1. BAB I
PENDAHULUAN
Genetika disebut juga dengan ilmu keturunan, berasal dari kata genos
(bahasa latin) yang artinya bersuku – suku bangsa atau asal usul. Secara
“etimologi” artinya asal mula kejadian. Namun, genetika bukan merupakan ilmu
tentang asal mula kejadian meskipun pada batas – batas tertentu memang ada
kaitannya dengan hal itu. Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang seluk
beluk alih informasi hayati dari generasi ke generasi. Oleh karena cara
berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan
persamaan sifat diantara individu organism, maka dengan singkat dapat pula
dikatakan bahwa genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat.
Dalam ilmu ini dipelajari tentang bagaimana sifat keturunan itu diwariskan pada
anak cucunya, serta kemungkinan variasi yang timbul didalamnya.

2. BAB II
GENETIKA DAN SISTEM IMUN
SEJARAH GENETIKA
A. Sejarah Rekayasa Genetika
Rasa ingin tahu manusia dan keinginan untuk selalu
mendapatkan yang terbaik dalam memecahkan semua masalah kehidupan
membawa manusia untuk berfantasi dan mengembangkan imajinasinya.
Hal inilah yang dialami oleh para ilmuwan di bidang biologi ketika mereka
dihadapkan pada masalah kesehatan dan biologi. Mereka berimajinasi dan
berandai-andai adanya suatu makhluk hidup yang merupakan perpaduan
dari sifat-sifat positif makhluk hidup yang sudah ada.
Pada awalnya, proses rekayasa genetika ditemukan oleh Crick dan
Watson pada tahun 1953. Rekayasa genetika merupakan suatu rangkaian
metode yang canggih dalam perincian akan tetapi sederhana dalam hal
prinsip yang memungkinkan untuk dilakukan pengambilan gen atau
sekelompok gen dari sebuah sel dan mencangkokkan gen atau sekelompok
gen tersebut pada sel lain dimana gen atau sekelompok gen tersebut
mengikat diri mereka dengan gen atau sekelompok gen yang sudah ada
dan bersama-sama menaggung reaksi biokimia penerima. Secara
sederhana, proses rekayasa genetika tersebut dapat dijelaskan sebagai
berikut. Setiap makhluk hidup terdiri atas jutaan sel individu yang masing-
masing sel tersebut mengandung satu set gen yang identik. Gen-gen
tersebut berfungsi memberikan perintah-perintah biologi yang hanya
mengeluarkan satu dari ribuan perintah yang diperlukan untuk
membangun dan menjaga kelangsungan suatu makhluk hidup serta
menentukan penampakan yang dimunculkan dalam bentuk fisik suatu
makhluk hidup.
Setiap gen mengandung ribuan rantai basa yang tersusun menjadi
sebuah rangkaian dimana gen tersebut berada dalam kromosom sebuah sel.
DNA mudah diekstraksi dari sel-sel, dan kemajuan biologi molekuler

3. sekarang memungkinkan ilmuwan untuk mengambil DNA suatu spesies
dan kemudian menyusun konstruksi molekuler yang dapat disimpan di
dalam laboratorium. DNA rekombinan ini dapat dipindahkan ke makhluk
hidup lain bahkan yang berbeda jenisnya. Hasil dari perpaduan tersebut
menghasilkan makhluk hidup rekombinan yang memiliki kemampuan
baru dalam melangsungkan proses hidup dan bersaing dengan makhluk
hidup lainnya. Dengan kata lain makhluk hidup rekombinan memiliki sifat
unggul bila dibandingkan dengan makhluk asalnya. Perkembangan
rekayasa genetika sebagai bagian dari perkembangan bioteknologi.
Bioteknologi ini semakin mencapai puncaknya ketika diciptakannya
„rekayasa genetika‟ sekitar tahun 70-an, dengan ditemukannya cara
pencangkokan sepotong „informasi‟ genetika asing ke dalam mikroba.
Penemuan ini memberikan sentuhan baru terhadap pandangan Haldane
yaitu; apabila tidak dapat menemukan mikroorganisme yang dapat
membuat apa yang Anda inginkan maka ciptakanlah makhluk tersebut
dengan cara perekayasaan genetika.
Teknologi rekayasa genetika merupakan transplantasi atau
pencangkokan satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan
dapat pula lintas gen. Rakayasa genetika juga diartikan sebagai
perpindahan gen. Misalnya gen pankreas babi ditransplantasikan ke bakteri
Escheria coli sehingga dapat menghasilkan insulin dalam jumlah yang
besar.
B. REKAYASA GENETIKA
Secara tradisional, pemuliaan tanaman, dan rekayasa genetika
sebenarnya telah dilakukan oleh para petani melalui proses penyilangan
dan perbaikan tanaman. Misalnya melalui tahap penyilangan dan seleksi
tanaman dengan tujuan tanaman tersebut menjadi lebih besar, kuat, dan
lebih tahan terhadap penyakit. Selama puluhan bahkan ratusan tahun yang
lalu, para petani dan para pemulia tanaman telah berhasil memuliakan
tanaman padi, jagung, dan tebu, sehingga tanaman-tanaman tersebut
mempunyai daya hasil tinggi dan memiliki kualitas panen yang lebih baik.

4. Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik yang dilakukan
untuk mengkombinasikan gen yang sudah ada dalam suatu makhluk hidup
sehingga susunan gennya menjadi berubah. Gen yang telah direkayasa
susunannya tersebut dapat menyebabkan suatu makhluk hidup
menghasilkan suatu senyawa/produk tertentu yang diinginkan kita.
Melalui rekayasa genetika manusia “menciptakan” tanaman,
hewan dan mikroorganisme baru. Para ilmuwan telah berhasil
mengungkapkan kode genetis yang menentukan sifat-sifat khusus semua
makhluk hidup dan kini telah mampu mengkombinasikan gen-gen yang
kalau secara alami, tidak akan pernah berkombinasi. Perubahan genetis
bukan sesuatu yang baru, karena secara alami dapat terjadi melalui
peristiwa yang disebut mutasi. Teknik yang paling dikenal untuk
mengubah makhluk hidup secara genetic adalah DNA rekombinan
(rDNA). DNA adalah singkatan dari Deoksiribonukleat Acid, suatu
molekul yang mengkoda intruksi biologis.
Pada tahun 1978 beberapa ahli seperti Werner Arber, Hamilton
Smith, dan Daniel mendapatkan hadiah nobel untuk penemuannya tentang
Endonuklease restriksi, yaitu enzim yang dapat memotong DNA. Paul
Berg untuk hybrid SU-40-I (Simin Virus-40 bakteriofage I) dalam teknik
DNA rekombinan.
Dengan enzim tersebut, kini manusia dapat memotong-motong dan
mengeluarkan gen dari tempatnya pada kromosom, dan memindahkannya
ke sel individu lain atau jenis makhluk lain, dan dapat bekerja normal
dalam tubuh penerima atau yang mengalami rekayasa itu.
C. MANFAAT REKAYASA GENETIKA
Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme,
mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga
tumbuh-tumbuhan. Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di
bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidang lain, seperti ilmu pangan,
kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik

5. lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-
masing.
Rekayasa genetika ini memiliki manfaat bagi kehidupan yaitu:
a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia, dengan diproduksinya
berbagai hormone manusia seperti insulin dan hormone pertumbuhan.
b. Tresedianya bahan makanan yang lebih melimpah.
c. Tersedianya sumber energy yang terbaharui.
d. Proses industry yang lebih murah.
e. Berkurangnya polusi.
Manfaat dari rekayasa genetika ini terdapat dalam bidang tertentu seperti :
E. REKAYASA GENETIK DIBIDANG PERTANIAN
Pada tumbuhan/tanaman Teknologi produksi tanaman transgenic.
Ahli rekayasa genetik tanaman melakukan transformasi gen dengan tujuan
untuk memindahkan gen yang mengatur sifat-sifat yang diinginkan dari satu
organisme ke organisme lainnya. Beberapa sifat yang banyak dikembangkan
untuk pembuatan tanaman transgenik misalnya (1) gen resistensi terhadap
hama, penyakit dan herbisisda, (2) gen kandungan protein tinggi, (3) gen
resistensi terhadap stres lingkungan seperti kadar alumium tinggi ataupun
kekeringan dan (4) gen yang mengekspresikan suatu ciri fenotipe yang sangat
menarik seperti warna dan bentuk bunga, bentuk daun dan pohon yang
eksotik.
Dalam hubungannya dengan pembuatan tanaman transgenik terdapat
tiga komponen penting yaitu:
1. Isolasi gen target.
Gen target yang kita inginkan misalnya gen Bt (gen tahan terhadap
penggerek yang diisolasi dari bakteri Bacillus thurigenensis) diekstrak
kemudian dipotong dengan enzim restriksi. Gen yang sudah terpotong-potong
kemudian diseleksi bagian gen mana yang menyandikan gen Bt dan diisolasi.
Potongan gen Bt kemudian disisipkan ke dalam DNA sirkular (plasmid)
sebagai vektor menghasilkan molekul DNA rekombinan gen Bt. Vektor yang
sudah mengandung molekul DNA rekombinan gen Bt dimasukkan kembali

