Bioteknologi
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| PCR/ˌpiː siː ˈɑː/ | PCR |
| biotechnology/ˌbaɪəʊtekˈnɒlədʒi/ | bioteknologi |
| transformation/trænsfɔːˈmeɪʃn/ | transformasi |
| genetic engineering/dʒɪˈnetɪk ˌendʒɪˈnɪərɪŋ/ | rekayasa genetika |
| gel electrophoresis/dʒel ɪˌlektrəʊfɔːˈriːsɪs/ | elektroforesis gel |
Pita DNA muncul bahkan pada kontrol kosong
- Tes PCR memberikan pita di jalur sampel dan pada kontrol yang tidak berisi templat DNA. Hasil tersebut perlu diselidiki sebelum seseorang mengklaim bahwa target hadir.
- Alat bioteknologi menjawab pertanyaan berbeda: PCR mengamplifikasi wilayah, gel memisahkan fragmen, sekuensing membaca basa, dan transformasi memasukkan DNA ke dalam sel.
PCR: menyalin DNA
- Bioteknologi sering dimulai dengan membuat banyak salinan gen.
- PCR (reaksi berantai polimerase) melakukan persis hal ini.
- Siklus pemanasan dan pendinginan menyalin segmen DNA berulang kali.
- Dalam reaksi ideal, setiap siklus menggandakan wilayah target; amplifikasi nyata bisa kurang efisien.
Bioteknologi berarti…
Bioteknologi menggunakan organisme dan molekul mereka — seperti DNA dan enzim — untuk membuat produk dan alat.
Rekayasa genetika
- Rekayasa genetika memindahkan gen dari satu organisme ke organisme lain.
- Gen yang berguna dipotong dan disisipkan ke inang baru.
- Inang kemudian membaca gen itu dan membuat protenya.
- Ini memungkinkan kita memberikan kemampuan baru kepada suatu organisme.
PCR - menyalin DNA
Langkah melalui satu siklus PCR - panas memisahkan untaian, primer melekat, dan setiap untaian disalin, menggandakan DNA.
Apa yang dilakukan PCR?
PCR (reaksi berantai polimerase) menyalin segmen DNA target berulang kali, menggandangkannya setiap siklus.
Apa yang bisa dilakukan bioteknologi
- Bakteri direkayasa untuk menghasilkan insulin manusia bagi penderita diabetes.
- Tanaman diberi gen untuk ketahanan hama atau vitamin tambahan.
- DNA dapat dibaca untuk mendiagnosis penyakit atau mengidentifikasi seseorang.
- Terapi gen bahkan bertujuan memperbaiki gen cacat pada pasien.
Memindahkan gen dari satu organisme ke organisme lain disebut rekayasa genetika ____.
Rekayasa genetika mentransfer gen antar organisme — misalnya, memasukkan gen manusia ke dalam bakteri.
Bakteri dapat direkayasa untuk memproduksi insulin manusia sebagai obat.
Gen insulin manusia dimasukkan ke dalam bakteri, yang kemudian memproduksi insulin secara murah dan aman.
Pilih semua pernyataan yang benar tentang bioteknologi.
Alat yang kuat menimbulkan pertanyaan etis nyata yang layak dipikirkan dengan hati-hati. Tiga lainnya benar.
PCR memisahkan, menata primer, dan memperpanjang
- Pemanasan menyebabkan denaturasi DNA, memisahkan untai-untainya. Pendinginan memungkinkan primer pendek mengikat pada sekuens yang cocok yang mendefinisikan wilayah target. Polimerase DNA tahan panas kemudian memperpanjang dari primer tersebut.
- Siklus berulang mengamplifikasi wilayah tersebut. Penggandaan ideal menghasilkan 2ⁿ salinan dari satu target setelah n siklus, namun reaksi nyata kurang efisien; PCR menyalin DNA yang sudah ada, bukan seluruh organisme.
Urutkan satu siklus PCR.
Pemanasan memisahkan untai; primer menyediakan ujung; polimerase memperpanjang.
Dimulai dari satu salinan target, berapa jumlah ideal setelah lima siklus penggandaan?
2⁵ = 32. Ini adalah model ideal, bukan hasil eksperimen yang terjamin.
Gel memisahkan fragmen berdasarkan ukuran
- Dalam elektroforesis gel, DNA bermuatan negatif bergerak menuju elektroda positif. Di gel yang sama dengan kondisi yang sama, fragmen yang lebih kecil biasanya bergerak lebih jauh daripada fragmen yang lebih besar.
- Rantai ukuran memberikan referensi. Posisi pita yang sesuai menunjukkan ukuran fragmen yang mirip, bukan bukti bahwa setiap basa dalam kedua fragmen tersebut identik.
Dalam satu gel, fragmen DNA 200-base-pair dan 800-base-pair mulai bersama. Mana yang biasanya bergerak lebih jauh?
Fragmen yang lebih kecil dapat melewati gel dengan lebih mudah.
Transformasi dan sekuensing menjawab pertanyaan berbeda
- Transformasi memasukkan DNA asing ke dalam sel bakteri. Plasmida dapat membawa gen berguna; seleksi membantu menemukan sel yang mengasuhinya, namun pengambilan tidak menjamin ekspresi yang berguna.
- Sekuensing DNA membaca urutan nukleotida. Sidik jari DNA membandingkan pola informatif antar sampel; mencocokkan pola terbatas mendukung perbandingan, alih-alih membuktikan dua genom lengkap identik.
Posisi pita yang sama saja tidak membuktikan bahwa dua sampel DNA memiliki urutan nukleotida yang identik.
DNA berukuran sama dapat memiliki urutan basa yang berbeda; pengurutan (sequencing) dapat membedakan keduanya.
Contoh terpecahkan: pilih buktinya
- Untuk menanyakan apakah sebuah sampel mengandung wilayah target, amplifikasikan melalui PCR dan bandingkan produknya dengan kontrol di gel. Kontrol positif memeriksa apakah reaksi berfungsi; kontrol tanpa templat memeriksa adanya kontaminasi.
- Jika kontrol tanpa templat juga memiliki pita target, pita sampel bukanlah bukti yang dapat dipercaya sendiri. Untuk mengidentifikasi substitusi basa dalam dua produk berukuran sama, sekuensinglah DNA alih-alih mengandalkan posisi gel.
Kontrol PCR tanpa template memiliki pita berukuran sama dengan sampel. Apa yang harus Anda selidiki?
Produk target tanpa template menunjukkan adanya kontaminasi atau masalah pada uji lainnya.
Alat-alat ini kuat, dan kekuatan membawa tanggung jawab. Mengedit gen dan memodifikasi organisme menimbulkan pertanyaan etis nyata — tentang keamanan, keadilan, dan persetujuan. Bioteknologi harus digunakan dengan bijaksana, bukan hanya karena kita bisa.
Bakteri yang menghasilkan insulin manusia:
- Beberapa orang dengan diabetes memerlukan insulin; sediaan lama diperoleh dari jaringan hewan.
- Sekarang gen insulin manusia ditempatkan ke dalam bakteri melalui rekayasa genetika.
- Sel yang dimodifikasi secara rekayasa memproduksi protein insulin, yang harus diproses, dimurnikan, dan diperiksa kualitasnya sebelum digunakan secara medis.
Bioteknologi menggunakan makhluk hidup dan molekul mereka sebagai alat. PCR menyalin segmen DNA jutaan kali; rekayasa genetika memindahkan gen antar organisme, memungkinkan (contohnya) bakteri menghasilkan insulin manusia. Alat-alat yang kuat ini membawa manfaat besar — dan pertanyaan etis yang nyata.