MAKALAH INSULIN REKOMBINAN

 B A B 1

                                                P ENDAHULUAN

A.    Latar beakang

   Teknik DNA rekombinan pertama kali di usulkan oleh Peter Lobban, seorang mahasiswa pasca sarjana. Eksploitasi teknologi DNA rekombinan di fasilitasi oleh isolasi, penemuan dan penerapan endonuklease restriksi oleh Werner Arber, Daniel Nathans, dan Hamilton Smith, yang mereka terima tahun 1978 dalam penghargaan nobel dalam kedokteran. Sebuah terobosan dalam penerapan teknologi DNA rekombinan terjadi pada tahun 1977 ketika Herbert Boyer di produksi biosintetik manusia insulin di laboratorium. Urutan gen tertentu atau polinukleotida yang mengkode untuk insulin produksi pada manusia diperkenalkan ke koloni sampel yang E.coli bakteri. Ini adalah obat pertama kali dibuat melalui teknologi DNA rekombinan untuk disetujui oleh FDA dn komersial tersedia dibawah nama merek humulin. Sebagian besar insulin saat ini digunakan diseluruh dunia sekarang biosintetik rekombinan manusia insulin atau analognya.         

Rekombinasi DNA (rDNA) adalah bentuk buatan DNA yang dibuat dengan menggabungkan dua atau lebih sekuens yang biasanya tidak akan  terjadi bersama-sama melalui penyambungan gen. Dalam hal modifikasi genetik, itu diciptakan melalui pengenalan yang relevan DNA ke dalam DNA organisme yang ada seperti plasmid dan bakteri, untuk kode atau mengubah ciri yang berbeda dengan tujuan tertentu seperti resistensi antibiotik. Ini berbeda dari rekombinasi genetika dalam hal itu tidak terjadi melalui dalam sel, tetapi di rekayasa. Sebuah protein rekombinan adalah suatu protein yang dihasilkan dari DNA rekombinan..

B.     Tujuan

       Untuk mengetahui apa itu insulin dan DNA rekombinan pada manusia

C.   Manfaat

      1. Bagi PenulisDapat menambah wawasan ilmu pengetahuan mengenai  Insulin Rekombinan

      2. Bagi pembaca Sebagai bahan bacaan dan menmbah pengetahuan tentang Insulin Rekombinan

B A B  II

PEMBAHASAN

 PENGERTIAN INSULIN

    Insulin adalah suatu hormon polipetida yang diproduksi dalam sel-sel β kelenjar Langerhaens pankreas. Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah (kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter).Insulin merupakan hasil recombinasi DNA yang digunakan secara genetis dengan memodifikasi Escchereia Coli. Organisme ini mensintese setiap rantai insulin menjadi seperti asam amino yang sama seperti insulin manusia. Ikatan-ikatan kimia ini yang akhirnya menghasilkan human insulin.                                                        .
      Insulin bekerja terutama dengan mengatur metabolisme glukosa. Insulin dan analognya menurunkan kadar gula darah dengan menstimulasi pengambilan glukosa perifer, terutama di otot dan lemak, serta menghambat produksi glukosa di hati. Insulin menghambat lipolisis pada adiposit, menghambat proteolisis, dan meningkatkan sintesis protein.                                             .                                                                                                       

TIPE JENIS INSULIN                                                                             .
Insulin dapat dibedakan atas dasar:

1. Waktu kerja insulin (onset), yaitu waktu mulai timbulnya efek insulin sejak disuntikan.
2. Puncak kerja insulin, yaitu waktu tercapainya puncak kerja insulin.
3. Lama kerja insulin (durasi), yaitu waktu dari timbulnya efek insulin sampai hilangnya efek insulin.

Terdapat 4 buah insulin eksogen yang diproduksi dan dikategorikan berdasarkan puncak dan jangka waktu efeknya :

1. Insulin Eksogen kerja cepat.                         

   Bentuknya berupa larutan jernih, mempunyai onset cepat dan durasi pendek. Yang termasuk di sini adalah insulin regular (Crystal Zinc Insulin / CZI ). Saat ini dikenal 2 macam insulin CZI, yaitu dalam bentuk asam dan netral. Preparat yang ada antara lain: Actrapid, Velosulin, Semilente. Insulin jenis ini diberikan 30 menit sebelum makan, mencapai puncak setelah 1– 3 macam dan efeknya dapat bertahan samapai 8 jam.