6. ke dalam sel inang yaitu bakteri untuk diperbanyak. Sel inang akan membelah
membentuk progeni baru yang sudah merupakan sel DNA rekombinan gen Bt
.
2. Proses transfer gen ke tanaman target.
Agar sel DNA rekombinan get Bt dapat terintegrasi pada inti sel
tanaman maka diperlukan vektor yang lain lagi untuk memindahkan gen Bt
ke dalam inti sel tanaman. Vektor tersebut adalah bakteri Agrobacterium
tumefaciens. Bakteri ini menyebabkan penyakit tumor pada tanaman.
Penyakit ini akan terjadi bila terdapat luka pada batang tanaman sehingga
memungkinkan bakteri menyerang tanaman tersebut. Luka pada tanaman
mengakibatkan tanaman mengeluarkan senyawa opine yang merangsang
bakteri untuk menyerang tanaman dimana senyawa ini merupakan sumber
carbon dan nitrogen dari bakteri. Akibat masuknya bakteri menyebabkan
terjadinya proliferasi sel yang berlebihan sehingga menimbulkan penyakit
tumor pada tanaman. Kemampuan untuk menyebabkan penyakit ini pada
tanaman ternyata ada hubungannya dengan DNA sirkular (plasmid) Ti
(Tumor inducing plasmid) dalam sel bakteri A. tumefaciens. Sifat yang
menyolok pada plasmid Ti ialah bahwa setelah infeksi oleh A. tumefaciens,
sebagian dari molekul DNAnya berintegrasi dalam DNA kromosom tanaman.
Segmen ini dikenal dengan nama T-DNA (transfer DNA) Metode kerjasama
antara tanaman dan A. tumefaciens ini digunakan oleh ahli rekayasa genetika
tanaman untuk memindahkan gen Bt agar dapat terintegrasi dalam sel
tanaman. Oleh karena itu langkah selanjutnya adalah menyisipkan DNA
rekombinan yang sudah membawa gen Bt ke dalam plasmid Ti dari A.
tumefaciens. Setelah itu A. tumefaciens yang membawa gen Bt
diinokulasikan pada tanaman. Proses inokulasi tersebut dilakukan pada
tanaman target yang sedang diregenerasikan dalam kultur jaringan. Hal ini
memudahkan bagi proses transfer gen Bt ke dalam inti jaringan tanaman
dimana tanaman masih dalam proses pembelahan sel yang sangat aktif .
3. Expresi gen pada tanaman transgenik.
Gen yang sudah dimasukkan ke dalam tanaman target dalam hal ini
adalah gen Bt yang mengekspresikan tanaman transgenik tahan terhadap

7. hama penggerek harus dapat diexpresikan. Untuk mengetahui apakah gen
tersebut terekspresi atau tidak digunakan penanda yaitu selectable and
scoreable marker, dimana apabila tanaman target dapat tumbuh pada media
yang mengandung antibiotika atau tanaman target menampakan warna khusus
(warna biru untuk penanda gen gus) maka tanaman target itu adalah tanaman
transgenic sehingga setiap tanaman dapat dibuat menjadi varietas unggul
yang membuat hasil tanaman tersebut meningkat, juga ketahanan terhadap
hama penyakit. Kekhawatiran Dampak Organisme atau Pangan Produk
Transgenik Penerapan bioteknologi seperti manipulasi gen pada tanaman
budidaya telah memberikan manfaat yang tidak terbatas. Secara alamiah
tumbuhan mengalami perubahan secara lambat sesuai dengan keberhasilan
adaptasi sebagai hasil interaksi antara tekanan lingkungan dengan variabilitas
genetika. Campur tangan manusia melalui rekayasa genetik telah
mengakibatkan “revolusi” dalam tatanan gen. Perubahan drastis ini telah
menimbulkan kekhawatiran akan munculnya dampak produk transgenik baik
terhadap lingkungan, kesehatan maupun keselamatan keanekaragaman.
Dalam banyak hal bahaya produk transgenik yang diduga akan muncul terlalu
dibesar-besarkan. Tidak ada teknologi yang tanpa resiko, demikian pula
dengan produk rekayasa genetik. Resiko dari produk transgenik tidak akan
lebih besar dari produk hasil persilangan alamiah. Beberapa resiko pangan
transgenik yang mungkin terjadi antara lain resiko alergi, keracunan dan
tahan antibiotik. Pangan transgenik berpotensi menimbulkan alergi pada
konsumen yang memiliki sensitivitas alergi tinggi. Keadaan itu dipengaruhi
sumber gen yang ditransformasikan. Kasus ini pernah terjadi pada kedelai
transgenik dengan kandungan methionin tinggi, sehingga produknya tidak
diedarkan setelah penelitian menunjukkan adanya unsur alergi. Kekhawatiran
keracunan didasarkan pada sifat racun dari gen Bt terhadap serangga.
Kecemasan tersebut tidak beralasan karena gen Bt hanya aktif bekerja dan
bersifat racun bila bertemu sinyal penerima dalam usus serangga yang sesuai
dengan kelas virulensinya. Gen tersebut tidak stabil dan tidak aktif lagi pada
pH di bawah 5 dan suhu 65° C , artinya manusia tidak akan keracunan gen Bt
terutama untuk bahan yang harus dimasak terlebih dahulu. Kemungkinan lain

