Jenis Kloning: Catatan tentang Jenis Kloning

Baca artikel ini untuk mempelajari tentang beberapa jenis kloning—kloning sel, kloning gen, kloning mikroba, kloning tumbuhan dan kloning hewan!

Kloning adalah produksi struktur hidup yang ­identik secara genetik dengan struktur induknya. Variasi genetik tidak ada. Kloning terjadi secara alami pada mikroba yang bereproduksi secara aseksual dan tanaman yang berkembang biak secara vegetatif. Hewan tingkat rendah yang bereproduksi secara aseksual seperti Amoeba proteus juga menghasilkan klon.

Sumber Gambar : she.educonv.com/pars_docs/refs/61/60983/img4.jpg

Kembar ­identik monozigot juga merupakan klon karena mereka dibentuk dengan memisahkan 2 atau lebih embrio bersel awal menjadi dua bagian yang sama. Keduanya memiliki ciri genetik yang sama. Oleh karena itu, klon adalah salinan karbon yang tepat atau salinan dari orang tua tunggal yang masih hidup. Kloning buatan telah dicapai pada hewan tingkat tinggi. Domba Dolly adalah tiruan dari induknya. Kloning terdiri dari beberapa jenis—kloning sel, kloning gen, kloning mikroba, kloning tanaman, dan kloning hewan.

Kloning Sel:

Kloning sel adalah pembentukan banyak salinan dari sel yang sama. Sel-sel klon identik secara genetik, morfologis, dan fisiologis. Kloning sel diperlukan di mana:

(i) Penggandaan sel yang memiliki rDNA (DNA rekombinan) dan memperoleh produk yang dibutuhkan seperti enzim, hormon, antibodi, dll dalam jumlah yang baik, misalnya insulin, antibodi monoklonal.

(ii) Analisis biokimia harus dilakukan,

(iii) Mempelajari pengaruh berbagai faktor pada struktur dan fungsi sel yang identik,

(iv) Mempelajari proses diferensiasi,

(v) Pemeliharaan galur murni pada organisme bersel tunggal,

(vi) Pemeliharaan rDNA dan cDNA di perpustakaan gen.

Totipotensi adalah kemampuan sel untuk tumbuh menjadi organisme yang lengkap. Ini hadir di sebagian besar sel tanaman. Sebaliknya, pluriopotensi adalah kemampuan suatu sel untuk mengembangkan tipe ИПу dari Sel dalam tubuh hewan, misalnya sel ginjal atau sel jantung atau sel saraf. Biasanya semua tumbuhan bersifat totipoten tetapi pada hewan hanya sel telur yang dibuahi (zigot) dan sel punca dalam blastokista embrionik yang bersifat totipoten. Namun, teknik telah dikembangkan untuk menumbuhkan sel hewan.

Jaringan hewan berukuran kecil diambil dalam nutrisi cair. Proteinase dan agen pengikat kalsium ditambahkan ke dalamnya. Budaya terguncang secara mekanis. Ini memisahkan sel. Jaringan tanaman juga dapat diambil dalam media nutrisi cair dan dikocok secara mekanis ketika sel-sel terpisah. Sel-sel yang terpisah juga memiliki kecenderungan untuk membelah. Dengan bantuan mikropipet, sel tunggal ditambahkan ke media biakan segar untuk penggandaan dan pembentukan klon sel.

Kloning Gen:

Kloning gen adalah pembentukan banyak salinan dari gen yang sama. DNA diekstraksi dari suatu organisme dengan memecah sel-selnya, pemisahan nukleus dan pecahnya selubung nuklir. DNA yang terpisah dikenakan endonucleases. Fragmen DNA dilewatkan melalui ­elektroforesis.

Gen yang dipilih dipisahkan. Ini dapat diperbanyak langsung dengan reaksi berantai polimerase (PCR) dengan bantuan Taq polimerase. Bergantian gen dapat dibuat untuk bergabung dengan plasmid dan DNA penumpang lainnya untuk membentuk DNA rekombinan. Yang terakhir dimasukkan ke dalam inang di mana gen dapat berkembang biak seiring dengan perbanyakan inang.

Aplikasi Kloning Gen:

(i) Utilitas Medis:

Bakteri dapat digunakan sebagai pabrik hidup untuk mensintesis insulin, hormon pertumbuhan, interferon, vitamin, dan antibodi dengan memasukkan ke dalamnya gen yang mengkode zat ini bersama dengan plasmid.

