Plasmid adalah sejenis molekul DNA sirkular ekstrakromosomal yang ditemukan pada bakteri dan beberapa jenis eukariota . Mereka adalah jenis molekul yang dapat mereplikasi diri di dalam sel dan tidak tergantung pada DNA genom . Maka dari itu, mereka dapat digunakan sebagai pembawa fragmen DNA asing ke berbagai jenis sel dalam rekayasa genetika . Teknik biologi molekuler yang terlibat di sini adalah kloning . Rekayasa genetika menciptakan organisme dengan karakteristik baru. Organisme baru ini dikenal sebagai organisme yang dimodifikasi secara genetik ( GMO ). Artikel ini berfokus pada proses rekayasa genetika, menggambarkan penggunaan plasmid dalam penciptaan organisme baru melalui mengubah genom.
Topik bahasan kami tentang:
- Apa Itu Plasmid – Pengertian, Ciri-ciri 2. Bagaimana Plasmid Digunakan Dalam Rekayasa Genetika – Proses Kloning Molekuler
Istilah Kunci: Kloning, DNA, Rekayasa Genetika, Organisme yang Dimodifikasi Secara Genetik (GMO), Plasmid
Yang perlu anda ketahui tentang Plasmid?
Plasmid adalah molekul DNA melingkar kecil yang terutama ditemukan pada bakteri. Mereka adalah unsur DNA ekstrakromosom, yang mampu mereplikasi secara independen dari genom bakteri. Gen yang dikodekan dalam plasmid membantu bakteri bertahan hidup di bawah kondisi stres. Beberapa hingga banyak salinan plasmid secara alami dapat terjadi di dalam sel bakteri. Plasmid dapat digunakan sebagai vektor yang membawa molekul DNA asing ke dalam sel eukariotik dan prokariotik. Karakteristik-karakteristik yang membantu plasmid untuk digunakan sebagai vektor dijelaskan di bawah ini.
Karakteristik Plasmid
- Plasmid dapat dengan mudah diisolasi dari sel bakteri.
- Mereka mereplikasi diri di dalam sel.
- Mereka terdiri dari situs restriksi unik untuk satu atau lebih enzim restriksi.
- Penyisipan fragmen DNA asing mungkin tidak mengubah sifat replikasi plasmid.
- Plasmid dapat secara berurutan diubah menjadi berbagai jenis sel dan transforman dapat dipilih berdasarkan sifat resistensi antibiotik dari plasmid yang diubah.
Gambar 1: Plasmid
Bagaimana Plasmid Digunakan dalam Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika adalah modifikasi DNA untuk menghasilkan jenis organisme baru dengan memasukkan atau menghapus gen. Introduksi gen dapat dilakukan melalui vektor seperti plasmid. Langkah-langkah utama rekayasa genetika diberikan di bawah ini.
- PCR dari urutan DNA target
- Pencernaan fragmen DNA dan plasmid oleh enzim restriksi yang sama
- Ligasi plasmid dan fragmen DNA asing, menghasilkan molekul DNA rekombinan.
- Transformasi molekul DNA rekombinan menjadi jenis sel yang diinginkan.
- Pemilihan sel yang ditransformasi.
Vektor yang paling umum digunakan dalam kloning diisolasi dari E. coli . Setiap plasmid mengandung tiga wilayah fungsional: asal replikasi, gen yang bertanggung jawab atas resistensi antibiotik, dan situs pengenalan restriksi untuk penyisipan gen asing. Enzim restriksi tertentu digunakan untuk memotong plasmid dan fragmen DNA asing. Selama pencernaan restriksi, plasmid sirkular menjadi linier dan selama ligasi, fragmen DNA asing dapat dimasukkan ke dalam kedua ujungnya, membuat plasmid kembali melingkar. Plasmid rekombinan diubah menjadi sel reseptif yang dapat berupa bakteri, ragi, tumbuhan, atau sel hewan. Produksi sejumlah besar molekul DNA rekombinan di dalam sel reseptif dikenal sebagai kloning. Sel-sel yang berubah dapat diidentifikasi dengan resistensi antibiotik dari plasmid. Namun, transforman dapat mengandung plasmid mutual atau plasmid rekombinan. Kedua jenis plasmid tersebut menunjukkan resistensi terhadap antibiotik. Maka dari itu, gen lain seperti LacZ diperlukan untuk mengidentifikasi transforman dengan plasmid rekombinan. Transforman dengan plasmid rekombinan disebut GMO.
Detail proses kloning molekuler ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: Kloning Molekul
Kata terakhir
Plasmid adalah molekul DNA melingkar yang secara alami terjadi pada bakteri. Mereka mengandung gen terutama untuk resistensi antibiotik. Plasmid digunakan dalam rekayasa genetika untuk mentransfer materi genetik asing ke dalam berbagai jenis sel. Fragmen DNA asing dimasukkan ke dalam plasmid dan molekul DNA rekombinan diubah menjadi sel penerima. Sel-sel yang ditransformasi dipilih oleh resistensi antibiotik dari plasmid yang digunakan.
Sumber bacaan:
- Lodish, Harvey. “Kloning DNA dengan Vektor Plasmid.” Biologi Sel Molekuler. edisi ke-4. , Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21498/.
Sumber gambar:
- “Plasmid (bahasa Inggris)” Oleh Pengguna: Spaully di wikipedia bahasa Inggris – Karya sendiri (CC BY-SA 2.5) melalui Commons Wikimedia 2. “Gambar 17 01 06” Oleh CNX OpenStax – (CC BY 4.0) melalui Commons Wikimedia
