Teknologi Genetik

Teknologi genetik melibatkan pengubahsuaian bahan genetik organisma.

• Kejuruteraan genetik — memindahkan gen daripada satu organisma ke organisma lain untuk menghasilkan organisma terubahsuai secara genetik (GMO) dengan ciri baru, contohnya tanaman tahan serangga dan insulin manusia yang dihasilkan oleh bakteria.
• Kloning — menghasilkan organisma yang identik secara genetik.

Teknologi ini membawa manfaat tetapi juga menimbulkan isu etika dan biokeselamatan.

Teknologi DNA rekombinan ialah teknik menggabungkan DNA daripada dua sumber berbeza, biasanya dengan memasukkan gen yang dikehendaki ke dalam DNA pembawa, supaya organisma perumah menghasilkan produk gen tersebut.

Langkah penghasilan insulin manusia oleh bakteria:
- Gen insulin dipotong daripada DNA sel manusia menggunakan enzim pembatasan (restriction enzyme), yang memotong DNA pada jujukan bes tertentu.
- Plasmid, iaitu DNA bulat yang kecil, dikeluarkan daripada bakteria dan dipotong dengan enzim pembatasan yang sama supaya hujungnya sepadan dengan hujung gen insulin.
- Gen insulin dicantumkan ke dalam plasmid menggunakan enzim ligase, membentuk DNA rekombinan.
- Plasmid rekombinan dimasukkan semula ke dalam sel bakteria.
- Bakteria membiak dengan cepat dalam tangki fermentasi dan setiap bakteria menghasilkan insulin, yang kemudian diekstrak dan ditulenkan.

Aplikasi lain teknologi genetik:
- Tanaman terubah suai genetik — contohnya tanaman yang tahan serangga perosak dan beras yang diperkaya dengan beta-karotena.
- Terapi gen — memasukkan gen normal ke dalam sel pesakit untuk menggantikan fungsi gen yang rosak.
- Cap jari DNA — membandingkan corak DNA untuk penyiasatan forensik dan penentuan hubungan keluarga.

Insulin rekombinan boleh dihasilkan secara besar-besaran, dan strukturnya sama dengan insulin manusia.

• Enzim yang memotong DNA ialah enzim pembatasan; enzim yang mencantumkan DNA ialah ligase — jangan tertukar.
• Enzim pembatasan yang sama mesti digunakan untuk memotong gen dan plasmid supaya hujung melekit (sticky ends) kedua-duanya sepadan.
• Kloning menghasilkan organisma yang identik secara genetik dengan induknya; ia berbeza daripada kejuruteraan genetik yang mengubah gen organisma.
• Untuk soalan isu, bincangkan kedua-dua pihak: manfaat (hasil tanaman lebih tinggi, kurang racun perosak) dan kebimbangan (gen tersebar ke tumbuhan liar, kesan kesihatan jangka panjang, isu etika).