2. Insulin Eksogen  kerja sedang.

    Bentuknya terlihat keruh karena berbentuk hablur-hablur kecil, dibuat dengan menambahkan bahan yang dapat memperlama kerja obat dengan cara memperlambat penyerapan insulin kedalam darah. Yang dipakai saat ini adalah Netral Protamine Hegedorn (NPH), MonotardÒ, InsulatardÒ. Jenis ini awal kerjanya adalah 1.5 – 2.5 jam. Puncaknya tercapai dalam 4 – 15 jam dan efeknya dapat bertahan sampai dengan 24 jam.

3. Insulin Eksogen campur antara kerja cepat & kerja sedang (Insulin premix)

   Yaitu insulin yang mengandung insulin kerja cepat dan insulin kerja sedang. Insulin ini mempunyai onset cepat dan durasi sedang (24 jam). Preparatnya: Mixtard 30/40

4. Insulin Eksogen kerja panjang (lebih dari 24 jam).

    Merupakan campuran dari insulin dan protamine, diabsorsi dengan lambat dari tempat penyuntikan sehingga efek yang dirasakan cukup lam, yaitu sekitar 24 – 36 jam. Preparat: Protamine Zinc Insulin (PZI), Ultratard.

Karakteristik farmakokinetik: pendek, intermediet dan long-acting sediaan insulin

Kategori	Onset (jam setelah pemberian)	Aktivitas puncak (jam setelah pemberian)	Durasi (jam)
Aksi pendek	0,5-1	2-5	6-8
Aksi menengah	2	4-12	Sampai 24
Aksi lama	4	10-20	Sampai 36

Pemberian insulin:

- short acting              : diberi 0,5-1 jam sebelum maakan

- intermediet acting   : diberi 2 jam sebelum makan

- long acting               : diberi 4 jam sebelum makan

Pemberian preparat insulin perlu diatur seperti di atas supaya saat kadar glukosa dalam tubuh tinggi (mencapai puncak) maka kadar insulin juga sudah tinggi, jadi harus seimbang. Jika kadar insulin tinggi kadar glukosa darah rendah maka akan terjadi shock. Jika kadar insulin rendah tetapi kada glukosa darah tinggi maka terjadi kelebihan gula (diabetes).

 Kerja insulin dalam tubuh dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya:

1.      Dosis

 Semakin tinggi dosisnya maka semakin cepat aksinya.

2.      Tempat injeksi

Umumnya insulin diberikan dengan injeksi menembus kulit. Pada pemberian intravena aksinya cepat, pada transdermal atau secara subkutan maka pada otot terjadi degradasi insulin 20-25%. Makanya harus diperhitungkan untuk mendapatkan dosis yang tepat. Kebanyakan insulin diinjeksikan pada perut (intrperional). Jarum untuk injeksi insulin kecil sekali dan pendek (0,5-1cm). Dapat juga menggunakan implant pad dada yang dapat mensuplai insulin sedikit demi sedkit.

3.      Kehadiran antibodi insulin

Hal ini terutama pada penggunaan hewan sebagai insulin. Jika digunakan insulin dari luar dikhawatirkan terjadi reaksi antigen antibodi maupun perusakan lain, kecuali pada penderita autoimun

4.      Aktivitas fisik

5.      Semakin banyak aktivitas fisik yang kita lakukan maka kita perlu energi  (dari glukosa) yang semakin besar sehingga tidak perlu aksi insulin yang ekstra untuk mengubah glukosa menjadi glikogen (insulin yang diperlukan semakin sedikit).

