DNA Rekombinan

Secara singkat DNA rekombinan dapat didefinisikan sebagai teknik yang dapat diaplikasikan untuk menggabungkan molekul DNA. Terjadinya proses rekombinasi secara alami dapat terjadi sehingga gen dapat berpindah dari satu organisme ke organisme lain yang keduanya memiliki hubungan kekerabatan. Dengan kemajuan teknologi molekuler, perpindahan gen dapat terjadi antar organisme yang sama sekali tidak memiliki hubungan kekerabatan. Misalnya gen manusia dipindahkan ke dalam bakteri. Perpindahan tersebut mengakibatkan terbentuknya molekul DNA yang berasal dari sumber yang berbeda dapat digabungkan menjadi apa yang disebut DNA rekombinan.

Beberapa teknik yang dipelajari dalam DNA rekombinan adalah:
1. Teknik untuk mengisolasi DNA
2. Teknik untuk memotong DNA
3. Teknik untuk menggabungkan atau menyambung DNA
4. Teknik untuk memasukkan DNA ke sel hidup
Biasanya DNA rekombinan merupakan gabungan antara DNA vektor yang merupakan molekul DNA yang dapat mereplikasi dirinya sendiri dan DNA asing yang biasanya berupa gen dari suatu makhluk hidup. Vektor tersebut berfungsi sebagai pembawa DNA asing yang berasal dari satu organisme untuk dipindahkan ke dalam organisme lain.
Kumpulan teknik-teknik tersebut telah dikembangkan oleh para ilmuwan sehingga memungkinkan bagi kita untuk mengisolasi DNA dari berbagai organisme, menggabungkan DNA yang berasal dari organisme yang berbeda sehingga terbentuk kombinasi DNA, memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel organisme prokariot maupun eukariot hingga DNA rekombinan tersebut dapat bereplikasi dan bahkan dapat diekspresikan di dalam organisme tersebut sehingga dapat menghasilkan protein. Misalnya: gen penyandi insulin (hormon yang digunakan bagi penderita penyakit diabetes) yang disisipkan ke vektor dan kemudian vektor tersebut dimasukkan ke dalam E. coli. Sel ini kemudian dapat menghasilkan hormon insulin yang secara alami sel tersebut tidak mampu menghasilkannya.
Untuk membuat DNA rekombinan, setidaknya digunakan dua macam enzim yaitu enzim endonuclease yang berfungsi sebagai pemotong molekul DNA. Karena fungsinya, enzim ini sering disebut sebagai enzim pemotong (restriction enzyme). Enzim lainnya adalah enzim ligase yang berfungsi menggabungkan molekul DNA yang sudah dipotong ke molekul DNA lain.

Proses Pembuatan DNA Rekombinan
Jika kita memiliki gen X sepanjang 2000 pasang basa yang diisolasi dari bakteri Zymobacter palmae. Kita ingin memperbanyak gen tersebut dengan memanfaatkan sel bakteri E. coli sebagai organisme yang menggandakan jumlah gen tersebut. Jadi, kita ingin membuat DNA rekombinan yang merupakan gabungan molekul DNA vektor (misalnya plasmid) dan gen X tersebut.
Molekul DNA plasmid yang berbentuk bulat dan berukuran 3000 pasang basa dipotong dengan menggunakan enzim endonuclease yang sama dengan enzim endonuclease yang digunakan untuk memotong gen X tersebut. Kedua jenis potongan tersebut kemudian digabungkan oleh enzim ligase. Penggabungan kedua macam molekul dapat terjadi secara acak, sehingga sedikitnya ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:
1. Molekul DNA plasmid menggabung kembali seperti bentuk semula (bulat) dan tidak membawa gen X. Pada kasus ini, ukuran molekul DNA tetap 3000 pasang basa.
2. Molekul DNA plasmid bergabung dengan gen X. Ini merupakan DNA rekombinan DNA rekombinan yang dikehendaki dengan ukuran 3 kb + 2 kb = 5 kb.
Teknologi DNA rekombinan telah memberikan banyak manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan maupun bagi kehidupan manusia sehari-hari. Beberapa jenis obat-obatan, vaksin, bahan pangan, bahan pakaian dan lainnya diproduksi dengan memanfaatkan teknologi DNA rekombinan.