Rekombinasi gen adalah teknik bioteknologi modern yang digunakan untuk memproduksi insulin dalam jumlah besar dengan memanfaatkan bakteri Escherichia coli (E.coli). Produksi insulin dengan bakteri adalah penemuan yang revolusioner, memungkinkan ketersediaan insulin yang memadai untuk pengobatan diabetes. Berikut ini adalah prinsip dasar teknik tersebut.
Langkah pertama dalam proses ini adalah isolasi gen insulin manusia. Insulin manusia dikodekan oleh gen insulin yang terletak pada kromosom 11. Setelah gen ini berhasil diisolasi, langkah selanjutnya adalah memasukkan gen insulin ini ke dalam plasmid, yang merupakan molekul DNA yang terdapat dalam bakteri. Plasmid pada E.coli bertindak sebagai vektor dalam teknik rekombinasi gen.
Vektor adalah entitas yang digunakan untuk memindahkan gen pada teknik rekombinasi gen. Dalam hal ini, gen insulin manusia ditempelkan pada plasmid menggunakan enzim yang disebut ligase. Enzim ini menjahit ujung DNA gen insulin dengan ujung DNA plasmid, sehingga gen insulin yang ditempelkan pada plasmid menghasilkan molekul DNA rekombinan.
Molekul DNA rekombinan ini kemudian dimasukkan ke dalam sel E.coli. Ini dicapai dengan menggunakan teknik yang dikenal sebagai transformasi, di mana sel-sel E.coli diinduksi untuk mengambil DNA rekombinan. Setelah DNA rekombinan masuk ke dalam sel E.coli, bakteri tersebut mulai menggandakan diri, dan dalam proses tersebut juga menggandakan DNA rekombinan.
Seiring waktu, E.coli akan memproduksi protein berdasarkan gen yang ada dalam DNA, termasuk gen insulin manusia karena transformasi dengan DNA rekombinan. Dengan demikian, E.coli dimulai produksi insulin manusia. Kemudian insulin tersebut dapat diekstraksi dan digunakan untuk pengobatan diabetes.
Tentu saja, proses ekstraksi dan pemurnian insulin ini sangat penting, dan merupakan bagian dari proses produksi juga. Dalam beberapa kasus, rekombinasi gen dapat digunakan untuk melakukan modifikasi pada gen insulin, yang memungkinkan produksi varian insulin yang memiliki efek yang sedikit berbeda, seperti insulin beraksi cepat atau beraksi lambat.
Dengan demikian, teknik rekombinasi gen telah memungkinkan produksi insulin manusia dalam jumlah yang sangat besar, yang merupakan kebutuhan penting dalam pengobatan diabetes. Tanpa ini, pasokan insulin kemungkinan tidak cukup, mengingat jumlah penderita diabetes yang sangat besar di seluruh dunia.