Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI Prof. Win Darmanto, Ph.D.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI Prof. Win Darmanto, Ph.D."— Transcript presentasi:

1 PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI Prof. Win Darmanto, Ph.D.

2 BIOTEKNOLOGI Penggunaan mahluk hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang atau jasa secara industri

3 CONTOH-CONTOH HASIL PRODUKSI BIOTEKNOLOGI Ragi roti, protein sel tunggal Ragi roti, protein sel tunggal Amilase, glukosa dehidrogenase Amilase, glukosa dehidrogenase Antibiotik, vitamin, asam amino, asam organik Antibiotik, vitamin, asam amino, asam organik Etanol, metana, asam laktat Etanol, metana, asam laktat Sirup jagung berfruktosa tinggi Sirup jagung berfruktosa tinggi Lumpur aktif, penghancur anaerob Lumpur aktif, penghancur anaerob

4 Mikrobiologi BiokimiaBiologi Molekular Biologi Sel Genetika MolekularRekayasa Proses Bioteknologi Diagnosa Kesehatan Industri Farmasi Industri Fermentasi Industri Pangan dan Pakan Industri Kimia Lingkungan dan Energi

5 Berita Mutakhir Bioteknologi Pertanian Monsanto menghentikan produksi gandum transgenik (10 Mei 2004) Sebagai reaksi atas kurangnya dukungan pasar, Monsanto untuk sementara menghentikan program gandum Roundup Ready sampai ada perubahan persepsi

6 Uni Eropa menyetujui pemasaran jagung transgenik baru (19 Mei 2004) Syngenta diijinkan untuk memasarkan jagung transgenik Bt-11 yang tahan serangga Produk tanaman transgenik pertama dalam 5 tahun terakhir yang disetujui Uni Eropa Tapi Syngenta memutuskan untuk menunda pemasarannya karena pertimbangan persepsi konsumen

7 Perkembangan Bioteknologi Jaman sebelum Louis Pasteur Minuman beralkohol (Bir, anggur, tuak) Minuman beralkohol (Bir, anggur, tuak) Makanan terfermentasi (Keju, yoghurt, tape,tempe, petis, terasi) Makanan terfermentasi (Keju, yoghurt, tape,tempe, petis, terasi)

8 Jaman Louis Pasteur Alkohol (Etanol, Butanol, aseton, gliserol) Alkohol (Etanol, Butanol, aseton, gliserol) Asam organik (Asam sitrat, asam asetat) Asam organik (Asam sitrat, asam asetat) Pengolahan limbah secara aerob Pengolahan limbah secara aerob

9 Jaman antibiotika Jaman antibiotika Antibiotika (Penisilin, tetrasiklin, streptomisin) Antibiotika (Penisilin, tetrasiklin, streptomisin) Vaksin (Vaksin anti NCD, vaksin anti polio) Vaksin (Vaksin anti NCD, vaksin anti polio) Transformasi steroid (DOPA) Transformasi steroid (DOPA) Teknologi fermentasi media cair Teknologi fermentasi media cair Teknologi biakan jaringan hewan Teknologi biakan jaringan hewan

10 Jaman pasca antibiotika Asam amino (Asam glutamat, lisin, aspartame) Asam amino (Asam glutamat, lisin, aspartame) Protein sel tunggal Protein sel tunggal Enzim (amilase, glukosa isomerase, glukosa dehidrogenase) Enzim (amilase, glukosa isomerase, glukosa dehidrogenase) Teknologi imobilisasi sel dan ensim Teknologi imobilisasi sel dan ensim Teknologi pengolahan limbah cair anaerob (Biogas) Teknologi pengolahan limbah cair anaerob (Biogas) Polisakarida bakteri (Xanthan, Trehalosa) Polisakarida bakteri (Xanthan, Trehalosa)

11 Jaman bioteknologi modern 1973, pertama kali gen berhasil diklon 1973, pertama kali gen berhasil diklon 1974, ekspresi gen terklon di jasad lain 1974, ekspresi gen terklon di jasad lain 1975, antibodi monoklonal 1975, antibodi monoklonal

12 Jaman bioteknologi modern Teknologi hibridoma (Antibodi monoklonal) Teknologi hibridoma (Antibodi monoklonal) Teknologi uji diagnostik dengan antibodi Teknologi uji diagnostik dengan antibodi Rekayasa genetika Rekayasa genetika Vaksin artifisial Vaksin artifisial Insulin dari khamir Insulin dari khamir

13 Bioteknologi sudah merebak di banyak bidang seperti, pertanian, peternakan, kesehatan. Semuanya bertujuan agar kita survival dalam kehidupan. Di bidang pertanian ada kapas transgenik, jagung, buah-buahan (seperti durian Bangkok), Bioteknologi sudah merebak di banyak bidang seperti, pertanian, peternakan, kesehatan. Semuanya bertujuan agar kita survival dalam kehidupan. Di bidang pertanian ada kapas transgenik, jagung, buah-buahan (seperti durian Bangkok), Bunga (misalnya bunga tulip yang berwarna- warni di Jepang), dan hampir semua tanaman dapat dilakukan rekayasa genetika. Bunga (misalnya bunga tulip yang berwarna- warni di Jepang), dan hampir semua tanaman dapat dilakukan rekayasa genetika.

