NAMA : FERDINANDUS NAWA
MATERI PEMBENTUK KOMPETENSI
A. Perkembangan Bioteknologi:
Bioteknologi sesungguhnya bukanhal yang baru, tetapi telah digunakan ribuan tahun yang lalu, walaupun dalam bentuk yang sederhana. Dalam perkembangannya, bioteknologi banyak didukung ilmu-ilmu yang berbasis molekuler seperti biologi molekuler, genetika molekuler, sel, jaringan dan biokimia.
Dalam beberapa decade terakhir, terjadi banyak perkembangan dan penemuan dalam dunia biologi molekuler sehingga bioteknologi brkembang semakin cepat. Perkembangan bioteknologi dapat dikelompokkan menjadi
empat tahapan sebagai berikut:
1. Bioteknologi pada era generasi pertama yaitu bioteknologi sederhana pada produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan melalui penggunaan mikroba secara tradisional. Hingga saat sekarang, bioteknologi dapat memberdayakan jenis-jenis minuman serta tanaman dalam varietas yang beragam. Contoh-contoh produk era ini antara lain pembuatan tempe, tape, dan cuka.
2. Bioteknologi pada era generasi kedua yaitu proses bioteknologi yang berlangsung dalam keadaan tidak steril. Peristiwa ini merupakan bentuk fermentasi di tempat yang terbuka, sehingga dapat memungkinkan terkontaminasi oleh mikroorganisme lainnya. Fermentasi adalah suatu proses perombakan dari senyawa yang lebih kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme. Beberapa jenis produk yang dihasilkan oleh bioteknologi ini, antara lain etanol, asam asetat, asam sitrat, asam laktat, dan gliserin. Sekarang proses pembuatan kompos atau pengolahan limbah juga merupakan contoh jenis bioteknologi fermentasi ini.
3. Bioteknologi pada era generasi ketiga, yaitu proses bioteknologi yang berlangsung dalam kondisi steril. Bioteknologi jenis ini merupakan proses-proses biologis atau fermentasi di tempat yang tertutup sehingga menjaga jangan sampai ada mikroorganisme luar yang mengontaminasi. Beberapa contoh produk hasil bioteknologi ini, antara lain jenis obat-obat antibiotika (pinisilin, tetrasiklyn, streptomisiyn, kloromfenikol, dan vitamin B12, giberin, kortison atau steroid lainnya, asam amino terutama asam glutamat, dan berbagai enzim.
4. Bioteknologi pada era generasi baru, yaitu proses bioteknologi yang diterapkan pada hasil keilmuan baru (bioteknologi moderen). Berbagai hasil keilmuan baru tentang penerapan bioteknologi sebagai berikut.
· Penelitian tentang enzim, yang mempelajari tentang aktivitas sel-sel dan enzim yang diatur aktivitasnya. Salah satu contohnya adalah produksi insulin, interferon, dan antibodi monoklonal.
· Penelitian tentang rekayasa genetika.
Rekayasa genetik merupakan usaha untuk mengubah atau memanipulasi bahan/materi genetik suatu organism secara invitro melalui penambahan, penggantian, pengurangan, atau modifikasi gen sehingga diperoleh ciri-ciri dengan kemampuan baru. Penambahan gen dilakukan dengan teknologi rekombinan DNA atau yang sering disebut kloning gen. Misalnya, membuat DNA rekombinan yang memiliki program untuk membuat insulin. Insulin adalah protein yang bertugas mengontrol metabolisme gula darah dalam tubuh manusia, dan sebagainya. Teknologi ini memberikan kesempatan tak terbatas bagi terbentuknya kombinasi baru dari gen, yang tentunya tidak akan terjadi secara alami pada kondisi normal. Rekayasa genetik dimulai sejak Mendell menemukan faktor yang diturunkan, kemudian sebuah penelitian terhadap transfer DNA bakteri dari suatu sel ke selyang lainnya melalui lingkaran DNA kecil yang disebut plasmid. Plasmid berfungsi sebagai kendaraan pemindah atau vektor.
B. Jenis-jenis bioteknologi
Sejalan dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, bioteknologi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
1. Bioteknologi Tradisional
Perkembangan bioteknologi telah melalui sejarah yang panjang sebulum manipulasi genetic mulai berkembang. Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme (mikrobia) dalam proses biokimiawi dan proses genetik alami (mutasi.
Aplikasi bioteknologi tradisional mencakup beberapa aspek pada kehidupan manusia seperti :
· pada bioteknologi tradisional diaspek pangan yaitu: pembuatan tempe dari bahan kedelai dengan menggunakan jamur Rhizopus, pembuatan oncom dari ampas kedelai yang menggunakan jamur Neurospora sitophila.
· pada tradisional bioteknologi di aspek pertanian yaitu: hidroponik,merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat untuk menanam tanaman.
· pada bioteknologi tradisional bidang perternakan yaitu: mutasi alami misalnya sapi” jersey” yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan kandungan krim susu yang banyak.
· pada bioteknologi tradisonal bidang kesehatan dan pengobatan yaitu: antibiotik dan vaksin yang digunakan untuk pengobatan, yang disolasi dari bakteri dan jamur.
