5
Gambar 4. GFP (green fluorescence protein) sebagai marker
Vektor dimasukkan ke dalam sel inang, dalam proses yang disebut transformasi. Salah satu
contoh sel inang yang mungkin adalah E. Coli. Sel inang harus dipersiapkan secara khusus
untuk mengambil DNA asing. Penanda (selectable marker) yang digunakan bisa berupa
resistensi antibiotic (misal: di-insert ampicillin resistance gene), perubahan warna (misal: diinsert gen lacZ yang mengkode enzim β-galaktosidase yang bisa mencerna X-gal sehingga
menghasilkan warna biru), atau karakteristik lain yang dapat membedakan inang chimera (yang
berhasil diubah/direkayasa) dari inang yang tidak. Setiap vektor memiliki properti yang
berbeda untuk membuatnya sesuai dengan penggunaan yang diinginkan.
Gambar 5. Salah satu contoh selectable marker dengan
menggunakan gen lacZ. Sel bakteri yang tidak membawa
vector (plasmid) yang berisi DNA rekombinan akan
menghasilkan enzim β-galaktosidase yang mencerna X-gal
sehingga menghasilkan warna biru. Hal ini karena gen lac-Z
tidak mengalami disrupsi.
6
(2) Transformasi non-Bakteri
Gambar 6. (a) Skema mikroinjeksi DNA, (b) Menginjeksi DNA secara langsung ke dalam nucleus ketika
dilihat di bawah mikroskop
Ini adalah metode yang sangat mirip dengan transformasi yang dijelaskan pada nomor satu di
atas. Satu-satunya perbedaan antara keduanya adalah bahwa transformasi non-bakteri tidak
menggunakan bantuan bakteri seperti E. Coli atau selainnya sebagai inangnya. Dalam hal ini,
digunakan metode mikroinjeksi, dimana DNA disuntikkan langsung ke inti sel yang akan
diubah. Dalam biolistic (menggunakan gene gun), sel inang di-“bombardir” dengan
mikroproyeksi berkecepatan tinggi, seperti partikel emas atau tungsten yang telah dilapisi
DNA.
Gambar 7. Gene gun untuk metode biolistic
(3) Introduksi Fag
Pengenalan fag adalah proses transfeksi, yang ekuivalen dengan transformasi, hanya saja dalam
ini fag (virus) digunakan sebagai pengganti bakteri. Pengemasan vector dilakukan secara in
vitro. Ini menggunakan fag lambda atau MI3 untuk menghasilkan plak fag yang mengandung
rekombinan. Rekombinan yang dibuat dapat diidentifikasi dengan perbedaan antara
rekombinan dan non rekombinan dengan menggunakan berbagai metode seleksi.
Kerja dari rDNA
7
Gambar 8. Konstruk transgene yang representative dan desain primer untuk keperluan genotyping
DNA rekombinan bekerja ketika sel inang mengekspresikan protein dari gen
rekombinan. Sejumlah besar protein rekombinan tidak akan diproduksi oleh inang jika faktor
ekspresi tidak ditambahkan. Ekspresi protein tergantung pada gen yang dikelilingi oleh
sekumpulan sinyal yang memberikan instruksi pada sel untuk transkripsi dan translasi. Sinyalsinyal ini termasuk promotor, situs pengikatan ribosom (ribosom binding site), dan terminator.
Vektor ekspresi, di mana DNA asing dimasukkan, harus mengandung sinyal-sinyal ini. Sinyal
tersebut bersifat spesifik untuk masing-masing spesies. Dalam kasus E. Coli, sinyal tersebut
harus diambilkan dari E. Coli karena E. Coli tidak mungkin memahami sinyal dari promotor
dan terminator yang diambil dari gen manusia. Masalah dapat terjadi ketika gen mengandung
intron atau mengandung sinyal yang bertindak sebagai terminator bagi inang bakteri. Hal ini
mengakibatkan penghentian yang prematur, dan protein rekombinan bisa jadi tidak diproses
dengan benar, tidak dapat terlipat dengan benar, atau bahkan mungkin terdegradasi. Produksi
protein rekombinan yang dikehendaki dalam sistem eukariotik umumnya mengambil tempat
pada yeast dan fungi yang berfilamen. Penggunaan sel hewan sulit dilakukan karena banyak
yang membutuhkan permukaan penyangga yang kokoh, tidak seperti bakteri, dan memiliki
kebutuhan pertumbuhan yang kompleks. Hanya saja, beberapa protein terlalu kompleks untuk
diproduksi dalam bakteri, jadi sel eukariotik harus digunakan.
