Makalah Bioteknologi, Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi yang sangat cepat memberi pengaruh kepada pola kehidupan
manusia.Bagaimanapun tidak dapat dipungkiri bahwasannya sebagian besar aspek
kehidupan manusia telah memanfaatkan teknologi.Bioteknologi adalah cabang ilmu
yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, jamur, virus, dan
lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses
produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi
mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan.
Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam
bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumber daya alam dan lingkungan mulai
menjadi kenyataan yang semakin berkembang. Secara tidak langsung bioteknologi
dapat membantu meningkatkan kesejahteraan hidup manusia juga. Akan tetapi,
perlu kita sadari bahwa perkembangan bioteknologi yang bervariasi ini belum
dapat menjamin peningkatan kesejahteraan hidup manusia. Karena masih banyak
masyarakat yang tingkat perekonomiannya rendah sehingga penggunaan bioteknologi
belum dapat dirasakan oleh semua lapisan masyarakat. Namun demikian, banyaknya
penggunaan hasil-hasil bioteknologi belum diimbangi dengan pengetahuan
masyarakat tentang pengertian dari bioteknologi. Jadi masyarakat hanya
memanfaatkan hasil-hasil dari bioteknologi tanpa mengetahui secara pasti apa
itu bioteknologi.
B. Tujuan
Penulisan
Adapun tujuan
penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui dan memahami tentang Bioteknologi
Iribitabilitas !
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi
berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi'
yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata
tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan
bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa
yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme
hidup, dan atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
Dalam pengertian popular, bioteknologi
dapat diartikan sebagai penerapan teknik-teknik yang sesuai untuk
mendayagunakan organisme (sel, jaringan makhluk hidup) dalam rangka memperoleh
hasil yang diinginkan. Bioteknologi dapat dikatakan juga sebagai penggunaan
atau pengubahan sel-sel atau senyawa/molekul biologi untuk aplikasi khusus.
Aspek dari bioteknologi yang menangani proses-proses yang melibatkan
mikroorganisme disebut bioteknologi mikroba. Secara umum 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.
C.
Jenis - Jenis
Bioteknologi
Bioteknologi dibagi menjadi dua, yaitu
:
1. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi
konvensional adalah paraktik bioteknologi yang dilakukan dengan cara dan
peralatan yang sederhana, tanpa adanya rekayasa genetika. Contoh produknya bir,
wine, tuak, sake, yoghurt, roti, keju, tempe dll
2. Bioteknologi
Modern
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan
pada manipulasi atau rekayasa DNA, selain memanfaatkan dasar Mikrobiologi dan
Biokimia. Penerapan bioteknologi modern juga mencangkup berbagai aspek
kehidupan, misalnya ternak unggul hasil manipulasi genetik (peternakan), buah
tomat hasil manipulasi genetik yang tahan lama (pangan), tanaman jagung
dan kapas yang resisten terhadap serangan penyakit tertentu (pertanian),
hormone insulin yang dihasilkan oleh E. coli (kedokteran dan farmasi). Bioteknologi
modern sudah memanfaatkan metode-metode mutakhir, yaitu
:
1. Kultur Jaringan Tumbuhan
Kultur jaringan tumbuhan
merupakan teknik menumbuh kembangkan bagian tanaman, baik berupa sel, jaringan,
atau organ dalam kondisi aseptik secara in vitro. Kultur jaringan dapat
dilakukan karena adanya sifat totipotensi, yaitu kemampuan setiap sel tanaman
untuk tumbuh menjadi individu baru bila berada dalam lingkungan yang
sesuai. Dalam kultur jaringan, tanaman yang akan dikulturkan sebaiknya
berupa jaringan muda yang sedang tumbuh, misalnya akar, daun muda, dan tunas.
Bagian tumbuhan yang akan dikultur disebut sebagai eksplan.
a) Teknik Kultur Jaringan
Tanaman dengan teknik kultur jaringan
dapat diperoleh dengan empat tahap sebagai berikut.
1. Tahap
inisiasi adalah tahap penanaman eksplan ke dalam media. Media yang digunakan adalah media cair yang terdiri
dari zat nutrisi dan zat pengatur tumbuh.
2. Tahap
multiplikasi (perbanyakan kultur), eksplan akan tumbuh menjadi jaringan seperti
kalus berwarna putih disebut protocorm like body (PLB).
3. Tahap
menghasilkan plantlet, PLB berkembang menjadi tanaman kecil yang disebut
plantlet.