Beberapa ciri atau sifat dari bioteknologi konvensional, antara lain: masih menerapkan teknik-teknik biologi, bioteknologi, dan rekayasa genetika yang terbatas, masih menggunakan mikroorganisme seadanya, belum mengembangkan teknik sampai tingkatan molekuler yang terarah, belum sepenuhnya steril (bebas dari mikrobia yang tidak diinginkan), jumlah produknya relatif sedikit, serta kualitasnya belum terjamin.
2. Bioteknlogi Modern
Selain mendasarkan pada mikrobiologi dan biokimia, bioteknologi modern mendasarkan pula pada manipulasi atau rekayasa genetika (DNA). Ciri atau sifat bioteknologi modern, antara lain: steril, produksi dalam jumlah lebih banyak, kualitasnya standar, dan terjamin.
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa genetik (DNA)
Aplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, perternakan, aspek kesehatan dan pengobatan. Berikut ini contoh hasil bioteknologi modern :
a. bidang pangan: buah tomat hasil manipulasi genetic sehingga tahan lama tidak cepat membusuk, kentang yang telah mengalami mutasi genetic sehingga kadar pati meningkat.
b. bidang pertanian: tanaman jagung dan kapas yang resisten terhadap serangan penyakit gen tertentu (setelah gen dimanipulasi), melaui teknik kultur jaringan teknik atau metode untuk meng isolasi bagian-bagian tanaman (sel, jaringan, atau organ seperti akar, batang, daun, dan pucuk) kemudian menumbuhkan bagian tersebut secara aseptis (teknik untuk mendapatkan kondisi suci hama) di dalam atau di atas medium budidaya (in vitro). Dengan demikian, bagian-bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan dapat menjadi tanaman lengkap kembali, tanaman transgenik, gen dari satu individu yang disisipkan atau digabungkan pada gen individu yang lain
c. bidang peternaka yaitu: hasil manipulsi genetik yaitu inseminasi pada sapi atau kambing sehingga menghasilkan sapi dan kambing yang unggul dilihat dari daging dan susunya. dan klonig gen dimana mengambil sel telur dari satu domba dan menghilangkan nukleusnya. Selanjutnya, sel telur tanpa nukleus tersebut digabungkan dengan sel kelenjar susu (am bing) dari domba lainnya menggunakan aliran arus listrik. Setelah 6 hari ditumbuhkan dalam kultur, terbentuk embrio dan ditanam di dalam uterus domba lainnya (domba ke-3 yang mirip dengan pendonor sel telur). Akhirnya, domba tersebut melahirkan anak yang identik dengan domba pendonor sel ambing.
d. bidang kesehatan dan pengobatan yaitu: hormon pertumbuhan somatotropin yang dihasilkan oleh E. coli, memanipulasi produksi vaksin dengan menggunakan bakteri E. coli supaya lebih efesien.
C. Prinsip-Prinsip Dasar Bioteknologi
Bioteknologi merupakan puncak dari perkembangan ilmu biologi. Oleh karena itu, perkembangan teknologi memengaruhi pula perkembangan biologi. Biologi saling berkaitan dengan ilmu-ilmu yang lain.
Beberapa cabang biologi dan ilmu kimia yang mendukung kemajuan dan perkembangan bioteknologi, antara lain: sitologi, fi siologi, mikrobiologi, biologi molekuler, genetika (genetika molekuler dan rekayasa genetika), biokimia, dan teknik kimia.
Adanya bioteknologi menyebabkan peningkatan nilai tambah dari bahan mentah. Sesuai dengan peran dari bioteknologi itu sendiri, maka prinsip dasar dari bioteknologi adalah memanipulasi atau merekayasa bahan hayati dan agen hayati (mikroorganisme) dengan unsur teknologi untuk menghasilkan suatu produk atau jasa yang dapat dipergunakan bagi kebutuhan manusia.
D. Pengertian bioteknologi
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya, misalnya bakteri dan kapang. Selain itu, bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dikembangbiakkan sebagai konstituen berbagai proses industri.
Penggunaan mikroorganisme tersebut secara terarah dan terkontrol, yang merupakan aplikasi terpadu antara biokimia, mikrobiologi, dan teknologi kimia. Manfaat yang dirasakan manusia dari kegiatan tersebut antara lain dalam bidang industri, kesehatan, pertanian, dan peternakan. Sementara itu, teknologi pemanfaatan mikroorganisme untuk menghasilkan produk yang berguna bagi manusia disebut bioteknologi. Seperti telah dijelaskan diatas, bahwa istilah bioteknologi merupakan teknologi yang menggunakan bahan hayati atau sejenisnya guna menghasilkan barang atau jasa dalam skala industri sebagai sarana pemenuhan kebutuhan manusia. Definisi tersebut merupakan definisi dari bioteknologi secara tradisional atau konvensional. Adapun definisi bioteknologi modern menyatakan bahwa istilah bioteknologi merupakan teknologi yang menggunakan bahan hayati yang telah direkayasa secara invitro guna menghasilkan barang atau jasa dalam skala industri sebagai sarana pemenuhan kebutuhan manusia.
Berdasarkan dua pengertian bioteknologi tersebut, maka bioteknologi adalah penggunaan atau pemamfaatan prinsip-prinsip biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika terhadap agen hagati (mikroorganisme) secara terpadu dalam proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi organisme maupun barang menghasilkan danmeningkatkan barang dan jasa bagi kepentingan manusia.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar