Perbezaan antara Kejuruteraan Genetik dan Teknologi DNA Rekombinan

Perbezaan Utama - Kejuruteraan Genetik vs Teknologi Rekombinan DNA
 

Bahan-bahan genetik organisma boleh diubah menggunakan teknik kejuruteraan genetik atau teknologi DNA rekombinan. Teknologi DNA rekombinan adalah proses yang digunakan untuk mencipta molekul DNA rekombinan yang membawa DNA kepentingan dan DNA vektor manakala kejuruteraan genetik adalah istilah luas yang digunakan untuk menggambarkan proses yang terlibat dalam manipulasi struktur genetik organisma. Inilah perbezaan utama antara teknologi Kejuruteraan Genetik dan Teknologi Rekombinan DNA.

KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Kejuruteraan Genetik
3. Apakah Teknologi DNA Rekombinan
4. Side by Side Perbandingan - Kejuruteraan Genetik vs Teknologi DNA Rekombinan
5. Ringkasan

Apakah Kejuruteraan Genetik??

Kejuruteraan genetik adalah istilah luas yang digunakan untuk merujuk satu set teknik yang terlibat dalam manipulasi pembentukan genetik organisma. Kejuruteraan genetik dilakukan di bawah dalam vitro keadaan (di luar organisma hidup, di bawah persekitaran terkawal).

Gen dikodkan untuk protein dan prekursor protein lain yang penting untuk pertumbuhan dan pembangunan. Apabila saintis ingin mengkaji susunan gen, ungkapan, peraturan gen, dan lain-lain, mereka memperkenalkan gen tertentu kepada bakteria tuan rumah yang mampu mereplikasi gen yang dimasukkan dan membuat beberapa salinan gen yang dikehendaki menggunakan teknologi DNA rekombinan. Ia melibatkan memotong serpihan DNA spesifik, memperkenalkan mereka ke dalam organisma yang berbeza dan menyatakannya dalam organisma yang berubah. Komposisi genetik organisma diubah apabila DNA asing diperkenalkan. Oleh itu, ia dipanggil Kejuruteraan genetik (manipulasi genetik menggunakan teknik lanjutan). Apabila solek genetik organisma dimanipulasi, ciri-ciri organisma berubah. Ciri-ciri boleh dipertingkatkan atau diubah suai untuk menghasilkan perubahan organisma yang wajar.

Terdapat beberapa langkah utama yang terlibat dalam kejuruteraan genetik. Ini adalah pembelahan dan pemurnian DNA, pengeluaran DNA rekombinan (vektor rekombinan), transformasi DNA rekombinan ke dalam organisma tuan rumah, pendaraban tuan rumah (pengklonan) dan pemeriksaan untuk sel-sel yang diubah (fenotip yang betul).

Kejuruteraan genetik boleh digunakan untuk pelbagai organisma termasuk tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma. Sebagai contoh, tumbuh-tumbuhan transgenik boleh dihasilkan dengan memperkenalkan ciri-ciri yang berguna seperti rintangan herbisida, toleransi kemarau, nilai pemakanan yang tinggi, cepat berkembang, rintangan serangga, toleransi menenggelamkan, dan sebagainya, menggunakan kejuruteraan genetik tumbuhan. Perkataan transgenik merujuk kepada organisma diubahsuai secara genetik. Pengeluaran tanaman transgenik dengan ciri-ciri yang lebih baik kini boleh dilaksanakan kerana kejuruteraan genetik. Haiwan transgenik juga boleh dihasilkan untuk pengeluaran farmaseutikal manusia seperti ditunjukkan dalam Rajah 01.

Figure_1: Haiwan yang Kejuruteraan Genetik

Kejuruteraan genetik mempunyai aplikasi luas dalam Bioteknologi, dalam bidang perubatan, penyelidikan, pertanian dan industri. Dalam bidang perubatan, kejuruteraan genetik terlibat dalam terapi gen dan pengeluaran hormon pertumbuhan manusia, insulin, ubat-ubatan yang berbeza, vaksin sintetik, albumin manusia, antibodi monoklonal, dan sebagainya. Dalam pertanian, tanaman diubahsuai secara genetik seperti kacang soya, jagung, kapas dan tanaman lain Ciri-ciri berharga tertentu dibuat menggunakan kejuruteraan genetik. Dalam industri, kejuruteraan genetik digunakan secara meluas untuk membuat mikroorganisma rekombinan yang mampu menghasilkan produk berguna secara ekonomi terutamanya protein dan enzim. Kawalan pencemaran alam sekitar (bioremediasi), pemulihan logam (biomining), penghasilan polimer sintetik, dan lain-lain juga boleh dilakukan dalam industri yang menggunakan mikroorganisma yang dihasilkan secara genetik. Dalam penyelidikan, kejuruteraan genetik digunakan untuk mencipta model haiwan bagi penyakit manusia tertentu. Tikus yang diubahsuai secara genetik adalah model haiwan paling popular yang digunakan oleh penyelidik untuk mengkaji dan mencari terapi untuk kanser, obesiti, penyakit jantung, kencing manis, arthritis, penyalahgunaan bahan, kecemasan, penuaan, penyakit Parkinson, dan sebagainya..