(ii) Utilitas Pertanian:

Gen pengikat nitrogen dari bakteri dapat ditransfer ke tanaman utama untuk meningkatkan produksi pangan tanpa menggunakan pupuk yang mahal.

(iii) Gen Cacat pada Janin:

Teknologi DNA rekombinan berguna untuk mengetahui ­â€” gen yang cacat pada janin. Beberapa gen ini juga dapat diperbaiki.

(iv) Perpustakaan Gen:

Berbagai klon yang mewakili semua gen suatu organisme disebut perpustakaan gen organisme itu. Dari perpustakaan gen, klon yang memiliki gen spesifik dapat diidentifikasi dan gen ini dapat dikalikan dengan menumbuhkan klon yang relevan dalam budaya untuk dipelajari. Urutan basa pada gen ini dapat ditemukan.

Dari urutan basa, urutan asam amino dalam polipeptida dapat dikerjakan berdasarkan kode triplet.

Kloning Mikroba:

Mikroba berkembang biak secara aseksual. Mereka menghasilkan klon. Kloning membentuk jutaan salinan dari mikroba yang sama. Oleh karena itu, setelah strain yang diinginkan telah dibuat, mikroba tersebut ­dikalikan dan digunakan secara komersial. Secara tradisional mereka telah digunakan secara komersial untuk menghasilkan sejumlah produk penting seperti yoghurt, keju, cuka, asam laktat, vitamin, antibiotik dan minuman beralkohol. Mereka terus ditingkatkan melalui mutasi untuk hasil yang lebih baik. Sejumlah gen telah dimasukkan ke dalam mikroba untuk memperoleh bio-kimia yang penting secara terapeutik, bio-kimia industri, dan fungsi lainnya.

Aplikasi Mikroba Rekayasa Genetik:

Kloning Tanaman:

Ini dilakukan melalui perbanyakan vegetatif dan kultur jaringan. Kloning tanaman berguna untuk perbanyakan cepat tanaman hasil rekayasa genetika, penting secara agronomis dan tanaman langka. Tanaman penting pertama-tama diubah secara genetik melalui mutasi, hibridisasi atau manipulasi gen untuk penggabungan sifat-sifat seperti ketahanan penyakit, ketahanan kekeringan, ­toleransi bisida, hasil tinggi, pematangan awal, produk makanan (misalnya, GMF seperti beras kaya vitamin A, kaya lisin pulsa), dll. Kloning cepat kemudian dilakukan melalui kultur jaringan.

Area meristematik yang terdapat pada akar dan ujung pucuk lebih disukai untuk pertumbuhan yang cepat. Mereka didesinfeksi, dicuci, dipotong dan ditempatkan di atas media kultur. Sel-sel dipisahkan. Setiap sel membentuk kalus yang dapat disubkultur. Kalus diperlakukan dengan hormon untuk menghasilkan organogenesis dan membentuk planlet dan kemudian menjadi tanaman.

Kloning Hewan:

Pembentukan satu atau lebih hewan yang identik secara genetik dari hewan induk tunggal disebut kloning hewan. Tunas di Hydra menghasilkan klon. Kembar monozigot (kembar identik) juga merupakan tiruan satu sama lain. Mereka berkembang dari satu zigot dengan membelah embrio awal. Dasypus novemcinctus (Armadillo) selalu menghasilkan klon 4-8 anak muda identik dengan jenis kelamin yang sama yang terbentuk dari satu zigot.

Eksperimen Gurdon:

Eksperimen pertama yang berhasil dalam kloning hewan dilakukan oleh Gurdon (1962). Dia mengambil ­sel epitel testis atau kecebong. Dia memisahkan nukleus dari sel epitel. Inti dimasukkan ke dalam inti sel telur Xenopus laevis (kodok) yang tidak dibuahi. Telur mengalami perkembangan normal dan menghasilkan kodok. Itu adalah tiruan dari kodok yang menyumbangkan nukleusnya.

Mamalia Kloning Pertama di Dunia (Gbr. 6.46 & 6.47):

Wilmut dan rekan kerja (1997), di Institut Roslin di Edinburgh (Skotlandia), menghasilkan mamalia kloning pertama di dunia seekor domba, bernama Dolly. Itu adalah perkembangan besar dalam kloning hewan. Mereka mengambil sel dari ambing domba berumur enam tahun. Telur yang tidak dibuahi dari domba dewasa lainnya dikeluarkan.

Telur itu didenukleasi. Inti sel ambing yang tidak membelah dikeluarkan dan dimasukkan ke dalam telur yang telah didenominasi. Pada media nutrisi ­telur mulai mengalami pembelahan. Embrio muda ditanamkan di rahim (rahim) domba ketiga. Induk pengganti melahirkan domba sehat normal, Dolly, pada 13 Februari 1997. Selanjutnya, beberapa percobaan kloning berhasil dilakukan.

