Kamis, 14 Juli 2011

5. Langkah-langkah Rekayasa Genetik Insulin Dengan Menggunakan Bakteri E.Coli

Kemajuan di bidang bioteknologi yang lain diantaranya adalah sintesis insulin dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar, namanya Escherichia coli. Teknologi dasar proses ini disebut dengan teknologi plasmid.
Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon. Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.
Sebelum ditemukan teknik sintesis insulin, hormon ini hanya bisa diperoleh dari ekstraksi pankreas babi atau sapi, dan sangat sedikit insulin bisa diperoleh. Setelah ditemukan teknik sintesis insulin di bidang bioteknologi inilah, harga insulin bisa ditekan dengan sangat drastis sehingga bisa membantu para penderita diabetes melitus.
Langsung saja perhatikan gambar berikut:
insulin thumb Bioteknologi (5) : Membuat insulin dengan bantuan E. coli
1. Pada proses pembuatan insulin ini, langkah pertama adalah mengisolasi plasmid dari E. coli. Plasmid adalah salah satu bahan genetik bakteri yang berupa untaian DNA berbentuk lingkaran kecil. Selain plasmid, bakteri juga memiliki kromosom. Keunikan plasmid ini adalah: ia bisa keluar-masuk ‘tubuh’ bakteri, dan bahkan sering dipertukarkan antar bakteri.
2. Pada langkah kedua ini plasmid yang telah diisolir dipotong pada segmen tertentu menggunakan enzim restriksi endonuklease. Sementara itu DNA yang di isolasi dari sel pankreas dipotong pada suatu segmen untuk mengambil segmen pengkode insulin. Pemotongan dilakukan dengan enzim yang sama.
3. DNA kode insulin tersebut disambungkan pada plasmid menggunakan bantuan enzim DNA ligase. Hasilnya adalah kombinasi DNA kode insulin dengan plasmid bakteri yang disebut DNA rekombinan.
4. DNA rekombinan yang terbentuk disisipkan kembali ke sel bakteri.
5. Bila bakteri E. coli berbiak, maka akan dihasilkan koloni bakteri yang memiliki DNA rekombinan.

Membuat strain murni DNA rekombinan
Setelah tumbuh membentuk koloni, bakteri yang mengandung DNA rekombinan diidentifikasi menggunakan probe. Probe adalah rantai RNA atau rantai tunggal DNA yang diberi label bahan radioaktif atau bahan fluorescent dan dapat berpasangan dengan basa nitrogen tertentu dari DNA rekombinan. Pada langkah pembuatan insulin ini probe yang digunakan adalah ARNd dari gen pengkode insulin pankreas manusia.
Untuk memilih koloni bakteri mana yang mengandung DNA rekombinan, caranya adalah menempatkan bakteri pada kertas filter lalu disinari dengan ultraviolet. Bakteri yang memiliki DNA rekombinan dan telah diberi probe akan tampak bersinar. Nah, bakteri yang bersinar inilah yang kemudian diisolasi untuk membuat strain murni DNA rekombinan. Dalam metabolismenya, bakteri ini akan memproduksi hormon insulin.

4. Keunggulan Insulin dari Rekayasa Genetika

Pembalasan Hormon insulin ( IR) adalah suatu kondisi fisiologis [di mana/jika] hormon insulin hormon yang alami, menjadi lebih sedikit efektif pada menurunkan gula darah. Hasilkan peningkatan di (dalam) darah glukosa boleh menaikkan tingkatan di luar  cakupan normal itu  dan menyebabkan efek kesehatan kurang baik, tergantung pada kondisi-kondisi berkenaan dg aturan makan. Sel tertentu mengetik seperti gemuk dan sel otot memerlukan hormon insulin untuk menyerap glukosa. Ketika sel ini gagal untuk menjawab cukup [bagi/kepada] berputar-putar hormon insulin, glukosa darah mengukur kenaikan. Bantuan Hati mengatur tingkatan glukosa dengan mengurangi pengeluaran glukosa nya di hadapan hormon insulin. Pengurangan [yang] normal ini di (dalam) glukosa hati produksi tidak [boleh/akan] terjadi orang-orang dengan hormon insulin resistance.

3. Kelemahan insulin dari hewan



Faktor Pertumbuhan seperti hormon insulin 1 ( IGF-1) juga mengenal sebagai somatomedin C atau mechano faktor pertumbuhan adalah suatu protein yang di (dalam) manusia disandikan oleh IGF1 gene. IGF-1 telah pula dikenal sebagai a " sulfation factor" dan efek nya telah dimasukkan " nonsuppressible aktivitas seperti hormon insulin" ( NSILA) di (dalam) 1970s.
 IGF-1 adalah suatu hormon serupa struktur molekular ke hormon insulin. [Itu] main suatu peran penting di (dalam) pertumbuhan masa kanak-kanak dan melanjut untuk mempunyai efek anabolic di (dalam) orang dewasa. Suatu buatan yang analog IGF-1, mecasermin digunakan untuk perawatan pertumbuhan failure.
 IGF-1 terdiri dari 70 amino asam rantai tunggal dengan tiga intramolecular disulfide jembatan. IGF-1 mempunyai suatu bobot molekular 7649 dalton.