14 Negara-negara lain yang telah berkutat dengan bioteknologi justru menggunakan tanaman Indonesia sebagai plasma nutfah mereka, seperti contohnya durian Bangkok, dan nangka kuning di Amerika. Dalam peningkatan bidang peternakan telah dirancang suatu ilmu berbasis bioteknologi seperti kloning (yang terkenal adalah domba Dolly), inseminasi buatan (peternakan sapi di Lembang sudah menggunakannya), fertilisasi in vitro (telah berkembang pesat dan berhasil dilakukan riset pada kelinci, mencit, sapi, babi, domba, sampai manusia), splitting (yang mampu menghasilkan anak kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda, dan masih banyak lagi). Negara-negara lain yang telah berkutat dengan bioteknologi justru menggunakan tanaman Indonesia sebagai plasma nutfah mereka, seperti contohnya durian Bangkok, dan nangka kuning di Amerika. Dalam peningkatan bidang peternakan telah dirancang suatu ilmu berbasis bioteknologi seperti kloning (yang terkenal adalah domba Dolly), inseminasi buatan (peternakan sapi di Lembang sudah menggunakannya), fertilisasi in vitro (telah berkembang pesat dan berhasil dilakukan riset pada kelinci, mencit, sapi, babi, domba, sampai manusia), splitting (yang mampu menghasilkan anak kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda, dan masih banyak lagi).

15 Contoh di Indonesia adalah babi transgenik, hasil penelitian yang dilakukan oleh Dr. Muladno bersama teman-temannya di Institut Pertanian Bogor (IPB). Penelitian ini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia selain beberapa organ dalam babi yang dapat dicangkokkan ke dalam tubuh manusia karena "kemiripannya". Contoh di Indonesia adalah babi transgenik, hasil penelitian yang dilakukan oleh Dr. Muladno bersama teman-temannya di Institut Pertanian Bogor (IPB). Penelitian ini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia selain beberapa organ dalam babi yang dapat dicangkokkan ke dalam tubuh manusia karena "kemiripannya".

16 Sedangkan di bidang kesehatan, sudah jelas dapat mengatasi penyakit dengan melakukan pengubahan terhadap susunan gen-gen yang termutasi. Sedangkan di bidang kesehatan, sudah jelas dapat mengatasi penyakit dengan melakukan pengubahan terhadap susunan gen-gen yang termutasi. Produksi hormon insulin untuk pengidap diabetes mellitus juga adanya pra-Implantasi Genetik Diagnosis yang memungkinkan stem cells memproduksi sel-sel yang diacu karena kekurangan. Kasus Molly, gadis berusia 6 tahun yang merupakan anak tunggal dan orang tuanya menginginkan cara yang aman untuk menyebuhkan putrinya dari penyakit leukimia. Produksi hormon insulin untuk pengidap diabetes mellitus juga adanya pra-Implantasi Genetik Diagnosis yang memungkinkan stem cells memproduksi sel-sel yang diacu karena kekurangan. Kasus Molly, gadis berusia 6 tahun yang merupakan anak tunggal dan orang tuanya menginginkan cara yang aman untuk menyebuhkan putrinya dari penyakit leukimia. Dengan metode ini akhirnya memacu sumsum tulang belakang untuk menghasilkan sel darah. Dengan metode ini akhirnya memacu sumsum tulang belakang untuk menghasilkan sel darah.

17 Beberapa pihak mengatakan tanpa adanya etika seseorang dapat menyalahgunakannya bioteknologi pada tempat yang salah, seperti menciptakan monster, misalnya. Beberapa pihak mengatakan tanpa adanya etika seseorang dapat menyalahgunakannya bioteknologi pada tempat yang salah, seperti menciptakan monster, misalnya. Tidak terbayangkan andaikata ada orang yang memang berminat "menciptakan" Hulk (manusia raksasa hijau). Atau mengamplifikasi DNA tua dari gen dinosaurus seperti yang terlihat dalam film Jurassic Park. Tidak terbayangkan andaikata ada orang yang memang berminat "menciptakan" Hulk (manusia raksasa hijau). Atau mengamplifikasi DNA tua dari gen dinosaurus seperti yang terlihat dalam film Jurassic Park.