Klon Gaur Asia:

Ilmuwan Massachusetts (AS) baru-baru ini mengkloning spesies yang terancam punah, gaur Asia (Bos gaurus) – mamalia berpunuk dan bertanduk. Itu dikloning dari satu sel kulit yang diambil dari gaur Asia yang sudah mati. Sel kulit itu menyatu dengan telur sapi yang gennya dihilangkan. Sel yang menyatu dipindahkan ke rahim (rahim) sapi lain. Anak sapi gaur lahir. Gaur Asia adalah spesies langka pertama ­yang dikloning dan juga hewan hasil kloning pertama yang berada di dalam rahim spesies lain.

Kloning Sapi:

Ilmuwan ­dari Jepang telah mengkloning ternak dengan cara yang berbeda. Mereka telah berhasil membesarkan sebanyak delapan anak sapi identik dari satu sel induknya yang telah dibuahi (Gbr. 6.48). Ketika induk sapi telah dikawinkan dengan sapi jantan, dia telah membuahi sel telur (zigot) di dalam rahimnya. Sel ini membelah menjadi dua dan kemudian menjadi empat dan kemudian menjadi delapan.

Embrio ini dikeluarkan dari rahim. Sel-sel embrio kemudian dipisahkan ­menggunakan enzim. Setiap sel yang diisolasi disimpan dalam media nutrisi, dan kemudian ditanamkan di dalam rahim sapi ‘ibu inang’ yang berbeda. Rahim ibu inang harus menerima sel dan membuatnya tumbuh. Setiap sel tumbuh menjadi anak sapi yang normal dan sehat.

Kloning manusia:

Meskipun kloning manusia dapat membantu melestarikan genotipe yang diinginkan dari suatu individu, itu mungkin tetap menjadi anggapan dalam waktu dekat karena beberapa kesulitan praktis atau teknis yang belum terselesaikan dan alasan etis. Sejauh ketakutan yang diungkapkan tentang produksi klon manusia dalam waktu dekat, adalah fakta bahwa sebagian besar sifat perilaku manusia diperoleh atau dipelajari.

Apa pun yang kita lakukan atau pikirkan sebagian besar merupakan aktivitas turunan atau aktivitas yang dimodifikasi melalui pembelajaran atau pelatihan. Dengan demikian, klon manusia, jika diproduksi di masa depan, tidak akan berperilaku identik dengan “induk klon” mereka. Misalnya, terjadi perbedaan dalam perilaku atau cara kerja dari saudara kembar identik yang dibesarkan dalam kondisi kehidupan yang berbeda-beda. Selain itu, diketahui bahwa ekspresi gen dipengaruhi oleh banyak faktor dan salah satunya adalah lingkungan.

Banyak penyakit keturunan pada manusia disebabkan oleh gen resesif dalam kondisi homozigot. Individu heterozigot adalah pembawa gen yang merugikan. Frekuensi pembawa heterozigot dikatakan lebih besar dari jumlah individu homozigot.

Kloning manusia dapat menyebabkan bahaya perkawinan sedarah dan frekuensi individu homozigot yang menderita gangguan dapat meningkat setelah perkawinan antara klon heterozigot. Dengan demikian kloning dapat mempengaruhi keragaman genetik dan akibatnya mengurangi ketahanan tubuh ­terhadap penyakit seperti yang terlihat pada monokultur.

Kloning manusia akan membuang partisipasi seksual pasangan laki-laki dalam reproduksi. Tetapi reproduksi seksual yang melibatkan pembuahan sel telur oleh sperma, sangat penting untuk bertahan hidup. Ini membawa variasi genetik pada keturunannya sehingga membuatnya lebih mudah beradaptasi dan cocok untuk seleksi alam. Kloning tumbuhan dan hewan, oleh karena itu, mungkin lebih bermanfaat bagi umat manusia daripada kloning manusia.

Penerapan Kloning Hewan:

Babi dianggap sebagai donor organ yang cocok untuk transplantasi ke manusia. Babi hasil rekayasa genetika atau keturunan babi yang cocok dapat dikloning untuk transplantasi organ. Populasi spesies hewan langka dapat ditingkatkan ­melalui kloning. Kloning dapat sangat bermanfaat dalam meningkatkan silsilah ternak. Bibit hewan unggul dapat diperbanyak dengan teknik ini.