1. 1
Makalah
Bioteknologi
“Hewan Transgenik
(Metode Stem Cell Embryo)”
Oleh :
Nama :Gus Cindrawasih
Semester : VIb
NPM : 09 22 0076
Dosen pengampu : Syamsul Hadi, M.Pd
SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMI PENDIDIKIAN
(STKIP) HAMZANWADI SELONG
JURUSAN MIPA PROGRAM STUDI BIOLOGI
T.A. 2012

2. i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT. Yang telah memberikan
limpahan rahmatnya kepad kita semua, sehingga alam semesta seraya berkata
Allah Maha besar akan segala ciptaannya.
Shalawat serta salam kita haturkan kepada Rasulullah SAW. Yang telah
membawa umat manusia wabil khususi umat islam saat ini, dari jalan pikiran
tanpa batas menjadi lebih mulia dalam keterbatasan yaitu mengakui keEsaan
Allah.
Dengan ucapan salam, serta hormat kami kepada Dosen Pengampu
Bioteknologi Bapak Syamsul Hadi, M.Pd atas segala usaha dalam
memaksimalkan pengetahuan mahasiswa dari makalah yang berjudul “Hewan
Transgenik (Metode Stem Cell Embryo)”. Kami sampaikan segenap pengetahuan
kami dan atas dasar referensi – referensi sebagai sumber acuan dari isi makalah
kami.
Tidak ada kata sempurna yang pantas untuk segala hal di dunia ini kecuali
Allah. Apabila ada kesalahan yang secara tidak sadar diketahui serta pengetikan,
kata – kata, bahkan referensi, untuk kami dimaafkan. Kritik dan saran kami
tunggu dari Bapak Dosen dan semua saudara/i mahasiswa.
Pancor 28 Juni 2012
Penyusun

3. ii
DAFTAR ISI
19 COVER
KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
A. Latar Belakang .............................................................................. 1
B. Rumusan Masalah......................................................................... 2
C. Tujuan ........................................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN .................................................................................. 3
A. Difinisi Stem Cell.......................................................................... 3
B. Aspek Biomedik Embrionik Stem Cell ......................................... 5
C. Aplikasi/Penggunnaan kultur Stem Cell ....................................... 8
BAB III PENUTUP
Kesimpulan ....................................................................................... 10
Daftar Pustaka

4. 1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sudah berkembang sangat pesat.
Dimana penerapannya sebagian besar digunakan untuk meningkatkan taraf
hidup manusia. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut
menjangkau setiap aspek kehidupan manusia, tak ketinggalan pula dalam
bidang bioteknologi. Selain pada dunia tumbuhan, bioteknologi modern juga
telah menjangkau dunia hewan.
Salah satu pengembangan bioteknologi modern adalah “Teknologi
Transgenik”. Transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup
ke makhluk hidup lainnya, baik dari satu hewan ke hewan lainnya atau dari
satu tanaman ke tanaman lainnya. Transformasi gen tersebut yang umumnya
berasal dari spesies yang sama, tapi dapat juga berasal dari spesies berbeda
yang dilakukan terhadap embrio sebelum hewan transgenik tersebut
dilahirkan. Transformasi genetik diharapkan menyebabkan mutasi spontan
sehingga genetik dari hewan yang ditransformasi termodifikasi sesuai dengan
gen yang diharapkan muncul sebagai performans. Salah satu tujuan dilakukan
manipulasi genetik adalah untuk menghasilkan hewan yang memiliki karakter
yang diharapkan (breeding).
Hewan transgenik dikembangkan dengan 3 cara, yaitu mikroinjeksi DNA,
transfer gen dengan media retrovirus dan transfer gen dengan media sel
cangkokan embrionik. Mikroinjeksi DNA dilakukan dengan melakukan
injeksi langsung gen terpilih yang diambil dari anggota lain dalam spesies
yang sama ataupun berbeda ke dalam pronukleus ovum yang telah dibuahi.
Transfer gen dengan media retrovirus menggunakan retrovirus sebagai vector,
kemudian menginjeksikan DNA ke dalam sel inang. DNA dari retrovirus
berintegrasi ke dalam germ untuk bekerja. Transfer gen dengan media sel
cangkokan embrionik diaplikasikan dengan menggunakan sequence DNA
yang diharapkan muncul ke dalam kultur in vitro sel cangkokan embrionik.
Sel cangkokan dapat menjadi organisme lengkap.