Apakah Teknologi DNA Rekombinan?

Teknologi DNA rekombinan adalah teknologi yang terlibat dalam penyediaan molekul DNA rekombinan yang menanggung DNA dua spesies (vektor dan DNA asing) dan pengklonan. Ini dicapai oleh enzim sekatan dan enzim DNA ligase. Endonucleases sekatan adalah enzim pemotongan DNA yang membantu pemisahan serpihan DNA yang berminat daripada organisma dan pembukaan vektor, terutamanya plasmid. Ligase DNA adalah enzim yang memudahkan penyatuan fragmen DNA yang dipisahkan dengan vektor terbuka untuk menghasilkan DNA rekombinan. Pembuatan DNA rekombinan (vektor yang terdiri daripada DNA asing) bergantung kepada vektor yang digunakan. Vektor terpilih harus mampu mereplikasi sendiri dengan segmen DNA yang kovalen melekat padanya, dalam sel hos yang sesuai. Ia juga harus mengandungi laman kloning yang sesuai dan penanda pilihan untuk pemeriksaan. Dalam teknologi DNA rekombinan, vektor yang biasa digunakan adalah plasmid bakteria dan bakteria (virus yang menjangkiti bakteria).

Rajah_02: Sintesis DNA rekombinan

DNA rekombinan dihasilkan dengan tujuan untuk membuat protein baru, mengkaji struktur dan fungsi gen, memanipulasi sifat-sifat protein, menuai sejumlah besar protein, dan sebagainya. Oleh itu, DNA rekombinan yang disintesis mesti direplikasi dan diungkapkan di dalam tuan rumah. Oleh itu, teknologi DNA rekombinan merangkumi keseluruhan proses yang berlaku dalam kejuruteraan genetik, bermula dari langkah mengasingkan DNA spesifik untuk penyaringan sel berubah yang terdiri daripada ciri yang diperkenalkan. Oleh itu, teknologi DNA rekombinan dan kejuruteraan genetik boleh dianggap sebagai dua proses saling berkaitan dengan satu objektif utama dengan langkah-langkah yang sama: pemisahan memasukkan DNA menarik, pemilihan vektor yang sesuai, pengenalan memasukkan DNA (DNA asing) ke dalam vektor untuk membentuk molekul DNA rekombinan , pengenalan molekul DNA rekombinan menjadi tuan rumah yang sesuai dan pemilihan sel tuan rumah yang berubah.

Apakah perbezaan antara Kejuruteraan Genetik dan Teknologi DNA Rekombinan?

Kejuruteraan Genetik vs teknologi DNA Rekombinan
Kejuruteraan genetik adalah istilah luas yang merujuk kepada proses yang digunakan untuk memanipulasi struktur genetik organisma.	Teknologi DNA rekombinan adalah teknik yang digunakan untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan yang mengandungi DNA dua spesies yang berlainan.
Sintesis DNA rekombinan
DNA rekombinan dihasilkan	Molekul DNA rekombinan dihasilkan.

Ringkasan - Kejuruteraan Genetik vs Teknologi DNA Rekombinan

Kejuruteraan genetik adalah bidang biologi molekul yang berkaitan dengan manipulasi bahan genetik (DNA) organisme untuk ciri-ciri berharga. Teknologi DNA rekombinan adalah teknik yang digunakan untuk membuat DNA rekombinan. Semasa kedua-dua proses, manipulasi bahan genetik organisma berlaku. Walaupun terdapat perbezaan antara kejuruteraan genetik dan teknologi DNA rekombinan, mereka saling berkaitan, dan kejuruteraan genetik tidak mungkin tanpa menggunakan teknologi DNA rekombinan.

Rujukan:
1. Kunci, Suzie, Julian K-C Ma, dan Pascal MW Drake. "Tumbuhan yang diubahsuai secara genetik dan kesihatan manusia." Jurnal Royal Society of Medicine. The Royal Society of Medicine, 01 Jun 2008. Web. 21 Feb. 2017
2. "DNA rekombinan." OMICS International. Kumpulan Penerbitan OMICS, n.d. Web. 22 Feb. 2017.

Image Courtesy:
1. "DNA rekombinan" oleh Tinastella - Kerja sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons
2. "Haiwan Kejuruteraan Genetik" oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah A.S. melalui Flickr