Categories: Bioteknologi

Proses Kloning pada Manusia Terlengkap

Di era modernisasi saat ini sudah banyak teknologi-teknologi yang membantu seseorang untuk berkomunikasi ataupun untuk menciptakan sesuatu. Dalam bidang biologi, teknologi yang digunakan untuk memperbaiki atau bermanfaat dalam kehidupan disebut sebagai bioteknologi. Salah satu bioteknologi yang hingga saat ini masih ada dan sering menimbulkan kontrovesi salah satunya adalah kloning pada manusia. Secara singkat, kloning memiliki pengertian untuk menghasilkan individu baru yang memiliki gen yang sama. ( baca : Jenis Jenis Bioteknologi )

Eve merupakan manusia pertama yang merupakan hasil dari bioteknologi kloning ini. Meskipun demikian, ternyata Eve masih hidup hingga saat ini dan tentunya dalam kondisi yang sehat. Lalu bagaimanakah proses kloning tersebut terjadi ? Berikut adalah uraian dari proses kloning pada manusia. ( baca : Rekayasa Genetika )

1. Pengisolasian Fragmen DNA

Proses awal sebelum menuju ke proses inti dari kloning pada manusia adalah tahap isolasi fragmen DNA. Adapun tujuan dari isolasi fragmen DNA ini adalah untuk memisahkan antara fragmen DNA yang baik dan yang buruk, dimana nantinya yang baiklah yang akan digunakan untuk dicangkok atau dipasangkan dengan DNA yang baik lainnya.

Pengisolasian fragmen DNA ini biasa menggunakan teknik PCR (polymerase chainreaction). Perlu diketahui bahwa pada proses ini setidaknya membutuhkan DNA primer, DNA polimerasi serta DNA yang merupakan campuran dari 4 deoksiribonukleotida-trifosfat yang terdiri atas dATP, dCTP, dGTP dan dTTP serta MgCl2. ( baca : Perbedaan DNA dan RNA )

Adapun tahapan dari PCR adalah sebagai berikut:

Tahap I – Tahap awal adalah denaturasi DNA yang artinya DNA harus ditingkatkan terlebih dahulu suhunya yang kurang lebih 94 derajat Celcius dalam jangka waktu 1 menit agar terjadi pemisahan antara 2 DNA dupleks.
Tahap II – Tahap selanjutnya adalah penempelan oligonukleotida primer atau hibridasi. Dimana pada tahap ini suhunya ditunrunkan terlebih dahulu menjadi 50-60 derajar Celcius dalam waktu 1 menit dengan tujuan agar hibridasi tersebut dapat menempel ke DNA. ( baca : Sintesis Protein )
Tahap III – Tahap ketiga adalah pemanjangan rantai DNA dengan cara memanaskannya kembali pada suhu 72 derajat Celcius dalam waktu 1 menit. Perlu diingat bahwa pada tahap ini setidaknya diulang sebanyak 25-35 kali.

Dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa pada setiap DNA dupleks yang yang terdapat pada tahap pertama tersebut masing masing akan membentuk 2 untai anak DNA, sehingga menghasilkan 4 untai DNA. Lalu pada tahapan kedua, 4 untai DNA tersebut akan menghasilkan 8 untai DNA. Dan pada tahap akhir dari tahap kedua nantinya akan terbentuk polinukleotida dengan panjang yang sangat terbatas antara 1 DNA primer dengan yang lainnya. Fragmen fragmen DNA ini kemudian disebut sebagai amplikon. Fragmen DNA akan digandakan lebih banyak lagi dan nantinya akan menghasilkan DNA yang sangat lengkap yang merupakan hasil dari DNA sampel diawal.

Artikel terkait : Fungsi Ribosom – Fungsi DNA dan RNA

2. Penyisipan Fragmen DNA

Proses kloning pada manusia tahap kedua adalah penyisipan fragmen DNA atau ligasi merupakan tahapan penggabungan antara fragmen DNA satu dengan yang lainnya sehingga nantinya akan tercipta DNA rekombinan. Secara umum, ligasi framen DNA dengan cara in vitro ini memiliki 3 cara, yaitu:

Cara I – Cara pertama adalah dengan menggunakan enzim DNA ligase yang berasal dari bakteri. ( baca : Reproduksi Bakteri )
Cara II – Cara kedua adalah dengan menggunakan DNA ligase yang berasal dari bakteri E-Coli yang sudah terinfeksi oleh bakteriofag T4 atau biasa disebut enzim T4 ligase. ( baca : Peran Bakteri yang Menguntungkan )
Cara III – Cara ketiga adalah dengan cara memberi enzim deoksinukleotidil transferase agar fragmen DNA tersebut dapat tersintesis dengan baik.

Artikel terkait : Peran DNA dan RNA dalam Sintesa Protein

Yang perlu diingat disini adalah bahwa pada cara pertama hanya digunakan untuk meligase ujung DNA yang lengket, sedangkan pada cara kedua dapat digunakan pada DNA yang memiliki ujung lengket ataupun tumpul. Disisi lain, pada cara ketiga digunakan untuk mensintesis untai DNA tunggal homopolimerik 3′. Adapun hal lain yang perlu diperhatikan betul adalah tentang suhu optimum DNA.