Bahan-Bahan yang Dibutuhkan
1. Enzim-enzim yang meliputi: (a) enzim restriksi -untuk memotong untai DNA pada
bagian yang diinginkan, (b) DNA polymerase -untuk mensintesis untai DNA-, (c)
ligase -membantu merekatkan DNA yang telah terpotong menjadi DNA yang
fungsional. Enzim restriksi yang digunakan dalam teknologi DNA rekombinan
memainkan peran utama dalam menentukan lokasi di mana gen yang diinginkan akan
dimasukkan ke dalam genom vektor. Ada dua jenis enzim restriksi, yaitu Endonuklease
dan Eksonuklease. Endonuklease memotong di dalam untai DNA sedangkan
Exonucleases menghilangkan nukleotida dari ujung untai. Endonuklease restriksi
memotong pada urutan tertentu yang biasanya merupakan urutan palindrom. Gen of
interest serta vektor (plasmid atau yang sejenisnya) dipotong oleh enzim restriksi yang
sama untuk mendapatkan sticky notes yang saling melengkapi, sehingga membuat kerja
ligase mudah untuk mengikat gen yang diinginkan ke vector (lihat gambar 3).
2. Vektor, yang berfungsi membawa dan mengintegrasikan gen yang diinginkan. Vektor
merupakan bagian yang sangat penting dari teknologi DNA rekombinan karena mereka
adalah kendaraan utama yang membawa gen yang diinginkan ke dalam organisme
inang. Plasmid dan bakteriofag adalah vektor paling umum dalam teknologi DNA
rekombinan yang digunakan karena memiliki jumlah copy yang sangat tinggi.
8
3. Host (inang), yakni organisme yang menjadi tempat dimana DNA rekombinan
dimasukkan. Host adalah alat utama teknologi DNA rekombinan yang mengambil
vektor hasil rekayasa yang telah berisi DNA yang diinginkan.
Langkah-Langkah Teknologi DNA Rekombinan
Gambar 9. Langkah dasar teknologi DNA rekombinan menggunakan plasmid bakteri sebagai vector kloning
9
Seleksi dan isolasi DNA yang akan di-insert-kan : pemilihan
segmen DNA of interest yang akan dikloning. Segmen DNA yang
diinginkan ini kemudian diisolasi secara enzimatis. Segmen DNA of
interest ini disebut sebagai DNA insert atau DNA target atau
foreign DNA.
Memilih vektor yang cocok : vektor kloning adalah molekul DNA
yang dapat mereplikasi dirinya sendiri, tempat di mana DNA insert
akan diintegrasikan. Vektor yang paling umum digunakan adalah
plasmid dan bakteriofag.
Menyisipkan DNA insert ke dalam vector untuk menciptakan
molekul rDNA : DNA insert dipotong oleh enzim restriksi dan
disambungkan oleh enzim ligase ke DNA vektor untuk membentuk
konstruk rDNA.
Memasukkan rDNA ke inang yang cocok : sel inang yang sesuai
dipilih dan molekul rDNA dimasukkan ke dalamnya. Proses ini
sering disebut transformasi. Biasanya inang yang dipilih adalah sel
bakteri seperti E. coli (prokariot), demikian juga yeast atau fungi
(eukariot).
Menyeleksi sel inang yang memuat vektor rekombinan : Sel yang
berhasil ditransformasi dipisahkan dari sel yang tidak dengan
menggunakan berbagai metode, misalnya dengan marker
(penanda).
Ekspresi dan multiplikasi DNA insert di dalam tubuh inang:
Akhirnya, harus dipastikan bahwa DNA insert yang dimasukkan ke
dalam vektor betul-betul mengekspresikan karakter yang
diinginkan dalam sel inang. Sel inang hasil transformasi juga
digandakan untuk mendapatkan salinan dalam jumlah yang cukup.
Aplikasi Teknologi DNA Rekombinan

Produksi tanaman transgenic: Dengan memanfaatkan alat dan teknik rekayasa
genetika dimungkinkan untuk menghasilkan tanaman transgenik. Banyak tanaman
transgenik telah dikembangkan dengan kualitas yang lebih baik seperti ketahanan
terhadap herbisida, serangga atau virus dan lain sebagainya.