18 Perjalanan bioteknologi di bidang transgenik, banyak pihak yang kontra karena mereka tidak menjamin keamanan makanan hasil transgenik, malah membahayakan. Selain demi kesehatan, tanaman transgenik dapat merusak keseimbangan alam di mana serbuk sari jagung di alam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Perjalanan bioteknologi di bidang transgenik, banyak pihak yang kontra karena mereka tidak menjamin keamanan makanan hasil transgenik, malah membahayakan. Selain demi kesehatan, tanaman transgenik dapat merusak keseimbangan alam di mana serbuk sari jagung di alam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi.

19 Kemudian juga jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas dan menjadikan produk akhir unggas tersebut terdapat genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia. Kemudian juga jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas dan menjadikan produk akhir unggas tersebut terdapat genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia. Selain itu, malah ada dugaan bahwa SARS yang menggoyahkan dunia kemungkinan akibat rekayasa genetika virus Corona. Walaupun belum ada laporan resmi, teknologi secanggih apapun pastilah akan berdampak terhadap lingkungan. Selain itu, malah ada dugaan bahwa SARS yang menggoyahkan dunia kemungkinan akibat rekayasa genetika virus Corona. Walaupun belum ada laporan resmi, teknologi secanggih apapun pastilah akan berdampak terhadap lingkungan.

20 TINGKAT PENERAPAN BIOTEKNOLOGI TINGKATMASUKANKELUARAN TINGGI Modal besar, alat dan proses canggih, operator terdidik Produk bernilai tinggi untuk kesehatan dan pangan MENENGAH Modal menengah, alat dan proses tidak terlalu rumit Pangan, pakan, pupuk dan pestisida hayati RENDAH Modal kecil, alat dan proses sederhana, operator tak terdidik Produk bernilai rendah, sanitasi, pemanfaatan limbah

21 Istilah-istilah yang sering digunakan dalam Bioteknologi Modern Transgen – Gen asing yang ditambahkan kepada suatu spesies Contoh – Gen Cry (mengkode protein yang menjadi racun bagi serangga keluarga Koleoptera)

22 Istilah-istilah yang sering digunakan dalam Bioteknologi Modern Transgenik – suatu organisme yang mengandung transgen melalui proses bioteknologi (bukan proses pemuliaan tanaman) Contoh – Kapas Bollgard Jagung tahan herbisida

23 HASIL KEGIATAN BIOTEKNOLOGI MODERN DI BIDANG PERTANIAN GMO - Genetically modified organisms Suatu jasad yang memiliki sifat baru, yang sebelumnya tidak dimiliki oleh jenis jasad tersebut, sebagai hasil penambahan gen yang berasal dari jasad lain. Juga disebut organisme transgenik Tanaman tahan virus pepaya, jeruk, kentang Gen ketahanan berasal dari virus

24 Jagung tahan serangga Normal Transgenic Racun Bt yang dikandungnya membunuh corn borer Gen pengendali produksi racun berasal dari bakteri Tanaman tahan herbisida Yang sudah ada: kedelai, jagung, kanola Yang berikutnya: gula bit, kobis, strawberry, alfalfa, kentang, gandum Gen ketahanan berasal dari bakteri

25 Perbedaan Pemuliaan tanaman konvensional Pemuliaan tanaman melalui bioteknologi Gen yang dipindahkan berasal dari spesies yang sama Pemindahan gen melalui perkawinan interspesies Gen yang dipindahkan berasal dari spesies yang berbeda Pemindahan gen melalui rekayasa genetika tanaman

26 WheatRye Triticale X Perkawinan Antarspesies dalam Pemuliaan Tanaman Spesies baru, tetapi BUKAN bioteknologi modern

27 ATTCGA ATTGGA Gen yang diarah Gen baru Perlakuan mutagenesis Mutagenesis: Sifat baru, tanpa gene asing Mutagenesis mengubah urutan DNA suatu gen Dapat diperoleh sifat baru yang menguntungkan

28 Generasi Organisme Tansgenik Berikutnya di bidang Pertanian Golden Rice Kandungan vitamin A meningkat Gen berasal dari bakteri Kekurangan: produksi vitamin A kurang banyak

29 Bunga matahari Tahan jamur putih Gen ketahanan berasal dari gandum Rumput lapangan golf Tahan herbisida Tumbuh lambat mengurangi pemangkasan mengurangi polusi

30 Beberapa pihak mengatakan tanpa hal tersebut seseorang dapat menyalahgunakannya pada tempat yang salah, seperti menciptakan monster, misalnya. Tidak terbayangkan andaikata ada orang yang memang berminat "menciptakan" Hulk (manusia raksasa hijau). Atau mengamplifikasi DNA tua dari gen dinosaurus seperti yang terlihat dalam film Jurassic Park. Beberapa pihak mengatakan tanpa hal tersebut seseorang dapat menyalahgunakannya pada tempat yang salah, seperti menciptakan monster, misalnya. Tidak terbayangkan andaikata ada orang yang memang berminat "menciptakan" Hulk (manusia raksasa hijau). Atau mengamplifikasi DNA tua dari gen dinosaurus seperti yang terlihat dalam film Jurassic Park.

