Penjelasan tentang Bioteknologi

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah penggunaan makhluk hidup dan proses di dalamnya untuk menghasilkan produk tertentu. Dalam bioteknologi memanfaatkan bakteri, ragi, kapang, alga, sel tumbuhan atau jaringan. Penerapan bioteknologi memadukan berbagai disiplin ilmu seperti mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi molekuler, kimia, rekayasa proses dan teknik kimia.

Macam Bioteknologi

Biteknologi dibedakan menjadi 2 yaitu :

§  Biteknologi konvensional

§  Bioteknologi modern

1.      Bioteknologi konvensional

Merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung untuk memproduksi makanan.

Beberapa contoh produk boiteknologi konvensional :

No	Produk	Bahan makanan	mikroorganisme
1.	tempe	kedelai	Rhizopus oligosporaRhizopus oryzaeq
2.	kecap	kedelai	Aspergillus wentii
3.	keju	susu	Penicillium requefortiPenicillium camemberti Lactobacillus sp
4.	yoghurt	susu	Lactobacillus bulgaricusStreptococcus thermophillus
5.	roti	gandum	Saccharomyces cereviceae
6.	nata de coco	air kelapa	Acetobacter xylinum
7.	tape	beras ketan , singkong	Saccharomyces cereviceae
8.	brem padat	beras ketan	Saccharomyces cereviceae
9.	oncom	Kacang tanah	Neurospora crassa
10.	Minuman anggur	Buah anggur	Saccharomyces ellipsoideus

2.      Bioteknologi modern

Penggunaan mikroorganisme tidak langsung seperti bioteknologi konvensional, tetapi menggunakan mikroorganisme yang direkayasa, sehingga menjadi lebih efektif dan efisien.Bioteknologi modern memanfaatkan organism dalam tingkat seluler atau molekuler , misalnya dalam teknologi reproduksi dan rekayasa genetika.

Peranan dan Manfaat Bioteknologi

a.       Di bidang kedokteran :

• Antibody monoklonal : antibody yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Manfaat antibody monoklonal antara lain : mendetaksi kandungan hormone korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil, mengikat racun dan menonaktifkannya, mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
• Pembuatan hormon : dengan rekayasa DNA telah digunakan mikroorganisme tertentu untuk memproduksi hormone,  misalnya : hormone insulin, testosterone, pertumbuhan, kortison
• Pembuatan vaksin : vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin berasal dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racunnya diambil.

Contoh   vaksin :

Vaksin BCG           : untuk mencegah penyakit TBC

Vaksin kotipa         : mencegah penyakit kolera, tifus, paratifus

Vaksin varisela       : mencegah penyakit cacar air

Vaksin MMR          : mencegah penyakit campak, gondong, rubella

DPT/DT                  : mencegah penyakit difteri, pertusis, tetanus

• Pembuatan antibiotik : antibiotic adalah zat yang dihasilkan oleh organism tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organism lain yang ada di sekitarnya. Antibiotic dapat diperoleh dari jamur atau bakteri tertentu.

Contoh  antibiotik:

No	Antibiotik	Mikroorganisme
1.	Streptomycin	Streptomycetes griseus
2.	Polymyxin	Bacillus polymyxa
3.	Pinisilin	Pinicilium notatum
4.	Griseofulvin	Pinicilium griseofulvum
5.	Sefalosporin	Cepalosporium acremonium

b.      Bidang pertanian :

• Dihasilkan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen : tanaman selain Leguminoceaedapat mengikat nitrogen karena diinjeksi dengan bakteri rhizobium yang hidup pada akar tanaman Leguminoceae
• Dihasilkan tumbuhan tahan hama : misalnya tembakau tahan penyakit mozaik daun
• Penghasil PST ( Protein Sel Tunggal ) :

NO	Mikroorganisme	Kegunaan
1	Methylophillus methylotrophus	Makanan ternak agar menghasilkan daging dan susu yang berkualitas
2	Spirulina	Sumber pangan kaya protein bagi manusia
3	Chlorella	Sumber pangan kaya protein bagi manusia
4	Fusarium	Makanan tambahan ternak
5	Saccharomyces cereviceae	Suplemen makanan ternak
6	Candida utilis	Suplemen makanan ternak

c.       Bidang lingkungan hidup

• Dihasilkan mikroorganisme yang digunakan untuk mengatasi pencemaran yang disebabkan oleh tumpahan minyak, yaitu Xanthomonas campestris dan Pseudomonas
• Memproduksi plastik yang dapat diuraikan oleh bakteri
• Mengolah limbah cair menjadi bahan bakar , misalnya limbah dari organik dengan bantuan mikroorganisme diubah menjadi bahan bakar alternative, yaitu biogas (dari feses hewan), gasahol (alkohol dari fermentasi gula tebu)

Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang sesuai dengan keinginan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Di bidang pertanian sering mendengar tanaman transgenik adalah tanaman hasil rekayasa genetika sering disebut juga dengan istilah GMO (Genetically Modified Organism), misalnya jagung, tomat, kentang yang mempu

Rekayasa Genetika Rekayasa genetika adalah suatu teknik bioteknologi yang digunakan untuk mentransfergen dari suatu organisme ke organisme lain. Pada awalnya,metode perpindahan gen-gen tersebut hanya dapat dilakukan antarorganisme satu jenis. Namun,pada perkembangan berikutnya perpindahan gen-gen dapat dilakukan terhadap berbagai organisme berlainan jenis. Teknik demikian dikenal sebagai teknologi ADN rekombinan.

Teknologi ADN rekombinan merupakan suatu teknik bioteknologi berupa penggabungan gen-gen (ADN) dari berbagai sumber. Teknik ini muncul setelah para saintis mengetahui kemampuan enzim pemutus yang dihasilkan oleh bakteri. Keberhasilan proses rekayasa genetika tidak terlepas dari adanya temuan James Watson dan Francis Crick,tahun 1953. Pada saat itu,kedua saintis tersebut berhasil menemukan struktur rantai ganda asam deoksiribosa nukleat (ADN). ADN merupakan kode-kode genetika yang mengatur suatu kegiatan sel,seperti tumbuh,bereproduksi,dan fungsi hidup lainnya. Sepenggal ADN terdiri atas gen-gen yang memilki urutan kimiawi tertentu

Pada tahun 1970-an,suatu penelitian yang dipimpin oleh Paul Berg dari Universitas Stanford,untuk pertama kalinya berhasil membuat molekul rekombinan dengan cara menyambungkan gen-gen dari bakteri Escherichia coli (E.coli) dengan virus kera simia (SV40). E.coli merupakan jenis bakteri yang biasa ditemukan dalam usus manusia. Stanley Cohen juga dari Universitas Stanford menemukan suatu cara yang relatif mudah untuk memindahkan gen dari satu jenis organisme ke jenis organisme lainnya. Mula-mula ia memisahkan plasmid dari tubuh E.coli. Selanjutnya plasmid diambil dan dimasukkan kedalam suatu larutan yang mengandung enzim pemutus yang bekerja menggunting gelung plasmid pada tempat-tempat tertentu. Next

Dalam percobaan lainnya,Cohen menggunakan enzim pemutus untuk memisahkan gen-gen tertentu dari molekul ADN katak bercakar asal Afriak. Kemudian,fragmen dari ADN katak tersebut disambungkan dengan plasmid E.coli sehingga kedua fragmen menyatu dan melekat oleh suatu enzim. Hasil perpaduan tersebut menghasilkan suatu srtuktur plasmid baru,sebagian berupa bakteri dan sebagian lagi berupa bakteri dan sebagian lagi berupa katak. Struktur plasmid demikian disebut plasmid simera (pSC 101). Next

Pada tahap berikutnya,plasmid simera dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung sel-sel E.coli normal. Jika larutan tersebut dihangatkan,maka plasmid simera akan masuk ke sel-sel E.coli sehingga menjadi bagian dari sturktur genetika bakteri itu sendiri. Pada saat bakteri membelah diri,maka masing-masing keturunannya akan mewarisi gen-gen katak. Back

Plasmid

Plasmid Plasmid adalah molekul ADN berantai rangkap dan berbentuk cincin. Plasmid ditemukan di dalam sel bakteri dan dapat berbiak secara bebas,lepas dari kromosom induk. Dalam rekayasa genetika,plasmid berperan sebagai vektor (kendaraan) yang digunakan untuk mentransfer dan memperbanyak gen asing. Plasmid simera (PSC 101) merupakan tipe plasmid pertama yang dikembangkan sebagai vektor untuk mentransfer gen asing ke bakteri. Tipe plasmid tersebut ditemukan oleh Stanley Cohen.

Keuntungan penggunaan plasmid adalah dapat dipindahkan dari satu sel ke sel yang lain,misalnya melalui cara transformasi. Ketika satu gen “asing” (biasanya diestrak dari satu kromosom sel euakariotik) telah disisipkan ke dalam satu plasmid,ia akan bertindak seperti kendaraan yang mengangkut gen ke dalam sel bakteri dan siap mengalami replikasi dengan ADN selnya sendiri. Percobaan tersebut memperlihatkan bahwa gen asing telah disisipkan dapat berbiak secara normal dalam sel bakteri.