SINTESE DAN PEREDARAN

 IGF-1 diproduksi terutama semata oleh hati sebagai suatu endocrine hormon seperti halnya jaringan/tisu target di (dalam) suatu paracrine/autocrine pertunjukan. Produksi dirangsang oleh hormon pertumbuhan ( GH) dan dapat diperlambat; kuno oleh undernutrition, ketidakpekaan hormon pertumbuhan, ketiadaan sel yang peka rangsangan hormon pertumbuhan, atau kegagalan ke arah muara memberi sinyal [pos/tonggak] jalan kecil GH sel yang peka rangsangan yang mencakup SHP2 dan STAT5B. [Yang] kira-kira 98% tentang IGF-1 selalu harus salah satu dari 6 mengikat protein ( IGF-BP). IGFBP-3, protein [yang] yang paling berlimpah-limpah, meliputi 80% dari semua IGF [yang] mengikat. IGF-1 mengikat . kepada IGFBP-3 di (dalam) suatu 1:1 perbandingan geraham.
 Di (dalam) tikus mengadakan percobaan jumlah [itu] IGF-1 mRNA di (dalam) hati secara positif dihubungkan dengan kasein berkenaan dg aturan makan dan secara negatif berhubungan dengan suatu protein bebaskan diet.

Macam-Macam Diabetes Melitus (DM)

  • DM Tipe 1
    DM jenis ini disebabkan oleh rusaknya sel beta pankreas sebagai penghasil insulin sehingga penderita sangat kekurangan insulin. Akibatnya, yang bersangkutan harus disuntik insulin secara teratur. Tipe ini  diderita 1 dari 10 penderita DM yang kebanyakan terjadi sebelum usia 30 tahun. Para ilmuwan percaya bahwa faktor lingkungan (berupa infeksi virus atau faktor gizi pada masa kanak-kanan atau dewasa awal) menyebabkan kerusakan sistem kekebalan pada sel beta pankreas. DM tipe 1 ini memiliki kecenderungan untuk menular secara genetik.

  • DM Tipe 2
    DM jenis ini disebabkan oleh gangguan sekresi insulin dan resitensi insulin sehingga tubuh penderita tidak merespon secara normal insulin yang dihasilkan tubuh dan membentuk kekebalan tersendiri sehingga terjadi kekurangan insulin relative. Tipe ini biasanya terjadi pada usia di atas 30 tahun dan sekitar 80% penderita mengalami obesitas.

  • DM Tipe Spesifik
    DM jenis ini disebabkan oleh faktor genetik (kerusakan genetik sel beta pankreas) juga akibat konsumsi obat-obatan maupun bahan-bahan kimia.

  • DM Kehamilan
    DM jenis ini terjadi pada sekitar 2-5% dari semua kehamilan, namun sifatnya hanya sementara dan akan sembuh setelah melahirkan. Namun demikian, ia berpotensi merusak kesehatan ibu hamil maupun janinnya, meningkatkan resiko kelahiran serta cacat pada janin dan penyakit jantung bawaan pada bayi. Selain itu, sekitar 40-50% dari penderita tipe ini menjadi penderita DM tipe 2 di kemudian hari.

Rekayasa Genetika

1. FUNGSI INSULIN









Insulin merupakan sejenis hormon jenis polipeptida yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas . Insulin merupakan sejenis hormon jenis polipeptida yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas . Sel yang menghasilkan hormon insulin dalam kelenjar pankreas dikenali sebagai sel beta , iaitu sejenis sel yang terdapat dalam kelompokan sel yang digelar pepulau (islet of) Langerhans dalam pankreas. Sel yang menghasilkan hormon insulin dalam kelenjar pankreas dikenal sebagai sel beta , yaitu sejenis sel yang terdapat dalam kelompokan sel yang digelar pepulau (Islet of) Langerhans dalam pankreas.

dan bertindak meningkatkan pengambilan glukosa oleh sel badan. Fungsi utama insulin
 adalah kontrol keseimbangan tingkat glukosa dalam darah dan bertindak meningkatkan
pengambilan glukosa oleh sel badan. Kegagalan badan untuk menghasilkan insulin, atau
jumlah insulin yang tidak mencukupi akan menyebabkan glukos tidak dapat masuk ke dalam
dan digunakan oleh sel-sel badan .Dengan demikian glukos meningkat di dalam darah
menyebabkan berlakunya penyakit kencing manis juga dikenal sebagai diabetes melitus.
Kegagalan badan untuk menghasilkan insulin, atau jumlah insulin yang tidak cukup akan
menyebabkan glukosa tidak dapat masuk ke dalam dan digunakan oleh sel-sel tubuh. Dengan
demikian glukosa meningkat di dalam darah menyebabkan penyakit diabetes juga dikenal
sebagai diabetes melitus.