 TEKNIK PENYUNTIKAN INSULIN
      Sebelum menggunakan insulin, diabetesein ataupun keluarga tentunya perlu untuk diberikan pengetahuan danwawasan mengenai cara dan prosedur menyuntikkan insulin eksogen;

a.       Sebelum menyuntikkan insulin, kedua tangan dan daerah yang akan disuntik haruslah           bersih. Bersihkanlah dengan cairan alkohol 70% dengan menggunakan kapas bersih dan steril.

b.      Tutup vial insulin harus diusap dengan cairan alkohol 70%.

c.       Untuk semua insulin, kecuali insulin kerja cepat, harus digulung-gulung secara perlahan-   lahan denga kedua telapak tangan. Hal ini bertujuan untuk melarutkan kembali suspensi. (Jangan dikocok).

d.      Ambillah udara sejumlah insulin yang akan diberikan. Lalu suntikkanlah ke dalam vial untuk mencegah terjadi ruang vakum dalam vial. Hal ini terutama diperlukan bila akan dipakai campuran insulin.

e.       Bila mencampur insulin kerja cepat dengan kerja cepat harus diambil terlebih dahulu.

f.       Setelah insulin masuk ke dalam alat suntik, periksa apakah mengandung gelembung atau tidak. Satu atau dua ketukan pada alat suntik dalam posisi tegak akan dapat mengurangi gelembung tersebut. Gelembung yang ada sebenarnya tidaklah terlalu membahayakan, namun dapat mengurangi dosis insulin.

g.      Penyuntikan dilakukan pada jaringan bawah kulit (subkutan). Pada umumnya suntikan dengan sudut 90 derajad. Pada pasien kurus dan anak-anak, kulit dijepit dan insulin disuntikkan dengan sudut 45 derajat agar tidak terjadi penyuntikkan otot (intra muskular).

Perlu diperhatikan daerah mana saja yang dapat dijadikan tempat menyuntikkan insulin. Bila kadar glukosa darah tinggi, sebaiknya disuntikkan di daerah perut dimana penyerapan akan lebih cepat. Namun bila kondisi kadar glukosa pada darah rendah, hindarilah penyuntikkan pada daerah perut.

  Secara urutan, area proses penyerapan paling cepat adalah dari perut, lengan atas dan paha. Insulin akan lebih cepat diserap apabila daerah suntikkan digerak-gerakkan.

  Penyuntikkan insulin pada satu daerah yang sama dapat mengurangi variasi penyerapan.

Penyuntikkan insulin selalu di daerah yang sama dapat merangsang terjadinya perlemakan dan menyebabkan gangguan penyerapan insulin. Daerah suntikkan sebaiknya berjarak 1 inchi (+ 2,5cm) dari daerah sebelumnya. Lakukanlah rotasi di dalam satu daerah selama satu minggu, lalu baru pindah ke daerah yang lain.

PENYIMPANAN INSULIN EKSOGEN

Ø               Bila belum dipakai :
 Sebaiknya disimpan 2-8 derajat celcius (jangan sampai beku), di dalam gelap (seperti di lemari           pendingin, namun hindari freezer.

Ø              Bila sedang dipakai :
    Suhu ruang 25-30 derajat celcius cukup untuk menyimpan selama beberapa minggu, tetapi janganlah terkena sinar matahari.
Sinar matahari secara langsung dapat mempengaruhi percepatan kehilangan aktifitas biologik sampai 100 kai dari biasanya.Suntikkan dalam bentuk pena dan insulin dalam suntikkan tidak perlu disimpan di lemari pendingin diantara 2 waktu pemberian suntikkan.

Ø  Bila tidak tersedia lemari pendingin, simpanlah insulin eksogen di tempat yang teduh dan gelap.

CARA MENCAMPUR INSULIN

       Pemberian insulin campuran antara short-intermediet acting atau long acting insulin mengakibatkan kadar gula darah klien lebih bagus daripada single type insulin. Pada pemberian insulin campuran ini harus tepat dan benar agar insulin yang ada di dalam botol tidak bercampur dengan insulin yang ada di spuit yang dapat mengakibatkan lisis.