31

32 Sehebat apapun otak manusia, pastilah penciptaan kita tidak sempurna 100%. Sehebat apapun otak manusia, pastilah penciptaan kita tidak sempurna 100%. Seperti halnya kemantapan jalan bioteknologi ini, banyak pihak yang kontra karena mereka tidak menjamin keamanan makanan hasil transgenik, malah membahayakan. Selain demi kesehatan, tanaman transgenik dapat merusak keseimbangan alam di mana serbuk sari jagung di alam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Seperti halnya kemantapan jalan bioteknologi ini, banyak pihak yang kontra karena mereka tidak menjamin keamanan makanan hasil transgenik, malah membahayakan. Selain demi kesehatan, tanaman transgenik dapat merusak keseimbangan alam di mana serbuk sari jagung di alam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi.

33 Jenis Tanaman Transgenik yang Diuji data; collated from: Information Systems for Biotechnology (http://www.isb.vt.edu/) Tanaman Jumlah pengujian (%) Jagung 1424 (56%) Kapas 193 (8%) Padi 146 (6%) Gandum 141 (6%) Kedelai 124 (5%) Alfalfa 121 (5%) Rumput 89 (4%) 89 (4%)

34 Arah Pengembangan yang Dituju data; collated from: Information Systems for Biotechnology (http://www.isb.vt.edu/) Sifat Jumlah Penguian (%) Tahan serangga 791 (31%) Tahan herbisida 736 (29%) Peningkatan kualitas 400 (16%) 400 (16%) Tahan penyakit 171 (7%)

35 Beberapa Sifat Lain yang Mulai Menarik data; collated from: Information Systems for Biotechnology (http://www.isb.vt.edu/) Sifat Jumlah Pengujian (%) Hasil tinggi 105 (4%) Kandungan asam amino 94 (4%) 94 (4%) Kandungan gula 44 (2%) 44 (2%) Kandungan lemak 42 (2%) 42 (2%)

36 Deteksi Ranjau Darat Dibutuhkan oleh militer, Tanpa upaya ini,anak-anak dan penduduk sipil terancam Bantuan Bioteknologi Tanaman (dikembangkan oleh Aresa Biodetection) Gen yang peka terhadap logam dimasukkan ke dalam tanaman Apabila akar tanaman menyentuh ranjau darat, Tanaman berubah warna dari hijau menjadi merah Mendeteksi ranjau darat

37 Biofarming? Bercocoktanam tanaman transgenik yang menghasilkan bahan-bahan yang memiliki fungsi kesehatan (pharmaceutical products) Contoh bahan-bahan yang memiliki fungsi kesehatan (pharmaceutical products) : Obat-obatan, antibodi, protein

38 Sistem Produksi Sederhana Keunggulan teknolog ini? Gen biasanya dimasukkan ke dalam tanaman yang biasa ditanam di lapangan (biasanya jagung) Cara bercocoktananam jagug tidak diubah Mengurangi beaya produksi Sistem hewan: $ $5000 per gram protein Sistem tanaman: $1 - $10 per gram protein Sumber: The Roanoke Times, 2000

39 IMPIAN BIOPFARMING Vaksin yang Dapat Dimakan Tanaman transgenik untuk memenuhi kebutuhan kesehatan manusia Gen penyandi protein spesifik dari jasad patogen diklon Gen tersebut dimasukkan ke dalam genom tanaman (kentang, pisang, tomat) Tanaman dikonsumsi manusia Tubuh manusia membentuk antibodi terhadap protein patogen Tubuh manusia mengalami “imunisasi” terhadap pathogen Contoh: Diarrhea Hepatitis B Cacar

40 Bioremediasi Polusi air, tanah dan udara menjadi masalah Tanaman dapat membantu degradasi senyawa polutan tersebut Dibutuhkan tanaman yang dapat membantu degradasi senyawa polutan dan aman terhadap lingkungan Tanaman yang kandungan nutrisinya diperkaya untuk mengatasi kondisi malnutrisi. Mengingat malnutrisi semakin meluas, Malnutrisi dapat menyebabkan berbagai penyakit ikutan / infeksi skunder akibat kurang gizi Dibutuhkan modifikasi tanaman pangan untuk mengatasi masalah tersebut Prioritas Bioteknologi Tanaman dan Lingkungan di Masa yang Akan Datang


Download ppt "PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI Prof. Win Darmanto, Ph.D."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google