 |
| Pengertian Bioteknologi, Manfaat, Jenis - Jenis Bioteknologi dan Contoh bioteknologi |
Definisi dan Pengertian Bioteknologi
Istilah bioteknologi pada dasarnya merupakan frasa kata yang tersusun atas kata “bio” yang artinya makhluk hidup, dan kata teknologi yang dapat diartikan sebagai sebuah penemuan – penemuan yang dapat memudahkan aktivitas manusia. Jika diartikan dari frasa katanya, maka bioteknologi merupakan setiap penemuan – penemuan berupa pemanfaatan makhluk hidup yang dapat mempermudah aktivitas produksi barang atau pun jasa.Menurut Wikipedia, pengertian bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (dapat berupa bateri, virus, jamur, dan lain – lain) maupun produk turunan dari makhluk hidup (dapat berupa enzim, alkohol, dan lain – lain) dalam proses produksi yang digunakan untuk menghasilkan barang dan jasa.
Garis waktu bioteknologi
- 8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
- 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi.
- 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat.
- 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
- 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
- 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
- 1880 Mikroorganisme ditemukan.
- 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan.
- 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
- 1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.
- 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen.
- 1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
- 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.
- 1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia).
- 1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver" (Flavr Savr).
- 2003 Perampungan Human Genome Project
Jenis Secara Khusus
Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:- Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
- Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir atau ragi, enzim-enzim dan organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.
- Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).
- Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik atau perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.
Rekayasa genetika
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:Isolasi gen
- Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik
- Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru
- Membentuk produk organisme transgenik
Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:
- Melalui proses introduksi gen
- Melalui proses mutagenesis
- Proses introduksi gen
Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah:
- Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik
- Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
- Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
- Uji coba kultur tersebut di lapangan
Mutagenesis
Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia).Human Genome Project
Human Genome Project adalah usaha internasional yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24. Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia.Aplikasi di Bidang Medis
Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (bloodletting). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.Sel Punca
Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Dalam Cermin Dunia Kedokteran, meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik . Karakteristik biologis dan diferensiasi stem cell fokus pada mesenchymal stem cell. Cermin Dunia KedokteranAplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel stem embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.
Jenis – Jenis Bioteknologi
Bioteknologi Merah (Red Biotechnology)Bioteknologi merah merupakan bioteknologi yang difokuskan dalam bidang kesehatan atau pun medis. Bioteknologi merah mencakup berbagai macam spektrum pengobatan manusia dari mulai tahap preventif hingga ke tahap pengobatan. Beberapa contoh hasil bioteknologi merah yang sukses yaitu vaksin, obat, serum, dll.
Bioteknologi Putih / Abu – abu (White / Gray Biotechnology)
Bioteknologi putih / abu – abu merupakan bioteknologi yang pengaplikasiannya cenderung mengarah ke bidang industri seperti industri makanan, industri minuman dan usaha penemuan / pembentukan energi terbarukan. Beberapa produk bioteknologi putih / abu – abu yang sukses mempermudah aktivitas kehidupan manusia yaitu bir, ragi, enzim, dan berbagai macam penemuan lainnya.
Bioteknologi Hijau (Green Biotechnology)
Bioteknologi hijau merupakan bioteknologi yang pengaplikasiannya lebih diarahkan ke bidang pertanian dan peternakan. Aktivitas bioteknologi hijau difokuskan / diarahkan ke penelitian – penelitian yang bertujuan untuk menghasilkan produk – produk pendukung pertanian dan peternakan. Beberapa produk bioteknologi hijau yang telah terbukti bermanfaat dan dapat digunakan untuk mempermudah aktivitas manusia di bidang pertanian dan peternakan yaitu produk pestisida, produk pembasmi hama, produk probiotik untuk ternak, dan berbagai macam produk lainnya.
Bioteknologi Biru (Blue Biotechnology)
Bioteknologi biru (yang sering juga disebut dengan istilah bioteknologi akuatik) merupakan bioteknologi yang pengaplikasiannya difokuskan pada bidang perairan / akuatik. Pengembangan dunia bioteknologi biru banyak dilakukan dengan menggunakan aktivitas rekayasa genetika. Beberapa hasil bioteknologi akuatik yang berguna hingga saat ini yaitu penumbuhan ikan bersirip di dalam lingkungan / daerah perairan yang terkontrol, vaksin untuk mempercepat aktivitas hormon seksual ikan, dan berbagai macam vaksin untuk mempercepat proses pertumbuhan bobot badan ikan.
Ciri bioteknologi
Ciri utama bioteknologi:- Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
- Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri
- Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian
Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Pangan dan Pertanian
Manfaat bioteknologi bagi kehidupan manusia di bidang pangan dan pertanian sudah dikenal semenjak ribuan tahun yang lalu. Berbagai teknologi kuno hingga terkini yang berbasis bioteknologi dikembangkan dalam bidang ini. Berikut adalah beberapa contoh pemanfaatan bioteknologi dalam bidang pangan dan pertanian, yaitu:- Pembuatan berbagai pangan olahan yang bernilai jual tinggi dan tahan lama, contohnya pembuatan bir, keju dan roti.
