Kemampuan memanipulasi genom hewan dan memproduksi hewan transgenik telah mempengaruhi ilmu pengetahuan pada perkembangan yang paling dramatis. Kurang dari 15 tahun, manipulasi komposisi genetik hewan memungkinkan peneliti untuk memenuhi kebutuhan produksi agriculture sampai penelitian biomedis. Pada hewan model transgenik,
penelitian dasar tentang aturan dan fungsi gen spesifik memungkinkan modifikasi genetik in vivo yang kemudian menghasilkan transfer gen dengan penambahan fungsi ataupun ablation produk gen endogen. Teknologi hewan transgenik telah mempengaruhi pemahaman faktor yang mempengaruhi regulasi dan ekspresi gen, serta memberikan kontribusi yang signifikan pada pengertian dasar genetika reproduksi dan perkembangan.
Perkembangan Hewan Transgenik
Kemampuan pengenalan gen fungsional merupakan alat yang sangat berguna dalam pemahaman sistem dan proses kompleks biologi. Hewan transgenik merupakan model unik dalam percobaan biologi spesifik. Terlebih lagi, seleksi gen klasik tidak dapat merekayasa gen spesifik pada arah yang terperinci. Untuk mengidentifikasi model baru yang menarik, screening dan karakterisasi kemungkinan mutasi genetik merupakan tahap yang berat dan panjang. Jadi, transfer gen pada hewan dapat mengungguli praktek perkembangbiakan klasik terutama saat siklus kehidupan memperlambat tingkat perkembangan genetik.
Meskipun prosedur lengkap mikroinjeksi sel hidup telah dideskripsikan pada akhir 1960, namun membutuhkan waktu 15 tahun sebelum hewan transgenik tercipta. Mengikuti deskripsi proses mikroinjeksi oleh T. P. Lin pada 1966, produksi hewan vertebrata transgenik pertama terjadi pada 1977, yaitu saat Gurdon mentransfer mRNA dan DNA pada embrio Xenopus dan mengamati bahwa transfer asam nukleat dapat berfungsi. Kemudian, pada 1980, Brinster dkk., melaporkan studi yang hampir sama pada tikus. Mereka mengungkapkan bahwa produk transisi telah tercipta melalui transfer mRNA spesifik ke embrio. Selanjutnya, studi di atas dijadikan dasar dalam perkembangan hewan transgenik pertama.
Dari akhir 1980 sampai 1981, enam kelompok penelitian melaporkan kesuksesan transfer gen dan perkembangan tikus transgenik. Pada transfer gen, hewan menerima gen baru (DNA sekuen asing terintegrasi ke genom mereka) yang kemudian disebut transgenik, istilah yang pertama kali dipakai oleh Gordon dan Ruddle pada 1981. Kemudian, hewan transgenik diakui sebagai strain spesifik atau varian spesies, yang didapat melalui pengenalan dan integrasi dari gen baru atau transgen ke genom mereka. Selanjutnya istilah transgenik meluas sampai ke teknologi embrio stem sel termasuk tikus “knock-out” yang gennya telah terseleksi dan dipindah dari genom host.
Produksi tikus transgenik menandai penyatuan kemajuan sebelumnya pada bidang teknologi DNA rekombinan dan manipulasi serta kultur germplasma hewan. Tikus transgenik merupakan model yang cocok untuk mengeksplorasi regulasi ekspresi gen, regulasi sel, dan proses fisiologi. Desain penelitian dapat mengarah spesifik (sel, jaringan, atau organ spesifik) ataupun ekspresi seluruh tubuh secara in vivo. Dari embriologi sampai virologi, teknologi transgenik menyediakan hewan model yang unik untuk dipelajari oleh berbagai bidang ilmu dan tidak menutup kemungkinan untuk berkembang secara spontan.
Pengertian
Beberapa istilah pada bagian ini akan membantu pemahaman tentang teknologi yang berhubungan dengan usaha rekayasa genetika. DNA mikroinjeksi adalah teknik transfer gen yaitu DNA terkonstruksi (transgenes) langsung diinjeksi (atau dimikroinjeksikan) ke pronukleus atau nukleus ovum terfertilisasi. DNA mikroinjeksi adalah teknik transfer genetik yang paling banyak digunakan untuk menciptakan hewan transgenik. Sedangkan transfer sel stem embrionik (ES) adalah transfer sel stem embrio pluripotent pada embrio yang sedang berkembang. Transfer gen dapat diartikan sebagai salah satu teknik memanipulasi fungsi biologi melalui pengenalan DNA sekuen asing pada sel yang hidup. Hewan transgenik merupakan hewan yang memiliki segmen DNA asing terintegrasi pada genomnya yang didapat melalui transfer gen atau yang dihasilkan dari manipulasi molekuler genom DNA endogen. Transgenik line merupakan garis keturunan yang berasal dari satu atau lebih transgenik awal, memiliki sifat dari passing transgen sehingga menghasilkan generasi elemen genetik yang stabil, meliputi hewan awal dan keturunan subsekuen dengan manipulasi germ-line spesifik.