Adapun langkah-langkah pencampurannya adalah sebagai berikut:

1.      Cuci tangan

2.      Baca etiket botol insulin, tipe dan tanggal kadaluarsanya.

3.      Putar setiap botol insulin secara gantle diiatas telapak tangan agar isi insulin merata

4.      Usap tutup botol dengan alkohol.

5.      Injeksi 20 unit udara ke dalam NPH insulin. {jumlah udara yang dimasukkan ke dalam botol sesuai dengan dosis unit yang diperlukan}. Selalu mendahulukan menginjeksi udara ke dalam insulin yang berdurasi kerja lebih lama.

6.      Injeksikan udara 10 unit ke dalam botol insulin reguler. Jumlah udara yang diinjeksikan harus sama degan dosis insulin yang diberikan.

7.      Hisap 10 unit insulin reguler Pastikan bahwa tidak ada udara dalam spuit, selalu hisap dahulu insulin yang mempunyai masa kerja pendek.

8.      Hisap 2 unit insulin NPH dengan spuit yang telah berisi insulin reguler 10 uniit. Hati-hati jangan sampai insulin reguler terinjeksi ke botol insulin NPH.

9.      Jumlah insulin dalam satu spuit dharus menjadi 30 unit

  EFEK SAMPING INSULIN
            Jika insulin diberikan lebih banyak dari yang dibutuhkan untuk metabolisme glukosa timbul reaksi hipoglikemia atau syok insulin dapat diatasi dengan memberikan gula peroral atau intravena meningkatkan pemakaian insulin.
           Pada keadaan dimana jumlah insulin tidak cukup, gula tidak dapat dimetabolismesasikan sehinggga terjadi metabolisme lemak, pemakaian asam lemak [keton] untuk energi menimbulkan ketoasidosis.

REAKSI HIPOGLIKEMIA DAN KETOASIDOSIS DIABETIKUM

REAKSI

TANDA DAN GEJALA

Reaksi Hipoglikemik syok insulin Ketoasidosis diabetik  reaksi hiperglikemik

Sakit kepala, kepala terasa ringan  Gelisah terasa takut, tremor, keringat berlebihan dingin, kulit lembab, takikardi, bicara  tersendat-sendat, lupa, kekacauan mental,kejang, kadar gula dara <  60 mg/dl.  Sangat haus, poliuria. Bau napas seperti buah, pernapasan kusmaul [dalam, cepat, melelahkan, terasa menekan, sesak], denyut nadi cepat dan lemah, selaput lendir kering dan turgor kulit buruk, kadar gula darah > 250  mg/dl.

Membuat Insulin Manusia dengan Teknik DNA Rekombinan

         Bakteri Gram negatif, Escherrichia coli, penghuni alami saluran pencernaan manusia

Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921, pasien diabetes mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah disebabkan gangguan produksi insulin, telah diterapi dengan menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas hewan.

Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun komposisinya sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan tubuh pasien menghasilkan antibodi terhadap insulin babi dan sapi yang berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon inflamasi pada tempat injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing yang rutin.

Faktor-faktor ini menyebabkan peneliti mempertimbangkan untuk membuat Humulin dengan memasukkan gen insulin ke dalam vektor yang cocok, yaitu sel bakteri E. coli, untuk memproduksi insulin yang secara kimia identik dan dapat secara alami diproduksi. Hal ini telah dicapai dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.

Struktur insulin

Secara kimia, insulin adalah protein kecil sederhana yang terdiri dari 51 asam amino, 30 di antaranya merupakan satu rantai polipeptida, dan 21 lainnya yang membentuk rantai kedua. Kedua rantai dihubungkan oleh ikatan disulfida.

Kode genetik untuk insulin ditemukan dalam DNA di bagian atas lengan pendek dari kromosom kesebelas yang berisi 153 basa nitrogen (63 dalam rantai A dan 90 dalam rantai B). DNA yang membentuk kromosom, terdiri dari dua heliks terjalin yang dibentuk dari rantai nukleotida, masing-masing terdiri dari gula deoksiribosa, fosfat dan nitrogen. Ada empat basa nitrogen yang berbeda yaitu adenin, timin, sitosin dan guanin. Sintesis protein tertentu seperti insulin ditentukan oleh urutan dasar tersebut yang diulang.

Proses produksi

Escherrichia coli (E. coli), penghuni saluran pencernaan manusia, adalah ‘pabrik’ yang digunakan dalam rekayasa genetika insulin. Ketika bakteri berreproduksi, gen insulin direplikasi bersama dengan plasmid. E. coli seketika memproduksi enzim yang dengan cepat mendegradasi protein asing seperti insulin. Hal tersebut dapat dicegah dengan cara menggunakan E. coli strain mutan yang sedikit mengandung enzim ini. Pada E. coli, B-galaktosidase adalah enzim yang mengontrol transkripsi gen. Untuk membuat bakteri memproduksi insulin, gen insulin perlu terikat pada enzim ini.

Enzim restriksi secara alami diproduksi oleh bakteri. Enzim restriksi bertindak seperti pisau bedah biologi, hanya mengenali rangkaian nukleotida tertentu, misal salah satunya rangkaian kode untuk insulin. Hal tersebut memungkinkan peneliti untuk memutuskan pasangan basa nitrogen tertentu dan menghapus bagian DNA yang berisi kode genetik dari kromosom sebuah organisme sehingga dapat memproduksi insulin. Sedangkan DNA ligase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai perekat genetik dan pengelas ujung nukleotida.

Langkah pertama pembuatan humulin adalah mensintesis rantai DNA yang membawa sekuens nukleotida spesifik yang sesuai karakteristik rantai polipeptida A dan B dari insulin. Urutan DNA yang diperlukan dapat ditentukan karena komposisi asam amino dari kedua rantai telah dipetakan. Enam puluh tiga nukleotida yang diperlukan untuk mensintesis rantai A dan sembilan puluh untuk rantai B, ditambah kodon pada akhir setiap rantai yang menandakan pengakhiran sintesis protein.

Antikodon menggabungkan asam amino, metionin, kemudian ditempatkan di setiap awal rantai yang memungkinkan pemindahan protein insulin dari asam amino sel bakteri itu. ‘Gen’ sintetik rantai A dan B kemudian secara terpisah dimasukkan ke dalam gen untuk enzim bakteri, B-galaktosidase, yang dibawa dalam plasmid vektor tersebut. Pada tahap ini, sangat penting untuk memastikan bahwa kodon gen sintetik kompatibel dengan B-galaktosidase. Plasmid rekombinan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sel E. coli.

Praktis penggunaan teknologi DNA rekombinan dalam sintesis insulin manusia membutuhkan jutaan salinan plasmid bakteri yang telah digabungkan dengan gen insulin dalam rangka untuk menghasilkan insulin. Gen insulin diekspresikan bersama dengan sel mereplikasi galaktosidase-B di dalam sel yang sedang menjalani mitosis.

Protein yang terbentuk, sebagian terdiri dari B-galaktosidase, bergabung ke salah satu rantai insulin A atau B. Rantai insulin A dan rantai B kemudian diekstraksi dari fragmen B-galaktosidase dan dimurnikan.

Kedua rantai dicampur dan dihubungkan kembali dalam reaksi yang membentuk jembatan silang disulfida, menghasilkan Humulin murni (insulin manusia sintetis).

Implikasi biologis dari rekayasa genetika Humulin rekombinan

Humulin merupakan protein hewani yang dibuat dari bakteri sedemikian rupa sehingga strukturnya benar-benar identik dengan molekul alami. Hal ini akan mengurangi kemungkinan komplikasi yang disebabkan produksi antibodi oleh tubuh manusia. Dalam studi kimia dan farmakologi, insulin rekombinan DNA manusia yang diproduksi secara komersil telah terbukti bisa dibedakan dari insulin pankreas manusia.

Insulin secara Rekombinan

Pengertian Rekombinasi DNA

         Rekombinasi DNA (rDNA) adalah bentuk buatan DNA yang dibuat dengan menggabungkan dua atau lebih sekuens yang biasanya tidak akan  terjadi bersama-sama melalui penyambungan gen. Dalam hal modifikasi genetik, itu diciptakan melalui pengenalan yang relevan DNA ke dalam DNA organisme yang ada seperti plasmid dan bakteri, untuk kode atau mengubah ciri yang berbeda dengan tujuan tertentu seperti resistensi antibiotik. Ini berbeda dari rekombinasi genetika dalam hal itu tidak terjadi melalui dalam sel, tetapi di rekayasa. Sebuah protein rekombinan adalah suatu protein yang dihasilkan dari DNA rekombinan.

