BIOTEKNOLOGI DAN APLIKASINYA

SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI Abad ke XXI sering disebut sebagai abad bioteknologi dan biologi molekuler, yang diharapkan dapat memecahkan berbagai masalah berkaitan dengan kesejahteraan manusia. Bioteknologi adalah teknik penggunaan makhluk hidup, atau bahan yang didapat dari makhluk hidup, untuk membuat suatu produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Sejak zaman dahulu kala nenek moyang kita melakukan bioteknologi yang sering kita kenal dengan kawin silang, tetapi tidak efisien karena membutuhkan waktu yang cukup panjang. Perkembangan ilmu selanjutnya manusia mulai mengenal kromosom sebagai pembawa sifat keturunan. Dengan ditemukannya DNA, bioteknologi semakin berkembang di negara maju. Perkembangan bioteknologi membawa manusia untuk dapat mengobati penyakit keturunan atau penyakit yang disebabkan karena kelainan genetis, dengan memasukkan gen ke dalam sumsum tulang belakang atau dikenal dengan metode transfer gen.

REKAYASA GENETIKA Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik yang dilakukan untuk mengkombinasi gen yang sudah ada dalam suatu makhluk hidup sehingga susunan gennya menjadi berubah. Melalui rekayasa genetika manusia “menciptakan” tanaman, hewan, dan mikroorganisme baru. Perubahan genetis bukan sesuatu yang baru, karena secara alami dapat terjadi melalui peristiwa yang disebut mutasi.

Perlengkapan yang diperlukan untuk rekayasa genetika: Enzim pemotong gen (Endonuklease retriksi). Enzim penyambung gen yang dikehendaki (Ligase). Vektor yang membawa gen yang disisipi berupa plasmid bakteri (gen di luar kromosom bakteri) atau virus. Inang.

Tahap-tahap rekayasa genetika sbb: Mendapatkan gen yang diinginkan (gen yang diinginkan dari suatu individu dipotong dengan enzim Endonuklease retriksi). Gen potongan yang diinginkan pada vektor dan disambung dengan enzim ligase. Vektor yang sudah membawa gen titipan dimasukkan ke dalam inang. Vektor dalam sel inang ditumbuhkan. Isolasi produk dari inang. Penyempurnaan produk.

APLIKASI BIOTEKNOLOGI Bioteknologi meliputi disiplin biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, biokimia, dan yang terpenting rekayasa untuk menghasilkan produk-produk spesifik yang menghasilkan uang dan bermanfaat untuk masyarakat. Bioteknologi dapat dikelompokkan: Low Level (kawin silang, fermentasi). Middle Level (feromon=pembunuh serangga). High Level (rekombinan DNA/rekayasa genetika).

BIOTEK BIDANG INDUSTRI BIOTEK BIDANG KESEHATAN BIOTEK BIDANG LINGKUNGAN BIOTEK BIDANG PERTANIAN BIOTEK BIDANG PERTAMBANGAN

BIOTEKNOLOGI DI BIDANG INDUSTRI Memanfaatkan tanaman atau jaringan hewan untuk produksi suatu bahan, perkembangan selanjutnya banyak menggunakan mikroorganisme. Alasan digunakan mikroorganisme: Cepat berkembang biak. Memerlukan media yang relatif murah untuk pertumbuhannya. Tidak memerlukan area/tempat yang luas untuk produksinya.

Bioteknologi bidang Industri dapat digunakan untuk produksi pangan dan non pangan. Produksi protein sel tunggal (PST) Produksi protein asing: melawan sel kanker Produksi antibiotika Produksi hormon Produksi asam amino dan protein (enzim) Produksi Surfaktan: pengemulsi makanan/ bahan yg tdk larut dalam air, ex: lemak Produksi pengharum dan penyedap

BIOTEKNOLOGI DI BIDANG KESEHATAN Mengklon gen membuka bidang baru dalam kesehatan. Diagnosa penyakit kelamin dapat diperbaiki dengan dipakainya antibodi klon tunggal. Antibodi klon tunggal dapat digunakan untuk mendeteksi kelainan genetik pada janin, yaitu diagnosa parental. Diagnosa dini diperlukan agar bayi yang kena dapat diberi antibiotika untuk mencegah infeksi, dan pelayanan medis pada gejala awal jika infeksi itu terjadi.

BIOTEKNOLOGI DI BIDANG LINGKUNGAN Berpuluh-puluh tahun yang lalu, penggunaan bahan kimia organik sintesis sebagai insektisida mampu menyelamatkan jutaan kehidupan. Namun hal ini tidak berlangsung lama, karena insektisida sintetik meninggalkan residu yang bersifat toksik dan mencemari lingkungan dan merusak kehidupan liar, sehingga dilarang. Melepaskan serangga jantan yang steril dan feromon untuk mengganggu perilaku makan dan berkembang biak serangga.

BIOTEKNOLOGI DI BIDANG PERTANIAN Tolerans terhadap zat kimia tertentu (tahan herbisida). Tahan terhadap hama dan penyakit tertentu. Mempunyai sifat-sifat khusus (misal: tomat yang matangnya lama, padi yang memproduksi beta karoten dan vit A, dll) Dapat mengambil nitrogen sendiri dari udara (gen dari bakteri pemfiksasi nitrogen udara sendiri) Dapat menyesuaikan diri terhadap lingkungan buruk (kekeringan, cuaca dingin, dan tanah bergaram tinggi).

BIOTEKNOLOGI DI BIDANG PERTAMBANGAN Mengambil tembaga dengan memanfaatkan kemampuan atau aktivitas bakteri untuk melepas tembaga tersebut dari jebakan bahan lain yang tidak larut. Bakteri ini disebut Thiobacillus ferrooxidans dan melepas logam dari sulfida jebakan. Logam-logam yang berhasil dilepas dengan bakteri ini: Uranium, Kobalt, Emas, Nikel, Seng, Timah hitam.

DAMPAK BIOTEKNOLOGI Munculnya gulma super, karena tanaman yang dicobakan adalah tanaman transgenik tahan herbisida. Munculnya hama super yaitu untuk tanaman transgenik yang tahan pada serangga hama tertentu. Penggunaan pestisida meningkat, karena munculnya gulma super. Penyusutan keanekaragaman hayati, karena kecenderungan petani menanam tanaman transgenik dalam jumlah besar. Berdampak negatif pada petani organik yang bebas tanaman transgenik.

Gen yang disisipkan dapat menyerang sel-sel tubuh manusia. Menyebabkan resistensi/ kebal manusia terhadap antibiotik, manusia memiliki mekanisme untuk menghancurkan gen asing yang tidak dikenal. Penurunan kandungan gizi dan peningkatan racun di dalam tanaman transgenik Alergi

EVALUASI Jelaskan tentang pengertian bioteknologi ! Jelaskan apa yang Anda ketahui tentang antibodi ! Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika ? Jelaskan aplikasi bioteknologi di bidang industri dengan memberi contoh pada produksi protein sel tunggal ! Jelaskan dampak negatif yang ditimbulkan oleh bioteknologi !