A. Arti bioteknologi
Bioteknologi adalah teknologi yang mengguakan bahan hayati atau sejenisnya
guna menghasilkan barang atau jasa dalam skala industri sebagai sarana
pemenuhan kebutuhan manusia seperti biokimia, mikrobiologi dan rekayasa
genetika.
Ciri-ciri bioteknologi adalah :
1. Adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan.
2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian.
Contoh makanan yang menggunakan teknik bioteknologi yaitu tempe, keju, brem,
kecap dan jenis minuman yang menggunakan bioteknologi yaitu yogurt, anggur,
bir. Di bidang kesehatan untuk menghasilkan obat-obatan, dibidang pertanian
untuk mmendapatkan bibit unggul, untuk menghasilkan pupuk.
B. Perkembangan bioteknologi
Dalam perkembangannya, bioteknologi banyak didukung ilmu-ilmu yang berbasis
molekuler seperti biologi molekuler, sel, jaringan dan biokimia.
Perkembangan bioteknologi dapat dikelompokkan menjadi empat tahapan yaitu
1. Bioteknologi pada generasi pertama yaitu bioteknologi sederhana pada
produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan melalui penggunaan
mikroba secara tradisional.
2. Bioteknologi pada generasi kedua yaitu proses bioteknologi yang
berlangsung dalam keadaan tidak steril.
3. Bioteknologi pada generasi ketiga, yaitu proses bioteknologi yang
berlangsung dalam kondisi steril.
4. Bioteknologi pada era generasi baru, yaitu proses bioteknologi yang
diterapkan pada hasil keilmuan baru (bioteknologi baru) diantarannya yaitu,
a. Keilmuan tentang rekayasa
genetika,
Rekayas genetik adalah uasaha untuk mengubah atau merekayasa bahan atau
materi genetik suatu organisme secara invitro melalui penambahan, penggantian,
pengurangan atau modifikasi sehingga diperoleh ciri-ciri dengan kemampuan baru.
Rekayas genetik dimulai sejak mendell menemukan faktor yang diturunkan,
kemudan sebuah penelitian terhadap transfer DNA bakteri dari suatu sel ke sel
yang lainnya melalui lingkaran DNA kecil yang disebut plasmid, plasmid
berfungsi sebagai kendaraan pemindah
atau vektor.
b. Penelitian tentang enzim,
Mempelajari tentang aktivitas sel-sel dan enzim ynag diatur aktivitasnya.
c. Teknik kultur jaringan,
Teknik kultur jaringan disebut juga teknik
klon yaitu produksi suatu organisme dari satu sel tunggal yang diambil
dari tubuh sel tumbuhan atu hewan. Teknik pengklonan pada tumbuhan lebih mudah
darpada hewan karena tumbuhan memiliki sifat totipotensi yaitu kemampuan untuk
membentuk tubuh secara lengkap dengan akar, batang dan daun.
Keuntungan penggunaan kultur jaringan sebagai berikut.
a. Propagasi klonal, yaitu didapatkannya turunan secara genetik yang identik
dengan induknya.
b. Dapat digunakan sebagai pemuliaan tanaman seperti seleksi.
c. Dapat diperoleh tumbuhan yang bebas dari virus
d. Metabolisme sekunder, yaitu sifat totipotensi yang tidak terbatas pada
struktur, tetapi menyangkut kemampuan mensintesis bahan kimia alami.
e. Untuk pelestarian plasma nutfah.
d. Teknik pengindraan secara
molekuler,
e. Teknik bayi tabung,
Dengan penemuan teknik laparoskopi, memungkinkan sel sperma suami dan sel
telur istri difertilisasikan dalam cawan petri atau dalam tabung. Hasil
pembuahan tersebut kemudian ditanamkan kembali kepada rahim istri, sehingga
istri dapat mengandung dan melahirkan anak sebagaimana mestinya.