Komponen yang diperlukan dalam Rekombinasi DNA.                                                 .

Untuk mamahami rekombinasi DNA, berturut turut akan kita pelajari tentang gen, enzim pemotong, enzim penyambung, pembawa gen ( vector ), sel target, metode kultur untuk menyeteksi hasil, dan pengklonaan sel yang mengandung DNA rekombinan.                                        

Enzim Pemotong dan Penyambung.Enzim pemotong dikenal sebagai retriksi atau enzim penggunting. Fungsi enzim ini memotong motong benang DNA yang panjang menjadi pendek agar dapat disambung sambungkan lagi. Enzim pemotong secara lami dimiliki oleh sel untuk memotong DNA di dalam sel. Enzim pemotong itu jumlahnya banyak. Setiap enzim bekarja secara khusus. Artinya setiap enzim hanya dapat memotong urutan basa tertentu pada DNA. Dan hasil potonganya berupa sepenggal DNA berujung runcing yang komplemen yang di kenal sebagai DNA ujung runcing.                                                                         

Selain enzim pemotong retriksi endonuklease, yang terdapat pula enzum penyambung yang berfungsi menyambung nyambungkan DNA, yaitu enzim ligase.Enzim ligase DNA mengkatalisis ikatan fosfodiester antar dua rantai DNA. Ligase DNA tidak dapat menyambungkan DNA untai tunggal, melainkan harus DNA rangkap.   

TEKNIK DNA REKOMBINAN 

Teknik DNA rekombinan merupakan hal yang sangat penting dalam rekayasa genetika. Salah satu contoh rekayasa genetika dengan menggunakan teknik DNA rekombinan berupa produksi hormone insulin yang secara sederhana tahapnya dapat dijelaskan sebagai berikut.

1.      Mengidentifikasi dan mengisolasi gen penghasil insulin dari sel pancreas manusia.

a.       Mula-mula mRNA yang telah disalin dari gen penghasil insulin diekstrak dari sel pancreas.

b.      Enzim ini menggunakan mRNA sebagai cetakan untuk membentuk DNA berantai tunggal.

c.       DNA ini kemudian dilepaskan dari mRNA.

d.      Enzim DNA polymerase digunakan untuk melengkapi DNA rantai tunggal menjadi rantai  ganda, disebut DNA komplementer (c-DNA), yang merupakan gen penghasil insulin.

2.      Melepaskan salinan gen penghasil insulin tersebut dengan cara memotong kromosom secara khusus menggunakan enzim restriksi.

3.      Mengekstrak plasmid dari sel bakteri, kemudian membuka plasmid dari sel bakteri dengan menggunakan enzim restriksi yang lain. Sementara itu, di dalam serangkaian tabung reaksi atau cawan petri, gen penghasil insulin manusia (dalam bentuk c-DNA) disiapkan untuk dipasangkan pada plasmid yang terbuka tersebut.

4.      Memasang gen penghasil insulin ke dalam cincin plasmid. Mula-mula, ikatan yang terjadi masih lemah, kemudian enzim DNA ligase memperkuat ikatan ini sehingga dihasilkan molekul DNA rekombinan / plasmid rekombinan yang bagus.

5.      Memasukkan plasmid rekombinan kedalam bakteri E. coli. Di dalam sel bakteri ini plasmid mengadakan replikasi.

6.      Mengultur bakteri E. coli yang akan berkembang biak dengan cepat menghasilkan klon-klon bakteri yang mengandung plasmid rekombinan penghasil insulin. Melalui rekayasa genetika dapat dihasilkan E. coli yang merupakan penghasil insulin dalam jumlah banyak dan dalam waktu yang singkat

PRODUKSI INSULIN DENGAN TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN

    Seperti pada proses pembuatan insulin menggunakan lactose operon (gen lac Z), pembuatan insulin menggunakan bantuan β-galaktosidase juga membuat rantai A dan B secara terpisah. Ingat, terpisah dulu baru nanti digabungkan. Awalnya, gen yang menyandi baik rantai A dan rantai B digabung dengan gen β-galaktosidase. β-galaktosidase ini digunakan sebagai promotor, dengan hanya IPTG (suatu analog laktosa) maka gen β-galaktosidase akan tersintesis. Gen rantai A maupun rantai B yang berada didekatnya, tentu juga akan tersintesis. Ini adalah cara bagaimana gen rantai A tersintesis menjadi protein A.