5. 2
Berdasarkan paparan singkat diatas, maka penulis bermaksud untuk
membahas salah satu metode yang digunakan dalam menghasilkan hewan
transgenik yakni Metode Stem Cell Embrio
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Apakah yang dimaksud dengan Stem Cell?
2. Bagaimana aspek biomedik Embryonic Stem Cells?
3. Bagaimanakah proses transgenik pada hewan terutama dengan metode
Stem Cell Embryo?
4. Apa saja aplikasi/penggunaan kultur Stem Cell Embryo?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian Stem Cell.
2. Untuk mengetahui konsep aspek biomedik Embryonic Stem Cell.
3. Untuk mengetahui proses transgenik pada hewan terutama dengan metode
Stem Cell Embryo.
4. Untuk mengetahui aplikasi/penggunaan kultur Stem Cell Embryo.

6. 3
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Stem Cell
Sel Punca atau stem cell adalah sel yang tidak/belum terspesialisasi dan
mempunyai kemampuan/potensi untuk berkembang menjadi berbagai jenis
sel-sel yang spesifik yang membentuk berbagai jaringan tubuh.
Gambar-1
Sifat/karakter sel punca yaitu differentiate dan self regenerate/renew
Stem Cell mempunyai 2 sifat yang khas yaitu
1. Differentiate yaitu kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi sel lain. Sel
Punca mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel yang khas (spesifik)
misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas dan lain-lain
2. Self regenerate/self renew yaitu kemampuan untuk memperbaharui atau
meregenerasi dirinya sendiri. Stem cells mampu membuat salinan sel yang
persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

7. 4
Berdasarkan pada kemampuannya untuk berdifferensiasi sel punca
dikelompokkan menjadi
1. Totipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel.
Yang termasuk dalam sel punca totipoten adalah zigot dan morula. Sel-sel ini
merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk membentuk
berbagai jenis sel termasuk sel-sel yang menyusun plasenta dan tali pusat.
Karenanya sel punca kelompok ini mempunyai kemampuan untuk membentuk
satu individu yang utuh.
Gambar-2 Sel Punca totipoten dan pluripoten
2. Pluripoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3 lapisan
germinal (ektoderm, mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak dapat menjadi
jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk sel punca
pluripoten adalah sel punca embrionik (embryonic stem cells).
3. Multipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel
misalnya sel punca hemopoetik (hemopoetic stem cells) yang terdapat pada
sumsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi
berbagai jenis sel yang terdapat di dalam darah seperti eritrosit, lekosit dan
trombosit. Contoh lainnya adalah sel punca saraf (neural stem cells) yang
mempunyai kemampuan berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia.
4. Unipotent yaitu sel punca yang hanya dapat berdifferensiasi menjadi 1 jenis sel.
Berbeda dengan non sel punca, sel punca mempunyai sifat masih dapat

8. 5
memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew) Contohnya
erythroid progenitor cells hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah
merah.
Gambar-3 Multipotent dan unipotent stem cells pada sumsum tulang
B. Aspek Biomedik Sel Punca Embrionik (Embryonic Stem Cells)
Sel punca embrionik (embryonic stem cells) adalah sel yang diambil dari
inner cell mass (suatu kumpulan sel yang terletak di satu sisi blastokista)
embrio berumur 5 hari dan terdiri dari 100 sel. Sel ini mempunyai sifat dapat
berkembang biak secara terus menerus dalam media kultur optimal dan dalam
keadaan tertentu dapat diarahkan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai sel
yang terdifferensiasi seperti sel jantung, sel kulit, neuron, hepatosit dan
sebagainya, sehingga dapat dipakai untuk transplantasi jaringan yang rusak.

9. 6
Gambar -4 Embryonic Stem Cells
Inner cell mass ini mempunyai kemampuan untuk menjadi berbagai
jaringan embrio dan tubuh kecuali membentuk plasenta. Inner cell mass ini
disebut sel pluripotent karena dapat berkembang lebih lanjut menjadi berbagai
jaringan dan organ tubuh. Secara alami sel pluripotent yang telah berkembang
dan melakukan spesialisasi dikenal sebagai sel multipoten dan merupakan sel
punca dewasa. Sel punca dewasa ini dapat berkembang menjadi berbagai sel
dan jaringan. Tantangan bagi peneliti sebenarnya adalah cara memanipulasi
sel punca dewasa ini sehingga berkembang menjadi sel atau produk yang
diinginkan yang dapat digunakan untuk pengobatan.
Sel punca embrionik (Embryonic Stem Cell) mempunyai sifat sebagai
berikut
1. pluripoten, artinya sel punca ini mempunyai kemampuan berdifferensiasi
menjadi sel-sel yang merupakan turunan dari 3 lapis germinal, tetapi tidak
dapat membentuk membran embrio (tali pusat dan plasenta)
2. immortal artinya dapat berumur panjang sehingga dapat memperbanyak
diri ratusan kali pada media kultur. Mereka merupakan sumber sel-sel

