Biologi Tingkatan 5

Bab 13: Teknologi Genetik

Kejuruteraan Genetik & Bioteknologi

Kejuruteraan Genetik & Organisma Terubah Suai

Melibatkan manipulasi genetik (DNA) bagi menghasilkan kombinasi gen baharu pada organisma.

Apakah DNA Rekombinan?

Teknologi DNA rekombinan ialah teknik memotong dan menyambungkan dua molekul DNA yang berbeza (contohnya DNA manusia dan DNA bakteria) untuk menghasilkan satu molekul DNA baharu (DNA rekombinan).

GMO

Genetically Modified Organism

Sentuh untuk definisi ↷

Organisma Terubah Suai Genetik

Organisma (tumbuhan, haiwan, bakteria) yang bahan genetiknya (DNA) telah diubah suai menggunakan teknik kejuruteraan genetik.

Contoh:
Bakteria yang disisipkan gen manusia untuk menghasilkan insulin. Ikan salmon baka transgenik yang cepat membesar.

GMF

Genetically Modified Food

Sentuh untuk definisi ↷

Makanan Terubah Suai Genetik

Makanan yang dihasilkan daripada organisma (biasanya tanaman) yang telah diubah suai genetiknya.

Contoh:
Kacang soya, jagung, dan betik transgenik yang rintang (tahan) terhadap penyakit, serangan serangga perosak atau herbisid.

Teknologi DNA Rekombinan: Penghasilan Insulin

Bakteria digunakan sebagai “kilang” untuk menghasilkan insulin manusia. Klik langkah di bawah.

1. Pengekstrakan DNA

DNA manusia (mengandungi gen insulin) dan Plasmid (DNA bulatan bakteria) dikeluarkan.

2. Pemotongan oleh Enzim Pembatasan

Gen insulin dipotong. Plasmid bakteria juga dipotong menggunakan enzim pembatasan yang sama.

3. Penyambungan oleh Enzim Ligase

Gen insulin disambungkan ke dalam plasmid menggunakan enzim DNA ligase membentuk Plasmid Rekombinan.

4. Pemindahan ke Sel Perumah

Plasmid rekombinan dimasukkan semula ke dalam bakteria transgenik yang baharu.

5. Pembiakan & Penghasilan

Bakteria membiak secara pantas di dalam bioreaktor dan mula mengekstrak hormon insulin dalam kuantiti besar.

Visualisasi Proses

Sel manusia mengandungi gen penghasilan insulin. Bakteria pula mempunyai DNA cincin yang dipanggil Plasmid.

Enzim Pembatasan: Gunting Genetik

Enzim DNA Ligase: Gam Genetik

Pemprofilan DNA (Siasatan Forensik)

Teknik mengekstrak corak unik (profil) jalur DNA setiap individu. Pilih suspek untuk mencari padanan yang tepat.

Sampel Jenayah
(Kesan Darah)

Pilih butang nama suspek untuk membandingkan corak jalur DNA (Profil DNA) mereka dengan sampel bukti dari tempat kejadian. Susunan corak pita yang sepadan menunjukkan identiti individu tersebut.

Aplikasi Lain: Terapi Gen

Terapi gen merupakan satu teknik merawat penyakit genetik (seperti Sistik fibrosis atau Hemofilia) dengan menyisipkan gen normal yang berfungsi ke dalam sel pesakit bagi menggantikan gen yang cacat/abnormal.

Sumbangan & Isu Etika Bioteknologi

Bioteknologi menjanjikan penyelesaian luar biasa, tetapi juga membawa risiko yang perlu dikawal selia.

Kebaikan & Sumbangan

Peningkatan Hasil Pertanian

Tanaman GMF cepat matang, hasilkan buah lebih besar, bernutrisi tinggi dan memanjangkan jangka hayat simpanan (mengurangkan krisis makanan).
Rintang Penyakit & Perosak

Mengurangkan kebergantungan kepada semburan racun perosak (racun kimia) kerana tanaman telah mempunyai daya tahan semula jadi secara genetik.
Perubatan & Perawatan

Penghasilan vaksin secara besar-besaran, terapi gen untuk merawat penyakit keturunan, dan penghasilan insulin/hormon untuk pesakit.

Risiko & Isu Etika

Risiko Kesihatan (Alahan)

Terdapat kebimbangan bahawa makanan GMF mungkin mengandungi protein baru yang boleh mencetuskan tindak balas alahan (alergi) kronik kepada sesetengah manusia.
Ancaman Keseimbangan Ekosistem

Pemindahan gen yang rintang herbisid kepada lalang/rumpai membentuk “Rumpai Super”. Selain itu, serangga berfaedah boleh mati jika menghisap nektar pokok GMO.
Isu Agama & Moral

Pengklonan manusia dan penyisipan gen haiwan tidak halal (seperti babi) ke dalam tumbuhan (makanan) menimbulkan bantahan keras dari segi agama dan etika.