Suhu optimum dari DNA ligase akan berkisar pada suhu 37 derajat Celcius, dimana pada suhu tersebut biasanya hidrogen akan membentuk suatu ikatan dengan sendirinya yang dapat ditemukan di bagian ujung lengket DNA, akan tetapi hal ini membuatnya menjadi tidak stabil dan dapat menyebabkan kerusakan pada DNA karena suhu yang terlalu tinggi ditempat ikatan tersebut. Maka dari itu, proses ligase ini biasanya akan berlangsung pada suhu 4-15 derajat Celcius dalam jangka waktu 24 jam.

Agar ligasi dapat bekerja secara efisien, maka dapat menggunakan fragmentasi DNA yang memiliki konsentrasi tinggi yaitu lebih dari 100µg/ml atau dengan menggunakan enzim alkalin fosfatase dengan tujuan untuk menghilangkan gugus fosfat yang dimulai dari ujung 5′ yang berada pada molekul DNA. Selanjutnya dapat menggunakan cara penambahan molekul linker, molekul adaptor demi mensintesis untai tunggal homopolimerik 3′. Dengan demikian DNA rekombinasi dapat terbentuk dengan susunan 5’ GAATTC 3’ — 3’CTTAAG 5′.

Artikel terkait : Proses Sintesis Protein

3. Transformasi DNA

Transformasi DNA merupakan proses perpindahan molekul DNA yang berasal dari pendonor yang berada diluar lingkup sel. Dalam tahap transformasi ini dapat dilakukan dengan alami ataupun buatan. Jika pada proses yang alami, DNA akan membentuk rantai ganda serta memiliki rantai basa yang sangat spesifik terhadap protein membran yang nantinya akan masuk ke tubuh bakteri dengan melewati membran sel bakteri yang sudah terhidrolisis.

Sedangkan pada transformasi buatan, sel bakteri akan diubah menjadi sel yang kompeten dan akan masuk ke selubung sel bakteri dengan sifat yang permeabel, kemungkinan terbesarnya adalah DNA tersebut akan mengikat dengan sel lalu masuk ke bagian sitoplasma dan bereaksi dengan sel genom bakteri. Yang perlu diketahui disini adalah bahwa proses memasukkan sel kompeten tersebut dilakukan dengan alat kejut. ( baca : Fungsi Membran Sel )

Adapun tahap transformasi DNA yang secara umum adalah sebagai berikut:

Pada mulanya akan terjadi pengenalan serta penempelan dsDNA dari luar ke dinding sel bakteri ( baca : Struktur Tubuh Bakteri )
dsDNA tersebut kemudian masuk ke dinding dan membran sel melalui channel protein
dsDNA nantinya akan mengalami degradasi di salah satu bagian untainya dan menyisakan ssDNA yang nantinya akan masuk ke sitoplasma
Dalam sitoplasma inilah nantinya ssDNA akan menjadi template yang akan digunakan dalam proses sintesis dsDNA yang baru dimana nantinya akan terintegrasi dalam satu kromosom serta menjadi plasmid yang baru ( baca : Fungsi Kromatin )

4. Seleksi Kloning

Tahap terakhir dari proses kloning pada manusia adalah penyeleksian hasil kloning. Tujuan dari seleksi ini adalah agar koloni bakteri yang tidak diinginkan dapat dipotong dengan bantuan enzim retriksi. Penyeleksian tersebut biasanya menggunakan sistem X-gal untuk mengidentifikasi bagian plasmid yang rekombinan dengan komplementasinya. Hasil pemotongan tersebut nantinya akan dielektroforesis agar pita fragmen DNA dapat terlihat dan dapat dipisahkan.

Adapun tahapan kloning setelah melalui beberapa tahapan diatas adalah sebagai berikut:

Sel Stem – Pada mulanya siapkan sel stem yang merupakan sel yang nantinya akan tumbuh menjadi berbagai bagian sel tubuh terlebih dahulu.
Pengambilan Inti Sel – Setelah sel stem sudah siap, maka dilakukan pengambilan inti sel yang didalamnya terdapat info genetik. ( baca : Kelainan Kromosom )
Sel Telur – Sementara inti sel stem dipisahkan, siapkanlah sel telur yang akan digunakan dan intinya juga harus dipisahkan.
Penggabungan – Tahap selanjutnya adalah pengimplementasikan antara inti sel stem dan sel telur.
Perangsangan Sel Telur – Setelah kedua inti sel tersebut bertemu, maka sel telur harus dipicu agar dapat melakukan pembelahan dan akan menjadi embrio. ( baca : Bagian Bagian Membran Embrio )
Pemebelahan Embrio – Embrio tersebut nantinya akan terus membelah (blastosis), kemudian perlahan akan memisahkan dirinya dan sudah siap untuk diimplementasikan ke rahim perempuan. ( baca : Alat Reproduksi Wanita )
Implementasi Embrio – Tahap terakhir adalah mengimplementasi sel embrio ke dalam rahim agar berkembang menjadi janin yang memiliki kode genetik seperti yang telah ditentukan di awal.

Nah, itulah pembahasan mengenai proses kloning pada manusia yang hingga saat ini keberadaannya masih menimbulkan pro dan kontra dengan beberapa kalangan. Mungkin bioteknologi ini dapat memberikan segi positif bagi beberapa orang, akan tetapi beberapa orang menganggap hal ini sangat bertentangan dengan norma agama ataupun norma lainnya.