- Berperan penting dalam merakit berbagai varietas unggul baru. Seperti varietas unggul tahan hama, varietas unggul tahan penyakit, varietas unggul tahan cekaman kekeringan dan lain-lain.
- Memroduksi bibit dalam jumlah besar dalam waktu cepat.
- Mengatasi permasalahan keterbatasan lahan, misalnya dengan menciptakan varietas umur genjah sehingga satu lahan bisa panen beberapa kali dalam satu tahun.
- Mengendalikan hama dan penyakit tanaman.
- Dan berbagai teknologi rekayasa baru yang terus berkembang dalam upaya untuk meningkatkan dan memperbaiki produksi tanaman dari waktu ke waktu.
Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Medis
Dalam bidang medis atau kesehatan, peran bioteknologi sangat penting. Prinsip bioteknologi digunakan dalam pembuatan berbagai vaksin, antibiotik, hormon dan teknologi pengobatan. Berikut adalah beberapa contoh produk bioteknologi yang banyak digunakan dalam bidang medis:- Penemuan antibiotik penicillin.
- Penemuan aneka vaksin .
- Penemuan hormon insulin
- Teknologi transfer gen, transflantasi organ dan lain-lain.
Manfaat Biteknologi dalam Mengatasi Problem Lingkungan
Problem lingkungan yang utama adalah masalah pencemaran. Bioteknologi berperan penting dalam mencegah dan mengatasi berbagai masalah pencemaran lingkungan, yaitu:- Untuk mencegah atau mengurangi pencemaran, prinsip bioteknologi digunakan dalam menemukan dan menghasilkan energi ramah lingkungan seperti bioetanol, biodiesel dan biogas.
- Sementara itu, untuk mengatasi pencemaran, prinsip biteknologi menawarkan teknologi pengolahan berbagai limbah industri melalui teknologi bioremediasi.
Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Sosial
Nah, bagaimana dengan fungsi bioteknologi dalam bidang sosial? Dalam bidang sosial bioteknologi modern diantaranya dimanfaatkan untuk mengetahui identitas dan hubungan kekerabatan manusia. Contohnya teknologi tes DNA, yang banyak digunakan untuk mengidentifikasi korban kecelakaan yang yang sudah tidak bisa diidentifikasi secara fisik, mengetahui identitas pelaku kejahatan, memastikan hubungan kekerabatan dan lain-lain.11 Contoh bioteknologi konvensional
1. BirSobat pasti tidak menyangka jika pembuatan Bir ini dari bahan mentah biji sereal ( semisal gandum ) dengan agen hayati khamir dari jenis Aspergillus oryzae dengan cara fermentasi.
2. Keju
Makanan yang satu ini berasal dari bahan dasar susu murni dengan cara pembuatan memisahkan zat-zat padat dalam susu dengan proses susu dikentalkan. Proses ini dibantu dengan bakteri asam laktat ( dari genus : Streptococcus dan Lactobacillus) yang memfermentasikan laktosa menjadi zat asam laktat. Terkadang pembuatan keju juga menggunakan jamur Penicillium requefort dan Penicillium camembert.
3. Roti
Komposisi roti adalah dari bahan dasar utama tepung terigu dengan tambahan air dan di fermentasi-kan dengan ragi atau bakteri khamir dari jenis Saccharomyces cerevisiae. Tapi tidak semua roti menggunakan ragi.
4. Yoghurt
Pembuatan Yoghurt menggunakan bahan dasar yang sama dengan pembuatan keju yaitu susu. Namun dalam pembuatan Yoghurt ini bedanya menggunakan susu segar dengan memberi bakteri asam laktat dari jenis Streptococcus thermophylus dan Lactobacillus bulgaricus.
5. Antibiotik pinisilin
Antibiotik ini terbentuk dengan memanfaatkan kemampuan jamur Penicillium crysogenum dan jamur Penicillium notatum untuk mensintesis antibiotik ( ditemukan oleh Alexander Fleming, 1926 ).
6. Tempe
Sobat pasti sudah tahu apa itu tempe. Tempe ini terbuat dari bahan dasar kedelai yang di masak dengan cara direbus dan menggunakan bantuan jenis jamur Rhizopus stoloniferus atau ragi tempe.
7. Mentega
Bentuk dari mentega ini hampir sama dengan margarine, bedanya mentega terbuat dari bahan hewani, sedangkan margarine dari bahan nabati. Mentega terbuat dari bahan dasar susu segar yang di beri campuran bakteri dari jenis Leuconostoc cremoris Streptococcus lactis.
8. Sauerkraut
Makanan yang berasal dari jerman ini terbuat dari bahan dasar sayuran seperti kubis yang di campur dengan bakteri asam laktat sejenis seperti Leuconostoc.
9. Nata de coco
Makanan yang bertekstur kenyal dan terlihat seperti jelly ini dibuat dengan bahan dasar air kelapa yang di beri bakteri Acetobacter xyllinum.