10







Produksi hewan transgenic: Dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan, gen
yang diinginkan dapat disisipkan ke dalam hewan untuk menghasilkan hewan
transgenik. Metode teknologi DNA rekombinan membantu peternak hewan untuk
meningkatkan kecepatan breeding serta hewan-hewan ternak yang memiliki sifat-sifat
unggul. Ini membantu produksi hewan ternak yang lebih baik untuk memastikan lebih
banyak keuntungan komersial. Kegunaan hewan transgenik yang penting secara
komersial lainnya adalah produksi protein dan senyawa farmasi tertentu. Hewan
transgenik juga berkontribusi untuk mempelajari fungsi gen pada spesies hewan yang
berbeda. Ahli bioteknologi telah berhasil menghasilkan babi, domba, tikus, dan sapi
transgenik.
Produksi hormone: Dengan munculnya teknik teknologi DNA rekombinan, sel
bakteri seperti E. coli digunakan untuk produksi bahan kimia yang berbeda seperti
insulin, somatostatin, somatotropin dan pendorphin. Human Insulin Hormone yaitu,
Humulin adalah produk terapeutik pertama yang dihasilkan dengan penerapan
teknologi DNA rekombinan.
Produksi vaksin: Vaksin adalah sediaan kimiawi yang mengandung patogen dalam
keadaan dilemahkan atau tidak aktif yang dapat diberikan kepada manusia atau hewan
untuk memberikan kekebalan terhadap infeksi. Sejumlah vaksin telah disintesis secara
biologis melalui teknologi DNA rekombinan, vaksin ini efektif melawan berbagai
penyakit serius yang disebabkan oleh bakteri, virus atau protozoa. Diantaranya adalah
vaksin untuk polio, malaria, kolera, hepatitis, rabies, cacar, dll. Pembuatan vaksin DNA
telah merevolusi pendekatan pengobatan penyakit menular.
Biosintesis interferon: Interferon adalah glikoprotein yang diproduksi dalam jumlah
yang sangat sedikit oleh sel yang terinfeksi virus. Interferon memiliki sifat antivirus
dan bahkan anti-kanker. Dengan metode teknologi DNA rekombinan, gen fibroblas
manusia (yang menghasilkan interferon pada manusia) dimasukkan ke dalam plasmid
bakteri. Bakteri hasil rekayasa genetika ini diklon dan dikultur sehingga gen tersebut
diekspresikan dan interferon diproduksi dalam jumlah yang cukup banyak. Interferon
ini, setelah diproduksi, kemudian diekstraksi dan dimurnikan.
Produksi antibiotic: Antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme sangat efektif
melawan berbagai penyakit virus, bakteri, atau protozoa. Beberapa antibiotik penting
adalah tetrasiklin, penisilin, streptomisin, novobiocin, bacitracin, dll. Teknologi DNA
rekombinan membantu meningkatkan produksi antibiotik dengan memperbaiki strain
mikroba melalui modifikasi karakteristik genetik.
Produksi enzim: Sebagaimana kita ketahui bahwa enzim dikodekan oleh gen, maka
jika terjadi perubahan pada suatu gen maka pasti struktur enzim juga berubah. Rekayasa
enzim menggunakan prinsip yang sama dan dapat dijelaskan sebagai modifikasi
struktur enzim dengan menginduksi perubahan pada gen yang menyandikan enzim
tersebut.
Pencegahan dan diagnosis suatu penyakit: Metode dan teknik rekayasa genetika
telah memecahkan masalah dalam metode konvensional untuk diagnosis penyakit. Ia
juga menyediakan metode untuk pencegahan sejumlah penyakit seperti AIDS, kolera,
dll. Antibodi monoklonal adalah alat yang berguna untuk diagnosis penyakit. Antibodi
monoklonal diproduksi dengan menggunakan teknik yang disebut teknologi
hybridoma.
11


Terapi gen: Terapi gen tidak diragukan lagi merupakan bidang rekayasa genetika yang
paling bermanfaat bagi manusia. Terapi gen melibatkan pengiriman gen tertentu ke
dalam tubuh manusia untuk mengkoreksi suatu kelainan atau penyakit. Jadi, terapi gen
adalah pengobatan penyakit dengan transfer dan ekspresi gen ke dalam sel pasien untuk
mengembalikan kenormalan aktivitas sel.
Pengolahan limbah dan bioremediasi: Rekayasa genetika memberikan kontribusi
terhadap perlindungan lingkungan dengan berbagai cara. Yang paling penting untuk
disebutkan adalah pendekatan baru yang digunakan untuk pengolahan limbah dan
bioremediasi.
12