Aplikasi Hewan Transgenik
Sejumlah metode digunakan untuk transfer gen pada spesies mamalia. Teknologi transgenik dilaporkan pada berbagai spesies hewan antara lain tikus, mencit, kelinci, babi, ruminansia (kambing, domba, dan sapi), unggas, dan ikan. Dengan kemajuan karakterisasi faktor yang mengontrol ekspresi gen (termasuk elemen promoter-enhancer dan protein pengatur transkripsi), teknologi transfer gen telah menjadi aset yang menjanjikan dengan adanya regulasi gen terpotong dan perkembangan pathway in vivo.
Secara normal, fungsi gen dipengaruhi elemen cis-acting dan faktor trans-acting. Untuk transfer gen, cis dan trans aktivator bersama gen integrasi/insersi dalam genom host mempengaruhi fungsi gen. Menggunakan gen yang mengkode untuk protein reporter (oncogene, lac Z/ß gal atau gen protein flourescent atau gen GH terkonstruksi), analisis hewan transgenik menunjukkan pentingnya faktor tersebut dalam penentuan waktu perkembangan, distribusi jaringan, dan efisiensi relatif ekspresi gen. Terlebih lagi, hewan transgenik terbukti berguna untuk menentukan artifacts in vivo sistem atau teknik model lain.
Ada beberapa strategi perkembangan model tikus transgenik, termasuk sistem yang didesain untuk mempelajari aspek seperti ekspresi gen dominan, rekombinasi homolog/targeting gen dan penggunaan sel ES, efisiensi transformasi ovum atau sel, perpecahan ekspresi gen oleh antisense transgene terkonstruksi, ablasi gen atau model “knock-out”, gen reporter, dan gen penanda untuk identifikasi perkembangan keturunan.
REKAYASA GENETIKA HEWAN* Oleh : C. A. Pinket= sebuah terjemahan bebas bagian 1
penelitian dasar tentang aturan dan fungsi gen spesifik memungkinkan modifikasi genetik in vivo yang kemudian menghasilkan transfer gen dengan penambahan fungsi ataupun ablation produk gen endogen. Teknologi hewan transgenik telah mempengaruhi pemahaman faktor yang mempengaruhi regulasi dan ekspresi gen, serta memberikan kontribusi yang signifikan pada pengertian dasar genetika reproduksi dan perkembangan.
Perkembangan Hewan Transgenik
Kemampuan pengenalan gen fungsional merupakan alat yang sangat berguna dalam pemahaman sistem dan proses kompleks biologi. Hewan transgenik merupakan model unik dalam percobaan biologi spesifik. Terlebih lagi, seleksi gen klasik tidak dapat merekayasa gen spesifik pada arah yang terperinci. Untuk mengidentifikasi model baru yang menarik, screening dan karakterisasi kemungkinan mutasi genetik merupakan tahap yang berat dan panjang. Jadi, transfer gen pada hewan dapat mengungguli praktek perkembangbiakan klasik terutama saat siklus kehidupan memperlambat tingkat perkembangan genetik.
Meskipun prosedur lengkap mikroinjeksi sel hidup telah dideskripsikan pada akhir 1960, namun membutuhkan waktu 15 tahun sebelum hewan transgenik tercipta. Mengikuti deskripsi proses mikroinjeksi oleh T. P. Lin pada 1966, produksi hewan vertebrata transgenik pertama terjadi pada 1977, yaitu saat Gurdon mentransfer mRNA dan DNA pada embrio Xenopus dan mengamati bahwa transfer asam nukleat dapat berfungsi. Kemudian, pada 1980, Brinster dkk., melaporkan studi yang hampir sama pada tikus. Mereka mengungkapkan bahwa produk transisi telah tercipta melalui transfer mRNA spesifik ke embrio. Selanjutnya, studi di atas dijadikan dasar dalam perkembangan hewan transgenik pertama.