10. Kecap
Penyedap rasa atau bumbu dapur yang memiliki rasa manis maupun asin ini dibuat dengan bahan dasar kedelai hitam dan ada juga yang berbahan dasar air kelapa. Pembuatan kecap ini menggunakan bantuan jamur Aspergillus wentii.
11. Tape
Makanan tradisional yang satu ini pembuatannya menggunakan bahan dasar ketela atau singkong dan sereal seperti beras ketan, campuran yang dipakai adalah ragi atau Saccharomyces cerevisiae.
13 Contoh Bioteknologi Modern
1. Bibit tanaman yang seragamBibit ini diperoleh melalui teknik kultur jaringan. Dengan teknik kultur jaringan ini dapat dihasilkan atau diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam kuota yang besar, Beberapa contoh tanaman yang sudah dihasilkan melalui kultur jaringan diantaranya adalah Papaver somniferum yang menghasilkan kodein untuk penghilang rasa nyeri, Jasminum sp yang menghasilkan jasmine yang dapat digunakan sebagai bahan parfum aroma melati.
2. Antibodi monoklonal
Antibodi monoklonal ini masih sejenis dengan antibodi yang diproduksi dengan cara penggabungan ( fusi ) dua jenis sel yang berbeda atau sama. Teknik ini sering dikenal dengan sebutan teknologi hibridoma atau DNA rekombinan.
3. Bayi tabung
Bayi tabung adalah suatu metode untuk mengatasi masalah kemandulan agar dapat keturunan. Biasanya metode ini di lakukan ketika metode lainnya tidak berhasil. Proses bayi tabung terdiri dari pengendalian proses ovulasi secara hormonal, serta pemindahan sel telur dari ovarium yang dibuahi oleh sel sperma dalam sebuah medium cair, sehingga terjadi pembuahan.
4. Hormon insulin
Hormon insulin adalah hormon yang disekresikan oleh kelenjar pankreas melalui aliran darah. Hormon insulin berperan dalam menjaga kestabilan kadar gula dalam pembuluh darah. Hormon insulin diperoleh melalui teknologi plasmid dalam rekayasa genetik.
5. Domba dolly
Domba Dolly ini dihasilkan melalui kloning yaitu transfer inti sel autosom atau diploid ke dalam ovum atau haploid yang sudah diambil inti telurnya. Untuk lebih jelasnya baca disini : Bioteknologi Peternakan
6. Tanaman kebal hama
Tanaman Kebal Hama adalah tumbuh-tumbuhan yang telah disisipi gen penghasil senyawa endotoksin dari Bacillus thuringiensis. Dengan senyawa ini maka Tanaman akan kebal terhadap hama penyakit.
7. Terapi genetik
Terapi genetik adalah modifikasi genetik dari sel makhluk hidup dengan tujuan untuk mencegah, mengurangi bahkan dapat menyembuhkan penyakit. Pengaplikasian Terapi Genetik ini dilakukan dengan cara merekayasa genetik.
8. Hewan transgenik
Hewan Transgenik adalah hasil rekayasa genetika yang memiliki sifat / kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya menghasilkan air susu yang mengandung faktor anti hemofilia. Dalam beberapa kasus hewan transgenik ini dapat dirancang untuk beberapa keperluan contohnya untuk keperluan visual yang menarik, pembelajaran, untuk menghasilkan daging yang lebih banyak, atau untuk melakukan tugas penelitian tertentu yang lebih baik.
9. Antibiotik jenis baru
Antibiotik yang dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari rekayasa genetik. (galur yaitu sekelompok individu dalam satu jenis yang homozigot / mendekati homozigot untuk satu atau gabungan karakteristik tertentu yang akan menjadi ciri dari galur itu)
10. Hormon Bovine Somatotrophin (BST), Bovine Somatotrophin adalah hormon pertumbuhan untuk hewan dari hasil rekayasa genetik.
11. Vaksin malaria, Vaksin ini dihasilkan dari rekayasa genetik dengan memanfaatkan DNA virus cacar air yang kurang aktif.
12. Interferon, Arti dari Interferon adalah sejenis protein yang dihasilkan dari teknik DNA rekombinan dengan tujuan menghambat replikasi virus.
13. Pelestarian species langka, Biasanya pelestarian hewan atau tumbuhan langka ini di lakukan dengan menggunakan teknik rekayasa genetik.
Itulah 13 contoh Bioteknologi modern yang perlu sobat ketahui. Tapi dalam penerapan bioteknologi ada juga dampak negatifnya, untuk mengetahui dampak Bioteknologi baca disini : Dampak Negatif Bioteknologi Terhadap Kesehatan dan Dampak Bioteknologi Terhadap Lingkungan. Semoga info di atas bermanfaat dan berguna untuk yang membacanya.
Pencarian yang paling banyak dicari
- contoh bioteknologi
- macam macam bioteknologi
- jenis jenis bioteknologi
- pengertian bioteknologi konvensional
- pengertian bioteknologi modern
- materi bioteknologi
- bioteknologi pdf
- perbedaan bioteknologi konvensional dan modern
Post a Comment