    Bila gen β-galaktosidase bertemu dengan inducer yaitu IPTG, maka gen ini akan tersintesis. Metionin dan rantai A mauoun B yang berada didekatnya akan ikut teersintesis, proses selanjutnya, sama seperti menggunakan laktose operon (Ingat, fungsi lac sama dengan β-galaktosidase).

            Pada tahap terakhir, rantai A dan B akan digabungkan menggunakn proses oksidasi. Proses oksidasi berlangsung sebagai berikut:

            Rantai A dan B dioksidasi, bila tidak terbentuk protein yang diinginkan maka direduksi kembali. Proses oksidasi-reduksi ini memakan waktu dan tidak efisien. Maka supaya benar-benar dihasilkan insulin dengan cara yang nudah, dilakukan teknik rekombinan yang kedua.

Gambar 5 ; Teknologi rekombinan insulin yang kedua adalah menggunakan proinsulin. Seperti kita ketahui bahwa proinsulin akan langsung diubah menjadi insulin oleh enzim proteoltik (menguntungkan dan efektif).dan berikut caranya:

1. mRNA proinsulin diubah menjadi cDNA proinsulin menggunakan enzim reverse transcriptase. Diperlukan juga sintesis kodon untuk menyandi protein. Apa tujuan diubah jadi cDNA dan sisntesis metionin ?
2. Kemudian cDNA dan kodon metionin di ligase bersama plasmid. Sebelumnya, di depan cDNA proinsulin ada gen β-galaktosidase.
3. Di dalam gen E. Coli ini akan tersintesis menjadi protein yaitu peptida A, C (suatu fragmen internal) dan B (ingat peptida A, C, dan B adalah proinsulin, tanpa rantai C disebut insulin).
4. CNBr akan mememotong met dan memisahkan antara β-galaktosidase dan proinsulin
5. Proinsulin diubah secra enzimatik oleh enzim proteolitik menjadi insulin.

B A B III

P E N U T U P

              Insulin adalah suatu hormon polipetida yang diproduksi dalam sel-sel β kelenjar langerhaens pankreas. Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah (kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter).Insulin merupakan hasil recombinasi DNA yang digunakan secara genetis dengan memodifikasi Escchereia Coli. Organisme ini mensintese setiap rantai insulin menjadi seperti asam amino yang sama seperti insulin manusia. Ikatan-ikatan kimia ini yang akhirnya menghasilkan human insulin.

              Rekombinasi DNA (rDNA) adalah bentuk buatan DNA yang dibuat dengan menggabungkan dua atau lebih sekuens yang biasanya tidak akan  terjadi bersama-sama melalui penyambungan gen. Dalam hal modifikasi genetik, itu diciptakan melalui pengenalan yang relevan DNA ke dalam DNA organisme yang ada seperti plasmid dan bakteri, untuk kode atau mengubah ciri yang berbeda dengan tujuan tertentu seperti resistensi antibiotik

Saran

               Bahwa insulin rekombinan itu sangat penting untuk di ketahui dan berguna untuk kehidupan karna  insulin dapat mengontrol jalur metabolisme mealui:

1. Menginduksi deposporilasi beberapa enzim regulator yang berperan dalam jalur anabolisme maupun katablisme .
2. Menginduksi regulasi level transkripsi dari beberapa gen yang mengkode enzim metabolic.

DAFTAR PUSTAKA

      Tof Ilanit. 1994. Recombinant DNA Technology in the Synthesis of Human Insulin [disitasi 30 November 2010]. Diunduh dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm.

      Gambar diambil dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm

      Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas