BIOTEKNOLOGI

A. KONSEP DASAR BIOTEKNOLOGI

          Bioteknologi merupakan proses pengolahan bahan baku yang memanfaatkan makhluk hidup sebagai agen biologi untuk menghasilkan barang dan jasa. Pada umumnya makhluk hidup yang dimanfaatkan dalam bioteknologi berupa mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut dibiakkan pada suatu media tumbuh yang mengandung berbagai makronutrien dan mikronutrien yang dibutuhkan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme yang dibiakkan akan mensintesis suatu produk berupa barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

          Bioteknologi dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. APAKAH PERBEDAAN KEDUA JENIS TERSEBUT.????????

          

1.BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL

       Bioteknologi konvensional disebut juga bioteknologi tradisional. Jenis bioteknologi ini menggunakan teknik dan peralatan yang sederhana. Pada bioteknologi konvensional, memanfaatkan mikroorganisme, proses biokimia, dan proses genetik alami seperti mutasi dan rekombinasi genetik. Pada bioteknologi konvensional ini manipulasi dilakukan pada kondisi lingkungan dan media tumbuh(substrat). Makhluk hidup yang digunakan dalam bioteknologi konvensional belum mengalami rekaasa genetika. Jika pun ada, rekayasa yang dilakukan bersifat sederhana dan erubahan bahan genetik yang dihasilkan tidak tepat sasaran. Sebagai contoh pada proses pencarian bibit unggul melalui radiasi akan menghasilkan anakan dengan sifat-sifat baru yang tidak dapat diramalkan sebelumnya. 

      Kelebihan bioteknologi konvensional:

• Biaya relatif murah
• teknologi relatif sederhana
• pengaruh jangka panjang biasanya sudah diketahui 

      Sementara itu,kelemahan bioteknologi konvensional sebagai berikut:

• Hanya diproduksi dalam skala kecil untuk mencukupi kebutuhan masing-masing
• belum ada pengkajian prinsip-prinsip ilmiah
• tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian ganetik
• hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya
• memerlukan waktu relatif lama
• perbaikan genetik tidak terarah

pembuatan tempe

pembuatan tape

2.BIOTEKNOLOGI MODERN

          Perkembangan nioteknologi modern sangat ditentukan oleh perkembangan ilmu-ilmu lain diantaranya mikrobiologi,biologi sel, biologi molekuler, biokimia,dan genetika. Pada bioteknologi modern, maniulasi tidak hanya dilakukan pada kondisi lingkungan tumbuh maupun media tumbuh, tetapi juga pada susunan gen fdalam kromosom makhluk hidup yang digunakan. Oleh karena itu, bioteknologi modern disebut juga rekayasa genetika. Rekayasa genetika bertujuan untuk menghasilkan organisme transgenik.Organisme transgenik merupakan organisme yang susunan gen dalam krommosomnya telah diubah sehingga mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki. Dengan demikian, hasil rekayasa genetika bersifat lebih terarah atau dapat diramalkan sebelumnya.

Kelebihan bioteknologi modern:

• Perbaikan sifat genetik dapat dilakukan secara terarah
• Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik
• Dapat menghasilkan organisme yang sifat barunya tidak ada pada sifat alaminya
• hasil dapat dierhitungkan

 Adapun kelemahan bioteknologi  modern sebagai berikut:

• Biaya relatif lebih mahal
• memerlukan teknologi canggih
• pengaruh jangka panjang belum diketahui

 

contoh bioteknologi modern

Beberapa prinsip dasar dalam rekayasa genetika:

           1. DNA REKOMBINAN
      Teknik DNA rekombinan merupakan pengubahan susuna DNA sehingga diperoleh untaian DNA baru yang mampu mengekspresikan sifat-sifat yang diinginkan. Teknik ini paling banyak digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Proses DNA rekombina ini meliputi tiga tahapan . Tahap pertama yaitu mengisolasi DNA, tahap kedua transplantasi gen atau DNA, serta tahap ketiga memasukkan DNA ke dalam sel hidup.

tahapan DNA rekombinan

    2. FUSI PROTOPLASMA

    fusi protoplasma atau teknologi hibridoma adalah proses penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dari dua sel dari organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik. Teknik ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Prinsi dasar fusi protoplasma yaitu menghilangkan dinding dari kedua sel kemudian menggabungkan kedua isi sel tersebut dalam suatu medan listrik. Teknik fusi ini dapat dilakukan ada sel tumbuhan maupun hewan. Fusi protoplasma pada sel hewan atau manusia bermanfaat untuk menghasilkann hibridoma(sel hibrid). Hibridoma merupakan hasil fusi antara sel pembentuk antibodi dengan sel mieloma. 

 

tahap fusi protoplasma 

   3. KULTUR JARINGAN

      Kultur jaringan merupakan  teknik perbanyakan secara vegetatif dengan menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptik. Teori yang mendasari teknik kultur jaringan adalah teori totipotensi. Dalam teori tersebut dikatakan bahwa setiap sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Sifat individu baru yang dihasilkan sama persis dengan sifat induknya. Pada kultur jaringan media yang digunakan biasanya berupa agar-agar yang diperkaya dengan berbagai macam unsur hara dan vitamin yang dibutuhlkan oleh tumbuhan. 

       Keunggulan dari teknik kultur jaringan adalah sebagai berikut:

            a. Dapat menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak dan dalam waktu  singkat

            b. Dapat menghasilkan bibit tanaman yang sifatnya identik dengan sifat induknya

            c. Tidak memerlukan lahan yang luas untuk memproduksi banyak bibit tanaman.

 

teknik kultur jaringan

 

    4. KLONING

   Kloning atau transplantasi nukleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetik identik dengan induknya.   

teknik kloning

      5. TEKNIK BAYI TABUNG

      Teknik bayi tabung diperuntukkan bagi pasangan suami istri yang sulit memperoleh keturunan. Pasangan suami istri tersebut mampu menghasilkan sel kelamin secara normal. Namun,adanya foktor-faktor tertentu seperti tersumbatnya saluran telur dapat mengakibatkan proses pembuahan sulit terjadi. Pada teknik bayi tabung , pembuahan dilakukan diluar tubuh induk betina. Sel telur yang telah dibuahi akan membentuk embrio. Embrio yang terbentuk kemudian ditanam dalam rahim seorang wanita donor. Embrio tersebut akan tumbuh menjadi anak yang siap dilahirkan. 

Proses pembuatan bayi tabung dapat dilihat pada skema berikut: