Dalam ilmu biologi, “gen” merujuk kepada unit dasar dari informasi genetik yang diwariskan dari generasi ke generasi. Gen memiliki peran penting dalam menentukan sifat-sifat keturunan atau karakteristik organisme. Mereka terletak pada kromosom dan membawa instruksi-instruksi untuk sintesis protein tertentu atau untuk mengatur proses biologis lainnya
Gen bisa mengkodekan berbagai macam informasi, termasuk sifat fisik (seperti warna mata), sifat perilaku (seperti kecenderungan terhadap suatu penyakit), dan banyak lagi. Koleksi genetik atau genom suatu organisme membentuk dasar bagi pewarisan sifat-sifat keturunan. Variasi dalam gen-gen ini dapat menghasilkan keragaman dalam populasi organisme dan memungkinkan proses evolusi terjadi.
Gen diperkenalkan pertama kali oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang menyatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom. Gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat dalam lokus gen.
Gen terdiri atas protein dan asam nukleat yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid), berukuran antara 4-8 m (micron).
Gen bisa berubah secara alami
Waktu, dalam konteks evolusi, dapat mempengaruhi sifat-sifat gen melalui berbagai mekanisme seperti mutasi, seleksi alam, rekombinasi genetik, dan deretan faktor-faktor lingkungan secara alami. Namun, perubahan sifat gen biasanya memerlukan proses evolusi yang terjadi dalam skala waktu yang sangat lama, tidak hanya dalam skala waktu yang singkat seperti yang biasa dihubungkan dengan perubahan sifat fisik atau adaptasi individu.
Mutasi genetik, misalnya, bisa terjadi secara acak dalam suatu populasi dari generasi ke generasi. Jika mutasi tersebut memberikan keuntungan dalam kelangsungan hidup atau reproduksi individu yang membawanya, maka mutasi tersebut dapat menjadi lebih umum dalam populasi karena seleksi alam. Namun, proses ini biasanya memakan waktu berabad-abad atau bahkan lebih lama tergantung pada kompleksitas fenotipe (karakteristik fisik) yang terpengaruh oleh gen tersebut dan kondisi lingkungan.
Jadi, sementara waktu memainkan peran kunci dalam proses evolusi dan dapat menyebabkan perubahan sifat gen, perubahan ini sering terjadi dalam skala waktu yang sangat besar/lama dan tidak dapat diamati dalam skala waktu pendek dalam kehidupan sehari-hari.
Rekayasa genetika
Gen dapat diubah atau direkayasa dalam proses yang dikenal sebagai rekayasa genetika. Rekayasa genetika melibatkan manipulasi gen atau DNA organisme dengan tujuan untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan atau mengubah sifat-sifat yang ada. Teknik-teknik rekayasa genetika telah berkembang pesat dan digunakan dalam berbagai bidang seperti pertanian, kedokteran, dan industri.
Beberapa teknik rekayasa genetika yang umum termasuk:
– Teknik CRISPR-Cas9: Ini adalah salah satu teknik rekayasa genetika yang paling canggih dan serbaguna yang memungkinkan penargetan dan pengeditan DNA secara tepat. Dengan menggunakan CRISPR-Cas9, para ilmuwan dapat menonaktifkan gen tertentu, menambahkan atau mengganti potongan DNA, atau mengubah ekspresi gen secara spesifik.
– Transformasi genetik: Ini adalah metode yang telah lama digunakan di bidang pertanian dan bioteknologi untuk memasukkan gen baru ke dalam organisme target, seperti tanaman, bakteri, atau hewan, untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan, seperti ketahanan terhadap hama atau penyakit, atau peningkatan hasil pertanian.
– Terapi gen: Dalam kedokteran, teknik rekayasa genetika digunakan dalam terapi gen untuk mengobati penyakit genetik, di mana gen yang bermasalah dalam organisme pasien diganti atau diperbaiki dengan gen yang sehat.
– Kloning gen: Ini melibatkan pembuatan salinan gen tertentu dalam jumlah yang besar untuk tujuan penelitian atau produksi.
Rekayasa genetika telah membawa perubahan besar dalam berbagai aspek kehidupan manusia, dari bidang pertanian, peternakan dan kesehatan hingga industri dan lingkungan. Namun, juga penting untuk mempertimbangkan etika dan dampak lingkungan dari penggunaan teknologi ini. [KS]