4. Tahap
aklimatiasi, plantlet dipisah-pisahkan dan dikultur dalam media padat. Setelah
plantlet tumbuh menjadi tanaman yang sempurna, maka tanaman tersebut dipindah
ke polybag.
Kultur jaringan akan berhasil dengan baik
apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut antara
lain, yaitu :
v Pemilihan
eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus.
v Penggunaan
medium yang cocok.
v Keadaan
aseptik.
v Pengaturan
udara yang baik.
b) Manfaat dan Kelemahan Kultur Jaringan
Dengan melakukan kultur jaringan tumbuhan dapat diperoleh manfaat
sebagai berikut.
v Mendapat
bibik banyak dalam waktu singkat yang identik dengan induknya.
v Bibit
terhindar dari hama dan penyakit.
v Menghasilkan
varietas baru seperti yang dikehendaki.
v Mendapat
hasil metabolisme tumbuhan (metabolit sekunder), misalnya karet, resin, tanpa
areal tanaman yang luas dan tidak perlu menunggu tumbuhan dewasa.
v Melestarikan
tanaman-tanaman yang hampir punah.
C) Selain
memiliki manfaat, kultur jaringan juga memiliki kelemahan-kelemahan yaitu
sebagai berikut.
v Diperlukan
biaya yang relatif tinggi.
v Hanya
mampu dilakukan oleh orang-orang tertentu saja, karena memiliki keahlian
khusus.
v Bibit
hasil kultur jaringan memerlukan proses aklimatiasi, karena terbiasa dalam
kondisi lembap dan aseptik.
2. Rekayasa
Genetika
Rekayasa genetika adalah suatu proses perubahan gen-gen dalam
tubuh makhluk hidup. Rekayasa genetika dilakukan dengan cara mengisolasi dan
mengidentifikasi serta memperbanyak gen yang dikehendaki.
Berbagai
teknik rekayasa genetika berkembang dimungkinkan karena ditemukannya :
a) Enzim
restriksi endonuklease yang dapat memotong benang DNA.
b) Enzim
ligase yang dapat menyambung kembali benang DNA.
c) Plasmid
yang dapat digunakan sbagai wahana memindahkan potongan benang DNA tertentu ke
dalam sel mikroorganisme.
Teknik rekayasa genetika dapat dilakukan
melalui :
1. Rekombinasi DNA
Rekombinasi
DNA adalah proses penyambung 2 DNA dari organisme yang berbeda. Hasil
penggabungan DNA dari individu yang tidak sama inj disebut dengan DNA
rekombinan. Gen dari satu individu yang disisipi atau digabungkan pada gen
individu yang lain disebut transgen, individunya disebut transgenik.
Rekombinasi DNA dapat terjadi secara alami dan buatan. Secara alami dapat
terjadi dengan cara :
a. Pindah
silang, yaitu tukar menukar kromatid pada kromosom homolog sehingga DNA
terputus dan tersambungkan secara silang.
b. Transduksi,yaitu
bersambungnya DNA bakteri yang satu dengan bakteri yang lain dengan prantara
virus.
c. Tranformasi,
yaitu pemindahan sifat-sifat dari satu mikroba ke mikroba lainnya melalui
bagian-bagian DNA tertentu dari mikroba pertama.
Rekombinasi DNA secara buatan dilakukan dengan penyambungan
DNA secara in vitro. Alas an dilakukan rekombinasi DNA ini adalah :
v Strutur
DNA semua spesies sama.
v DNA
dapat disambung-sambungkan.
v Ditemukan
enzim pemotong dan penyambung.
v Gen
dapat terekspresi di sel apapun.
Teknologi rekombinasi DNA memerlukan suatu prantara atau
vektor untuk memasukkan gen ke dalam sel target berupa plasmid bakteri,
sehingga merupakan bentuk teknologi plasmid. Plasmid adalah lingkaran kecil DNA
bakteri atau eukariota bersel satu yang dapat bereplikasi.
2. Teknik Hibridoma/Fusi Sel
Teknik hibridoma adalah penggabungan 2 sel dari organisme
berbeda ataupun sama (fusi sel) sehingga menghasilkan sel tunggal berupa sel
hybrid (hibridoma) yang memiliki kombinasi sifat dari kedua sel tersebut.
Proses penggabungan sel menggunakan tenaga listrik, sehingga prosesnya disebut
elektrofusi.
Hal-hal yang diperlukan
dalam teknik hibridoma, yaitu :
v Sel
umber gen adalah sel-sel yang memiliki sifat yang diinginkan.
v Sel
wadah adalah sel yang mampu membelah dengan cepat (misalnya sel mieloma).
v Fusi
gen adalahza-zat yang mempercepat fusi sel (misalnya NaNO3).
Teknik hibridoma dapat dimanfaatkan untuk pembuatan produk
penting, misalnya antibodi monoclonal, pembentukan spesies baru, dan pemetaan
kromosom.
3. Kloning
Kloning berasal dari bahasa inggris clonning yang berarti
suatu usaha untuk menciptakan duplikat suatu organisme melalui proses aseksual.
Tujuan utama kloning adalah untuk mengisolasi gen yang diinginkan dari seluruh
gen yang ada (kromoson) pada organisme donor. Untuk mencapai tujuan tersebut,
kloning dapat dilakukan dengan kloning embrio dan transfer inti. Kloning embrio
dilakukan dengan fertilisasi in vitro, misalnya kloning pada sapi yang secara
genetik identik untuk memproduksi hewan ternak. Sedangkan kloning dengan
transfer inti yaitu pemindahan inti sel yang satu ke sel lain sehingga
diperoleh individu baru yang memiliki sifat baru sesuai inti yang diterimanya.
C. Sifat-Sifat dan peranan mikroorganisme
dalam Bioteknologi
Sifat-sifat mikroorganisme :
1. Memiliki
ukuran sangat kecil, sehingga populasi dalam jumlah yang sangat banyak
dapat menempati ruan yang kecil.
2. Reproduksinya
cepat pada kondisi maksimum.
3. Adanya
plasmid yang memudahkan proses rekayasa genetika dengan penyisipan gen lain ke
cincin plasmid mikroorganisme tersebut.
4. Mampu
melakukan metabolisme dalam kondisi anaerob dengan menggunakan enzim-enzim yang
disekresikannya.
5. Memiliki
sifat tetap dan tidak berubah-ubah.
D. Dampak Positif dan Dampak Negatif
Bioteknologi
a. Dampak Positif Bioteknologi
Dampak positif dari bioteknologi adalah dihasilkannya
produk-produk yang bermanfaat bagi peningkatan kesejahtraan manusia.
1) Bioteknologi
pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
2) Bioteknologi
di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin ,
antibiotik, antibodi monoklat, dan interferon
3) Bioteknologi
dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi
nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.
4) Bioteknologi
dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol
(cair) dan metana (gas)
5) Bioteknologi
di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain
pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan
anggur
b. Dampak negatif bioteknologi
1) Menimbulkan
penyakit pada manusia
Gen-gen yang mengkode untuk pembentukan antibiotic dapat saja
mengalami kecelakaan di dalam tubuh bakteri sehingga menyebabkan penyakit pada
manusia.
2) Menimbulkan reaksi alergi
Timbulnya alergi yang disebabkan karena mengkomsumsi produk
transgenic.
3) Mengancam kelestarian alam
a) Jagung
hasil rekayasa genetik dapat membunuh ulat yang tidak berbahaya.
b) Rekayasa
genetika dapat menghasilkan gluma-gluma super.
c) Tanaman
rekayasa genetika dapat membahayakan burung yang memakannya.
d)Menyebabkan
kepunahan sebagian plasma nuftah asli karena yang dikembangkan sekarang hanya
produk rekayasa genetika saja.
4) Berpotensi digunakan
sebagai alat perang
Beberapa orang mungkin dengan sengaja menciptakan kombinasi
gen-gen baru untuk kepentingan perang (semacam senjata kimia dan senjata
biologi).
BAB
III
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan pemaparan
diatas maka dapat disimpulkan bahwa, Bioteknologi adalah usaha terpadu dari
berbagai disiplin ilmu pengetahuan, seperti Mikrobiologi, Genetika, Biokimia,
Sitologi, dan Biologi Molekuler untuk mengolah bahan baku dengan bantuan
mikroorganisme, sel, atau komponen selulernya yang diproleh dari tumbuhan atau
hewan sehingga menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi dibedakan
menjadi 2 jenis, yaitu : bioteknologi konvensional (tradisional) dan
bioteknologi modern. Peranan mikroorganisme dalam bioteknologi, yaitu
dalam bidang pangan, dalam bidang pertanian dan perkebunan, dalam bidang
peternakan, dalam bidang kedokteran dan farmasi, dalam bidang lingkungan
(bioremediasi), dan dalam bidang pertambangan (biometalurgi). Bioteknologi
bukan hanya memiliki dampak positif saja, tetapi juga memiliki dampak negatif.