no comment

Kata kloning, dari kata Inggris clone, pertama kali diusulkan oleh Herbert Webber pada tahun 1903 untuk mengistilahkan sekelompok makhluk hidup yang dilahirkan tanpa proses seksual dari satu induk. Secara alami kloning hanya terjadi pada tanaman : menanam pohon dengan stek. Kloning pada tanaman dalam arti melalui kultur sel mula-mula dilakukan pada tanaman wortel. Dalam hal ini sel akar wortel dikultur, dan tiap selnya dapat tumbuh menjadi tanaman lengkap. Teknik ini digunakan untuk membuat klon tanaman dalam perkebunan. Dari sebuah sel yang mempunyai sifat unggul, kemudian dipacu untuk membelah dalam kultur, sampai ribuan atau bahkan sampai jutaan sel. Tiap sel mempunyai susunan gen yang sama, sehingga tiap sel merupakan klon dari tanaman tersebut.

Kloning  DNA adalah memasukkan DNA asing ke dalam plasmid suatu sel bakteri. DNA yang dimasukkan ini akan bereplikasi (memperbanyak diri) dan diturunkan pada sel anak pada waktu sel tersebut membelah. Gen asing ini tetap melakukan fungsi seperti sel asalnya, walaupun berada dalam sel bakteri. Pembentukan DNA rekombinan ini disebut juga rekayasa genetika. Perekayasaan genetika terhadap satu sel dapat dilakukan dengan hanya menghilangkan, menyisipkan atau menularkan satu atau beberapa pasang basa nukleotida penyusun molekul DNA tersebut. Untuk kloning ini diperlukan plasmid dan enzim untuk memotong DNA, serta enzim untuk menyambungkan gen yang disisipkan itu ke plasmid.

Rekayasa genetik dengan menggunakan plasmid bakteri E. coli dapat dilakukan sebagai berikut.

1. Menentukan gen yang diinginkan untuk disisipkan, misalnya gen pengkode hormone insulin dari sel-sel pankreas manusia atau gen pengkode hormone pertumbuhan dari kelenjar pituitari. Kromosom sel-sel pankreas dikeluarkan dengan memecah membran plasma. Membran plasma ini dipecah dengan diberi kejutan listrik atau dengan pemberian zat kimia yaitu polietilen glikol atau kalsium klorida (CaCl₂), sehingga kromosom dapat keluar dari sel pankreas.

2. Kromosom yang diinginkan tadi dipotong dengan menggunakan enzim restriksi endonuklease untuk melepaskan bagian DNA yang diinginkan, kemudian memurnikan DNA tersebut. Elektroforesis dapat juga digunakan untuk persiapan memurnikan fragmen DNA tertentu, selain digunakan untuk menganalisis.

3. Mengektraksi plasmid dari sel bakteri. Plasmid dipisahkan dari sel dengan cara memecah dinding sel bakteri. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan deterjen atau dengan enzim lisozim, kemudian dilisis dengan natrium hidroksida (NaOH) dan larutan dedosil sulfat. DNA kromosom akan menggumpal dan dinetralisir dengan natrium asetat. DNA plasmid ini akan menggumpal membentuk jaring-jaring dan dengan mudah mengendap. Untuk memisahkan DNA ini dilakukan sentrifugasi.

4. Cairan yang mengandung plasmid ini dijenuhkan dengan pengendapan etanol. DNA plasmid yang dimurnikan dengan filtrasi gel. Plasmid yang berbentuk lingkaran itu dipotong dengan enzim restriksi endonuklease yaitu enzim yang sama digunakan untuk memotong DNA pankreas. Enzim ini memecah ikatan fosfodiester pada molekul DNA. Endonuklease memecah asam nukleat pada posisi internal, sedangkan enzim eksonuklase memecah molekul DNA dari ujung molekulnya.

5. Kemudian pemasangan gen pengkode yang diinginkan tadi ke dalam plasmid dengan menggunakan enzim ligase yang fungsinya menggabungkan ikatan fosfodiester antara fragmen ujung-ujung yang terpotong tadi. Proses penyambungan tersebut disebut ligasi. Karena enzim yang digunakan untuk memotong DNA sel pankreas dan plasmid sama jenisnya, akan menghasilkan ujung-ujung yang lengket yang sama strukturnya, sehingga penyambungannya akan menyatu sempurna. Suhu optimum untuk ligasi adalah 37^oC, tetapi ikatannya tidak stabil. Ligasi akan berhasil jika dilakukan pada suhu 4^o-150^oC.

6. Plasmid yang telah disisipi gen pengkode yang diinginkan itu dimasukkan ke dalam sel bakteri coli dengan cara tranformasi. Transformasi dilakukan dengan memasukkan bakteri E. coli ke dalam larutan CaCl2 sehingga terbentuk lubang-lubang sementara, sehingga plasmid dapat masuk ke dalam sel bakteri. Diharapkan bakteri yang telah disisipi gen tersebut mewarisi sifat gen baru, sehingga bakteri yang telah disisipi dengan gen pengkode insulin dapatm memproduksi insulin.

7. Langkah selanjutnya adalah mengembangbiakkan bakteri hasil rekayasa dalam tabung fermentasi yang berisi medium untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri E. coli untuk memproduksi insulin dalam jumlah yang banyak. Insulin yang terbentuk kemudian dipisahkan dari senyawa yang lain.

Dalam melakukan teknik kloning ini, ada beberapa prosedur yang dijelaskan secara sederhana sebagai berikut:

1.         Mempersiapkan sel stem yaitu suatu sel awal yang akan tumbuh menjadi sel tubuh. Sel ini diambil dari manusia yang akan dikloning.

2.         Sel stem diambil inti selnya yang mengandung informasi genetik kemudian inti selnya dipisahkan dari sel.

3.         Inti sel dari sel stem diimplantasikan ke sel telur.

4.         Sel telur dipicu supaya terjadi pembelahan dan pertumbuhan. Setelah membelah, pada hari kedua terbentuk sel embryo.

5.         Sel embryo yang terus membelah ini disebut blastosit, mulai memisahkan diri pada hari kelima dan siap diimplantasikan ke dalam rahim.

6.         Embryo tumbuh dalam rahim menjadi bayi yang mempunyai kode genetik persis sama dengan sel stem donor.

Stem Cell adalah sel induk yang berfungsi untuk membentuk sel baru. Ada beberapa jenis Stem Cell, diantaranya adalah:

1.         Adult Stem Cell adalah sel induk yang sudah dewasa, artinya sudah memiliki fungsi spesifik dan hanya mampu membentuk beberapa jenis sel yang segolongan saja (multipoten), misalnya Stem Cell Jantung  hanya dapat membentuk sel otot jantung, sel otot polos dan endotel. Therapy menggunakan Adult Stem Cell sudah digunakan selama puluhan tahun, namun Karena biayanya yang sangat mahal dan prosedur yang sangat rumit, tidak banyak pasien yang berkesempatan menjalani therapy ini.

2.         Embryonic Stem Cell adalah sel induk (sel punca) yang merupakan cikal bakal atau sel mula-mula yang berkembang biak membentuk seluruh organ tubuh makhluk hidup (pluripoten). Stem Cell inilah yang terus menerus membelah diri sehingga terbentuk janin yang kemudian lahir sebagai bayi.