10. 7
yang belum berdifferensiasi. Sel punca embrionik dulu dipikirkan dapat
memperbanyak diri sendiri secara tak terbatas, tetapi kini diketahui bahwa
usia dan perbanyakan diri sendiri sel-sel stem juga ada batasnya. Hal ini
disebabkan karena terjadinya mutasi pada gen-gen pada sel stem yang
diakibatkan karena pengaruh nutrisi dalam medium kultur.
3. mempunyai karyotipe yang normal
4. dapat bersifat tumorigenik artinya setiap kontaminasi dengan sel yang tak
berdifferensiasi dapat menimbulkan kanker
5. selalu bersifat allogenik sehingga berpotensi menimbulkan terjadinya
rejeksi imunitas. Untuk mencegah terjadinya reaksi penolakan jaringan
dapat digunakan metoda somatic cell nuclear transfer atau terapi kloning.
Gambar-5 Metoda Somatic Cell Nuclear Transfer
Therapeutic cloning atau disebut Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT)
adalah suatu teknik yang bertujuan untuk menghindari resiko penolakan atau
rejeksi. Pada teknik ini inti sel telur donor dikeluarkan dan diganti dengan inti
sel resipien. Sel yang telah dimanipulasi ini kemudian akan membelah diri dan

11. 8
setelah menjadi blastokista maka inner cell massnya akan diambil sebagai
embryonic stem cells. Stem cells ini kemudian akan dimasukkan kembali
kedalam tubuh resipien dan stem cells ini kemudian akan berdifferensiasi
menjadi sel organ (sel beta pankreas, sel otot jantung dan lain-lain). Tanpa
reaksi penolakan karena sel tersebut mengandung materi genetik resipien.
Gambar-6 Terapi Kloning (Therapeutic Cloning)
C. Aplikasi / Penggunaan Kultur Stem Cells
Stem cells dapat digunakan untuk keperluan baik dalam bidang riset
maupun pengobatan. Adapun penggunaan kultur stem cells adalah sebagai
berikut
1. Terapi gen
Stem cells khususnya hematopoetic stem cells digunakan sebagai
pembawa transgen kedalam tubuh pasien dan selanjutnya dilacak apakah
jejaknya apakah stem cells ini berhasil mengekspresikan gen tertentu
dalam tubuh pasien. Adanya sifat self renewing pada stem cell
menyebabkan pemberian stem cells yang mengandung transgen tidak perlu
dilakukan berulang-ulang. Selain itu hematopoetic stem cells juga dapat

12. 9
berdifferensiasi menjadi bermacam-macam sel sehingga transgen tersebut
dapat menetap diberbagai macam sel.
2. Penelitian untuk mempelajari proses-proses biologis yang terjadi pada
organisma termasuk perkembangan organisma dan perkembangan kanker
3. Penelitian untuk menemukan dan mengembangkan obat-obat baru
terutama untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan
4. Terapi sel (cell based therapy)
Stem cell dapat hidup diluar tubuh manusia, misalnya di cawan Petri. Sifat
ini dapat digunakan untuk melakukan manipulasi pada stem cells yang
akan ditransplantasikan ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-
penyakit tertentu tanpa mengganggu organ tubuh.
Gambar-7 Berbagai peran Stem Cells

13. 10
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk
hidup lainnya, baik dari satu hewan ke hewan lainnya atau dari satu tanaman ke
tanaman lainnya. Transformasi genetik diharapkan menyebabkan mutasi spontan
sehingga genetik dari hewan yang ditransformasi termodifikasi sesuai dengan gen
yang diharapkan muncul sebagai performans. Salah satu tujuan dilakukan
manipulasi genetik adalah untuk menghasilkan hewan yang memiliki karakter
yang diharapkan (breeding). Hewan transgenik dikembangkan dengan 3 cara,
yaitu mikroinjeksi DNA, transfer gen dengan media retrovirus dan transfer gen
dengan media sel cangkokan embrionik (Stem Cell Embryo). Transfer gen dengan
media sel cangkokan embrionik diaplikasikan dengan menggunakan sequence
DNA yang diharapkan muncul ke dalam kultur in vitro sel cangkokan embrionik.
Sel cangkokan dapat menjadi organisme lengkap.

14. 11
Daftar Pustaka
Anatomy 101: Stem cell-Reeve Irvine Research Center- http/
www.reeve.uci.edu/anatomy/stem cells.php
http//www.blogger.com oleh Priyono, S.Pt Mahasiswa Magister Ilmu Ternak
UNDIP 2008/2009, diakses tanggal 25 Juni 2012 pukul 05.00 PM
http://apikdewefppundip2011.wordpress.com/2012/04/06/ diakses pada tanggal
25 Juni 2012 pukul 05.15 PM