Teknik bayi tabung biasanya dilakukan pada pasangan suami istri yang
dinyatakan secara medis dalam keadaan normal namun karena sesuatu hal sulit
untuk terjadi fertilisasi. Kesulitan tersebut disebabkan tersumbatnya saluran
tuba fallopi.
f. Teknologi hibridoma,
Teknik hibridoma adalah suatu cara untuk untuk menyatukan dua sel dari
jaringan-jaringan berbeda suatu organisme yang sama atau bahkan organisme yang
berbeda, sehingga diperoleh satu sel tunggal (sel hibrid). Gambar teknik hibridoma.
Tujuan teknik hibridoma adalah untuk menghsilkan antibodi dalam jumlah yang
besar, sehingga dapat digunakan untuk diagnostik dan terapeutik.
g. Tanaman transgenik
Tanaman transgenik merupakan jenis tanaman hasil rekayasa genetika dan
biasa
nnya mempunyai sifat tahan hama, tahan gulma, mampu memproduksi protein
tambahan dan sebagainnya.
Jenis-jenis tanaman Transgenik
1.Ubi jalar, ciri-ciri barunya : resisten terhadapa hama, penyakit jamur,
virus, nematoda dan perubahan metabolisme.
2. Tomat, ciri barunya : pengendalian pemasakan buah.
3. Strawberi, ciri barunya : resisten terhadap hama.
4. Apel, ciri barunya : resisten terhadap hama dan penyakit jamur
5. Gandum, ciri barunya :toleran terhadap herbisida, resisten terhadap
penyakit jamur, perubahan metabolisme karbohidrat, dan peningkatan mutu roti.
PRINSIP DASAR BIOTEKNOLOGI
Prinsip dasar bioteknologi adalah memanipulasi atau merekayasa bahan hayati
dengan unsur teknologi untuk menghasilkan suatu produk atau jasa yang dapat
dipergunakan bagi kebutuhan manusia.
1. Bidang bahan makanan
No |
Substrat |
Mkroorganisme |
Hasil (Produk) |
Keterangan |
1. |
Kedelai |
Rizhopus sp |
Kecap |
|
2. |
Kedelai |
Rhizopus oligosporus Mucor sp |
Tempe |
|
3. |
Susu |
Penicillum sp |
Keju |
|
4. |
Jerami, serbuk kayu, kertas bekas |
Agaricus bisporus, Lentinus edodes,
Volvariella volvacea |
Jamur |
Eropa dan Asia |
2. Bidang kesehatan
Dalam bidang kesehatan, mikroorganisme banyak menghasilkan berbgai jenis
antibiotika dan vaksin, contoh dibidang kesehatan :
1. penemuan vaksin cacar dari serum darah oleh Edward Jenner.
2. Penemuan antibiotika pertama oleh Louis Pasteur dari jarum Penicillum sp. Antibiotika sangat manjur
untuk mengobati penyakit, khususnya penyakit yang diakibatkan perkembangan
mikroorganisme. Beberapa contoh zat antibiotika yang dihasilkan oleh
mikroorganisme.
a. Penisilin, dihasilkan oleh Penicillum
notatum, P. Chrysogenum.
b. Tetrasiklin, dihasilkan oleh Strepto-myces
aurefociens.
3. Bidang pertanian
Bacillus
thuringensis dibuat menjadi pestisida dan bakteri Bdellovibrio
bacteriovorus, yang bersifat parasit terhadap bakteri lain, juga digunakan
sebagai penghasil pestisida.
4. Bidang lingkungan
Peran mikroorganisme dalam dekomposisi dan detoksifikasi air selokan, akan
membantu mengurangi pencemmaran pada pembuangan limbah industri kimia.
5. Bidang industri
Dalam bidang industri peran mikroorganisme dapat dijumpai pada teknologi
pemisahan logam. Beberapa jenis bakteri ada yag dapat hidup pada logam misalnya
bakteri besi Thibacillus ferroxidans yang
mampu mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III). Gambar
Thibacillus ferroxidans
Thibacillus ferroxidans
Contoh bakteri lain yang dapat dimanfaatkan dalam bioteknologi yaitu:
1. Gallinella ferruginea mampu
mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+.
2. Leptothrix ochracea, mampu
mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+.
3. Leptothrix discopharus, mampu
mengoksidasi Mn2+ menjadi Mn4+.
0 komentar:
Posting Komentar