13.1 - Kejuruteraan Genetik

Kejuruteraan Genetik dan Organisma Terubah Suai Genetik (GMO)

Kejuruteraan genetik merupakan satu teknik manipulasi gen untuk mengubah suai genetik sesuatu organisma bagi membentuk kombinasi gen yang baharu.
Teknik ini memindahkan segmen DNA daripada satu organisma ke dalam organisma yang lain melalui teknologi DNA rekombinan.
Teknologi DNA rekombinan membolehkan ahli biologi membina semula DNA atau genom sesuatu organisma.
Genom ialah satu set DNA lengkap yang merangkumi kesemua gen dan maklumat yang diperlukan untuk membina dan menjalankan proses kehidupan sesuatu organisma.

Organisma terubah suai genetik (GMO) ialah haiwan, tumbuhan atau mikroorganisma yang dihasilkan melalui teknologi DNA rekombinan.
GMO mengandungi DNA rekombinan; organisma yang mengandungi DNA rekombinan dikenali sebagai organisma transgenik.
Teknologi DNA rekombinan menghasilkan kombinasi gen yang baharu.
Contoh:
- Lembu terubah suai genetik menghasilkan susu tanpa β-lactoglobulin, iaitu protein yang menyebabkan alergi kepada sesetengah kanak-kanak.
- Kambing terubah suai genetik mempunyai gen manusia yang mengkodkan faktor pembekuan darah. Faktor tersebut diperoleh daripada susunya, ditulenkan dan digunakan untuk merawat pesakit hemofilia.

Makanan terubah suai genetik (GMF) mempunyai DNA daripada spesies tumbuhan atau haiwan yang lain.
Teknologi DNA rekombinan menghasilkan tanaman dan ternakan yang mempunyai ciri-ciri yang diingini.
Contohnya termasuk padi, kelapa sawit, nanas, jagung, kacang soya, ikan salmon, lembu dan kambing.
Ciri-ciri GMF: rintang terhadap serangan serangga, herbisid dan penyakit; kegunaan dalam bidang perubatan; dan toleransi terhadap logam berat.
Contoh:
- Gen daripada Bacillus thuringiensis dimasukkan ke dalam gen jagung untuk mempertingkatkan kerintangan terhadap serangan serangga.
- Gen hormon pertumbuhan daripada ikan salmon Chinook dimasukkan ke dalam genom ikan salmon Atlantik. Super salmon yang terhasil membesar dengan lebih cepat dan dapat dihasilkan sepanjang tahun.
- Gen daripada Arabidopsis sp. yang menyebabkan toleransi terhadap keadaan beku dimasukkan ke dalam genom ubi kentang, lalu membolehkannya tumbuh dengan baik di kawasan beriklim sejuk.

Kebaikan:
- Mengatasi masalah bekalan makanan dunia melalui penghasilan tanaman dan ternakan transgenik yang berkualiti tinggi.
- Mengurangkan kos penghasilan makanan.
- Meningkatkan kandungan nutrisi tanaman.
- Mengurangkan masalah serangga dalam penanaman tumbuhan dan penggunaan pestisid.
- Hasil yang banyak menyebabkan harga makanan lebih murah dan mudah didapati.
Keburukan:
- Mengancam spesies semula jadi.
- Terdapat kemungkinan kecil gen yang dimasukkan ke dalam GMF, contohnya gen rintang antibiotik, dipindahkan kepada manusia.
- Kesihatan manusia dan kandungan genetik manusia mungkin terjejas.
- Implikasi lain pengambilan GMF terhadap kesihatan masih belum diketahui.

Insulin mengawal aras gula di dalam darah.
Pada masa dahulu, insulin yang diekstrak daripada pankreas lembu atau babi digunakan untuk merawat pesakit diabetes melitus.
Kini, insulin dapat dihasilkan secara komersil melalui kejuruteraan genetik menggunakan Escherichia coli.

Gen insulin dipotong daripada serpihan DNA manusia menggunakan enzim pembatasan.
Plasmid bakteria—DNA bulat yang digunakan sebagai vektor pengklonan—dipotong menggunakan enzim pembatasan.
Gen insulin manusia dimasukkan ke dalam plasmid dan dicantumkan oleh enzim DNA ligase untuk membentuk plasmid rekombinan.
Plasmid rekombinan dimasukkan ke dalam bakteria untuk menghasilkan bakteria transgenik.
Klon bakteria membiak dengan banyak dan menghasilkan insulin di dalam selnya.
Insulin diekstrak daripada bakteria dan ditulenkan.