8. adalah resistensi mikroorganisme dalam tubuh menjadi lebih “kuat”. Kejadian
ini peluangnya kecil karena gen yang ditranfer melalui rekayasa genetik akan
terinkorporasi ke dalam genom tanaman. Kekhawatiran bahaya terhadap
keselamatan sumber daya hayati diduga terjadi melalui beberapa cara seperti
1) terlepasnya organisme transgenik ke alam bebas, dan 2) tranfer gen asing
dari produk transgenik ke tanaman lain sehingga terbentuk gulma yang dapat
merusak ekosistem yang ada sehingga mengancam keberadaan sumber daya
hayati. Perubahan tatanan gen dapat mengakibatkan perubahan perimbangan
ekosistem hayati dengan perubahan yang tidak dapat diramalkan . Prinsip
dasar biologi molekuler menunjukkan 2 sumber utama resiko yang mungkin
timbul.
F. BAYI TABUNG
Bayi tabung adalah bayi yang merupakan hasil pembuahan yang
berlangsung di dalam tabung. Teknologi ini sebenarnya kelanjutan dari teknologi
inseminasi buatan, hanya proses pembuahan pada bayi tabung terjadi di luar
sedangkan inseminasi terjadi di dalam tubuh. Kedua-duanya
sama-sama merupakan perkembangbiakan generatif. Kita biasanya sering
mendengar istilah bayi tabung bagi pasangan yang kesulitan untuk mendapatkan
keturunan. Hal ini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapatkan
keturunan.
Proses pembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut.
· Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk atau wanita diambil dengan suatu
alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi medium seperti kondisi yang ada
pada rahim wanita hamil.
Sel telur dipertemukan dengan sperma di bawah mikroskop dan diamati
sehingga terjadi fertilisasi.
Sel telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan kedalam tabung.
Jika sel telur yang sudah dibuahi disebut zigot. Zigot berkembang dengan
baik dan menjadi embrio, maka embrio tersebut akan disuntikkan kembali
ke dalam rahim induknya semula.

9. G. DAMPAK REKAYASA GENETIKA TERHADAP KEHIDUPAN
Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan
manusia maupun bagi makhluk hidup lain dan lingkungan. Teknologi yang
diciptakan dengan tujuan untuk memakmurkan umat manusia bisa saja
menghancurkan manusia itu sendiri jika tidak diikuti dengan keimanan dan
ketaqwaan.
Dampak positif rekayasa genetik sebagai berikut.
Menciptakan bibit unggul
Meningkatkan gizi masyarakat.
Melestarikan plasma nutfah.
Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan
manusia.
Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas
yaitu bayi tabung.
Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut:
Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi
genetis yang sama akan mudah terkena penyakit.
Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara
alami.
Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologi reproduksi untuk
kepentingan pribadi yang merugikan orang lain. Misalnya misi sebuah negara
yang hendak menguasai dunia dengan menciptakan prajurit tangguh dengan
teknik pengkloningan.
· Mengganggu proses seleksi alam.
Berdasarkan kajian ilmiah ISIS (GM Food Nightmare Unfolding in the Regulatory
Sham) menyampaikan tentang bagaimana pengambil kebijakan dan lembaga
penasihat seperti European Food Safety Authority telah mengabaikan prinsip
kehati-hatian (precautionary principle), menyalahgunakan ilmu, tidak mematuhi
hukum, dan membantu mempromosikan teknologi rekayasa genetik dengan fakta
yang berlawanan dengan keamanan pangan dan pakan rekayasa genetik.

10. Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically
Modified Organism (GMO), lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya
terdokumentasikan dalam laporan ISP. Di antaranya:
1) Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetic
menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa
genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen.
2) Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan
pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996
sampai 2003 di Amerika Serikat.
3) Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil
evaluasi pertanian Kerajaan Inggris.
4) Bt tahan pestisida dan roundup tahan herbisida yang merupakan dua
tanaman rekayasa genetik terbesar praktis tidak bermanfaat.
5. Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di
Amerika Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, mungkin
memperburuk kondisi karena adanya permintaan untuk biofuel.
Meluasnya kasus bunuh diri di daerah India, meliputi 100.000 petani
antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000 petani telah meninggal dalam
waktu setahun.
5) Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian
dan penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium.
6) Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel
embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa
genetik yang ditanam di seluruh dunia.
7) Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan. Ilmuwan menemukan
penyerbukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik sejauh
21 kilometer.

11. SISTEM IMUN
Rumusan masalah
o Membedakan antigen dan antibodi!
o Menjelaskan fungsi antigen dan antibodi pada mekanisme
pertahanan tubuh!
o Menjelaskan proses mekanisme pertahanan tubuh terhadap benda
asing!
o Menjelaskan akibat yang terjadi jika pertahanan tubuh lemah!
Antigen= Semua benda asing yang masuk ke dalam tubuh dapat
berupa sel asing/kanker dan kuman penyakit khususnya protein asing.
Antibodi= merupakan suatu senyawa protein sederhana (globulin) di
produksi oleh oleh limfosit B tersusun atas 2 tipe rantai (rantai ringan
dan berat) yang masuk ke plasma darah dan bertindak sebagai
mekanisme pertahanan.
Fungsi Antibodi :
 Berikatan dengan molekul antigen membentuk rangkaian seperti jaring.
 Dapat menghambat partikel-partikel virus.
 Dapat menutupi protein dari virus agar virus tersebut tidak bias
menginfeksi sel.
 Bagian yang berperan dalam di dalam pertahanan tubuh (sebagai
mekanisme pertahanan tubuh).
 Menghasilkan respon kebal yang dihasilkan sel darah putih apabila tubuh
terinfeksi suatu antigen.
 Melawan antigen dengan cara mengikatnya.
 Melindungi tubuh dari bermacam-macam penyakit.

12. Fungsi Antigen:
1) Dapat merangsang tubuh untuk untuk membentuk antibodi.
2) Berikatan dengan molekul antibodi membentuk rangkaian seperti jaring.
3) Dapat menginfeksi tubuh dengan begitu akan menghasilkan respon kebal
dengan memproduksi
zat antibodi.
3. Proses mekanisme pertahanan tubuh terhadap benda asing :
Respon imun tersebut dilakukan oleh sel hidup yang terjadi melalui dua
mekanisme yang berlainan, yaitu dengan daya fagositis dan pembentukan zat
antibodi.
1. Daya fagositosis, dilakukan oleh sel-sel fagosit dan sel makrofag, leukosit,
monosit, dan sebagainya; sel-sel tersebut dapat menghancurkan kuman penyakit
yang masuk ke dalam tubuh.
2. Pembentukan zat antibody yang dilakukan oleh sistem limfosid. Organ atau
jaringan yang merupakan sistem imun ini tersebar di dalan tubuh. Pada manusia
dan mamalia organ-organ pusat sistem tersebut sum-sum tulang dan timus.
4. Akibat yang terjadi bila pertahanan tubuh lemah:
Daya pertahanan tubuh pada tiap-tiap orang tidak sama dan dapat merendah
(melemah). Di antara penyebabnya; merendahnya nilai makanan, penyakit-
penyakit infeksi, kekurang vitamin A, pilek-pilek, dan penyakit bocor madu. Bila
daya pertahanan tubuh lemah/ rendah, maka orang mudah mendapat infeksi oleh
antigen. Dengan cara hidup yang teratur, adanya keseimbangan antara 3 hal yaitu
nilai makanan, istirahat, dan kerja, maka daya pertahanan tubuh dapat menjadi
setinggi