Dari akhir 1980 sampai 1981, enam kelompok penelitian melaporkan kesuksesan transfer gen dan perkembangan tikus transgenik. Pada transfer gen, hewan menerima gen baru (DNA sekuen asing terintegrasi ke genom mereka) yang kemudian disebut transgenik, istilah yang pertama kali dipakai oleh Gordon dan Ruddle pada 1981. Kemudian, hewan transgenik diakui sebagai strain spesifik atau varian spesies, yang didapat melalui pengenalan dan integrasi dari gen baru atau transgen ke genom mereka. Selanjutnya istilah transgenik meluas sampai ke teknologi embrio stem sel termasuk tikus “knock-out” yang gennya telah terseleksi dan dipindah dari genom host.
Produksi tikus transgenik menandai penyatuan kemajuan sebelumnya pada bidang teknologi DNA rekombinan dan manipulasi serta kultur germplasma hewan. Tikus transgenik merupakan model yang cocok untuk mengeksplorasi regulasi ekspresi gen, regulasi sel, dan proses fisiologi. Desain penelitian dapat mengarah spesifik (sel, jaringan, atau organ spesifik) ataupun ekspresi seluruh tubuh secara in vivo. Dari embriologi sampai virologi, teknologi transgenik menyediakan hewan model yang unik untuk dipelajari oleh berbagai bidang ilmu dan tidak menutup kemungkinan untuk berkembang secara spontan.
Pengertian
Beberapa istilah pada bagian ini akan membantu pemahaman tentang teknologi yang berhubungan dengan usaha rekayasa genetika. DNA mikroinjeksi adalah teknik transfer gen yaitu DNA terkonstruksi (transgenes) langsung diinjeksi (atau dimikroinjeksikan) ke pronukleus atau nukleus ovum terfertilisasi. DNA mikroinjeksi adalah teknik transfer genetik yang paling banyak digunakan untuk menciptakan hewan transgenik. Sedangkan transfer sel stem embrionik (ES) adalah transfer sel stem embrio pluripotent pada embrio yang sedang berkembang. Transfer gen dapat diartikan sebagai salah satu teknik memanipulasi fungsi biologi melalui pengenalan DNA sekuen asing pada sel yang hidup. Hewan transgenik merupakan hewan yang memiliki segmen DNA asing terintegrasi pada genomnya yang didapat melalui transfer gen atau yang dihasilkan dari manipulasi molekuler genom DNA endogen. Transgenik line merupakan garis keturunan yang berasal dari satu atau lebih transgenik awal, memiliki sifat dari passing transgen sehingga menghasilkan generasi elemen genetik yang stabil, meliputi hewan awal dan keturunan subsekuen dengan manipulasi germ-line spesifik.
Aplikasi Hewan Transgenik
Sejumlah metode digunakan untuk transfer gen pada spesies mamalia. Teknologi transgenik dilaporkan pada berbagai spesies hewan antara lain tikus, mencit, kelinci, babi, ruminansia (kambing, domba, dan sapi), unggas, dan ikan. Dengan kemajuan karakterisasi faktor yang mengontrol ekspresi gen (termasuk elemen promoter-enhancer dan protein pengatur transkripsi), teknologi transfer gen telah menjadi aset yang menjanjikan dengan adanya regulasi gen terpotong dan perkembangan pathway in vivo.
Secara normal, fungsi gen dipengaruhi elemen cis-acting dan faktor trans-acting. Untuk transfer gen, cis dan trans aktivator bersama gen integrasi/insersi dalam genom host mempengaruhi fungsi gen. Menggunakan gen yang mengkode untuk protein reporter (oncogene, lac Z/ß gal atau gen protein flourescent atau gen GH terkonstruksi), analisis hewan transgenik menunjukkan pentingnya faktor tersebut dalam penentuan waktu perkembangan, distribusi jaringan, dan efisiensi relatif ekspresi gen. Terlebih lagi, hewan transgenik terbukti berguna untuk menentukan artifacts in vivo sistem atau teknik model lain.
Ada beberapa strategi perkembangan model tikus transgenik, termasuk sistem yang didesain untuk mempelajari aspek seperti ekspresi gen dominan, rekombinasi homolog/targeting gen dan penggunaan sel ES, efisiensi transformasi ovum atau sel, perpecahan ekspresi gen oleh antisense transgene terkonstruksi, ablasi gen atau model “knock-out”, gen reporter, dan gen penanda untuk identifikasi perkembangan keturunan.
REKAYASA GENETIKA HEWAN* Oleh : C. A. Pinket= sebuah terjemahan bebas bagian 1
