Bioteknologi

A.  Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (Bakteri,fungi,virus dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis pasteur Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS, Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi.Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.^\

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain

• Jagung resisten hama serangga
• Kapas resisten hama serangga
• Pepaya resisten virus
• Enzim pemacu produksi susu pada sapi
• Padi mengandung vitamin

B. Bioteknologi Konvensional

·         Apabila kita kaji bersama, sebenarnya bioteknologi sudah diterapkan sejak dahulu, misalnya adanya minuman sejenis bir dan anggur. Minuman ini merupakan minuman yang berasal dari proses fermentasi (peragian) dari penggunaan jasad hidup seperti bakteri dan jamur. Penggunaan bakteri dan jamur ini dimanfaatkan dengan kemampuan metabolismenya untuk mensintesis suatu produk tertentu yang bermanfaat bagi manusia.

·          

·         Bioteknologi tradisional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia dan proses genetik secara alami, misalnya mutasi dan rekombinasi genetik.

·        
Tahukah Anda bahwa aplikasi bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, yaitu aspek pangan, peternakan, pertanian, dan kesehatan.

·          

·         1. Pangan

·         Berikut ini contoh dari bioteknologi tradisional di bidang pangan, antara lain sebagai berikut.

·        
a. Tempe, bahan dasar dari kedelai, merupakan hasil fermentasi dari jamur Rhizopus.

·        
b. Tape, bahan dasarnya singkong atau beras ketan, merupakan hasil fermentasi dari Saccharomyces cereviceae.

·        
c. Kecap, bahan dasarnya kacang kedelai hasil, fermentasi dari jamur Aspergillus.

·          

·         2. Peternakan

·         Pada bidang peternakan misalnya:

·        
a. hasil mutasi alam yang menghasilkan domba ankon, yaitu domba yang berkaki pendek dan bengkok;

·        
b. sapi Jersey yang dapat menghasilkan susu dan kandungan krim yang lebih bagus.

·          

·         3. Pertanian

·         Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian adalah:

·        
a. hidroponik, tentu Anda sudah mengetahui hidroponik merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah, tetapi dengan media air sebagai pengganti tanah untuk pertumbuhan tanaman,

·        
b. tanaman jenis mustard alami yang diteliti yang dapat menghasilkan tanaman, kubis, kembang kol, dan lain sebagainya.

C.Bioteknologi Modern

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.

A.    Teknologi Reproduksi
Bara perkembangbiakan dengan alat dan prosedur tertentu untuk meningkatkan mutu individu yang lebih baik. Beberapa teknologi reproduksi antara lain :
a.    Kultur jaringan, yaitu perkembangbiakan tanaman dengan menggunakan jaringan tertentu. Dengan teknik ini akan diperoleh bibit tanaman baru secara vegetatif dalam jumlah yang sangat banyak dan dalam waktu yang singkat.
b.    Inseminasi buatan (kawin suntik), yaitu menyuntikan sperma hewan yang memiliki sifat-sifat unggul ke dalam saluran telur hewan betina yang akan diperbaiki sifat-sifat keturunannya.
c.    Bayi tabung / Fertilisasi In Virto, yaitu bayi yang pada awal pembuahan ovum oleh sel sperma dilakukan dalam tabung di laboratorium dan selanjutnya zigot itu didewasakan di dalam rahim seorang ibu dan dilahirkan darinya.
d.    Kloning, yaitu pembentukan individu-individu keturunan secara vegetatif yang mempunyai genotipe sama persis. Mamalia pertama hasil cloning adalah Dolly si anak biri-biri.

B.    Radiasi
Adalah penyinaran dengan menggunakan gelombang elektromagnetik untuk memperoleh bibit unggul dengan sifat unggul yang menetap.Radiasi dapat digunakan untuk :
a.    Makanan, menghambat pertunasan umbi dan menunda pematangan buah.
b.    Membuat mutan dengan menggunakan sinar gamma, dimanfaatkan untuk membuat bibit unggul, seperti: padi atomita I, II, III dan IV dan kedelai muria
c.    Mengendalikan jumlah serangga, caranya: serangga jantan di radiasi, menjadi jantan mandul, dilepas ke alam, terjadi perkawinan, telur tak menetas, jumlah sedikit.

C.    Hidroponik dan Aeroponik
Hidroponik adalah teknik bercocok tanam dengan menggunakan media air atau pasir / krikil tanpa menggunakan tanah. Nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman dialirkan melalui pipa air. Tanaman dapat juga ditempatkkan diatas bak penampung nutrien dimana akar tanaman dapat menyerap nutrien dari bak nutrien. Jadi, akar tanaman selalu terendam cairan nutrien.
Aeroponik adalah teknik bercocok tanam dengan akar menggantung di udara tanpa menempel pada media apapun. Nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman diberikan dengan menyemprotkan air yang sudah bercampur nutrien ke akar yang menggantung, yang biasanya dilakukan secara otomatis menggunakan alat semprot yang sudah dilengkapi timer.
Keunggulan bercocok tanam secara hidroponik / aeroponik :
a.    Terhindar dari serangan hama dan penyakit yang berasal dari tanah
b.    Hemat pupuk karena pemberiannya diatur sesuai kebutuhan
c.    Mutu sayuran atau buah yang dihasilkan lebih baik dari pada menggunakan media tanah.
d.    Tidak tergantung pada tempat dan musim, seperti luas tanah dan ketinggian tempat

D.    Membuat Buah Tanpa Biji
Membuat buah tanpa biji yaitu dengan menyilangkan dua tananam sejenis yang berbeda ploidi (berbeda jumlah sel kromosom),   merangsang dengan bahan kimia kolkisin, asam sulfamilamid dan antibiotik streptomisin.

E.    Pupuk Biologi

Pupuk biologi yaitu menggunakan mikroorganisme pengikat zat lemas (N2), seperti Rhizobium, Anabaena. Memanfaatkan mikoriza, simbiosis jamur dan akar tumbuhan biji.

F.    Pengendalian Hama Hayati

a.    Menggunakan hewan pemangsa (predator), misal: burung hantu untuk memakan tikus.
b.    Menggunakan jamur, bakteri, virus yang merupakan parasit.

G.    Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat – sifat makhluk hidup secara turun-temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
a.    Transplantasi Inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.
b.    Fusi Sel
Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang samamaupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan adanya:
-    Sel sumber gen (sumber sifat ideal);
-    Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);
-    Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel)

Tugas Biologi

O

L

E

H

                                          munyar zarkasih

IX4

 Kritik dan Sarannya silakan