BioTeknologi

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri

3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Perkembangan bioteknologi :

1.   Era bioteknologi generasi pertama Þ bioteknologi sederhana.

Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2.   Era bioteknologi generasi kedua.

Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh:           

        a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat

        b. pengolahan air limbah

        c. pembuatan kompos

3.   Era bioteknologi generasi ketiga.

Proses dalam kondisi steril.

Contoh: produksi antibiotik dan hormon

4.   Era bioteknologi generasi baru Þ bioteknologi baru.

Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoclonal

Perkembangan Bioteknologi

Perkembangan bioteknologi berlangsung sangat pesat dengan adanya perkembangan biologi molekuler yang menggunakan teknik-teknik canggih untuk menciptakan terobosan baru dalam rangka peningkatan efisiensi dan ekonomi industri bioteknologi. Teknik yang digunakan dalam bioteknologi antara lain: kultur jaringan melalui protoplasma, rekayasa genetika yang meliputi manipulasi DNA rekombinan, teknik penginderaan secara molekuler dan kelengkapan rancang bangun suatu alat untuk menumbuhkan mikroba yang memungkinkan berlangsungnya suatu reaksi biologi.

Peran Bioteknologi

Bioteknologi berperan sangat besar dalam kehidupan manusia. Orang Sumeria dan Babilonia telah menikmati bir sejak 6000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir telah membuat adonan kue asam sejak 4000 tahun sebelum masehi. Bukti bahwa organisme sanggup melakukan fermentasi didapat dari studi awal L. Pasteur (1857-1876), sehingga Pasteur disebut bapak bioteknologi. Pada masa kini, bioteknologi bukan hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah meluas dalam berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanggulangan populasi, penciptaan sumber energi, penemuan bahan medis maupun farmasi, dan lain-lain.

Berikut adalah contoh peran bioteknologi dalam beberapa bidang kehidupan manusia.

1. Bayi Tabung

Banyak pasangan suami istri yang tidak dapat memperoleh keturunan, karena spermatozoa dan ovum tidak dapat bertemu karena hal-hal tertentu. Untuk mengatasinya, spermatozoa dan ovum dapat dipertemukan di dalam tabung (in-vitro = di dalam tabung). Caranya, ovum istri dan spermatozoa suami diambil. Untuk memperoleh ovum dalam jumlah banyak, si istri disuntik dengan hormon agar menghasilkan beberapa ovum. Ovum dan spermatozoa simasukkan ke dalam cawan petri berisi medium yang sesuai dengan suhu tubuh. Maka terjadilah fertilisasi in vitro membentuk zigot. Zigot berkembang menjadi embrio. Embrio yang baik dipelihara dan yang jelek disisihkan. Embrio yang memenuhi syarat dimasukkan ke dalam rahim agar berkembang menjadi janin di dalam rahim (in-vivo = di dalam tubuh). Bayi yang lahir dengan cara demikian disebut bayi tabung.

Bayi tabung yang pertama bernama Lousie Brown, dilahirkan di Inggris tanggal 25 Juli 1978. Teknik ini umumnya melanggar etika sehingga jarang digunakan.

2. Rekayasa Genetika

Sifat makhluk hidup tersimpan dalam gen. Gen adalah penentu sifat yang ada di kromosom. Jika gen diubah, maka sifat makhluk hidup itu juga ikut berubah. Karena itu, para ilmuwan berusaha untuk merubah- rubah gen makhluk hidup agar memperoleh organisme baru dengan sifat yang dikehendaki. Kegiatan memanipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan mengubah-ubah gen makhluk hidup disebut Rekayasa Genetika.

Contoh :

Penggunaan rekayasa genetika adalah pembuatan insulin. Gen penghasil insulin manusi dipotong dari DNA manusia dengan enzim. Gen tersebut lalu disambungkan pada plasmid bakteri E. coli. hasil sambungan plasmid dan gen insulin lalu dimasukkan ke dalam bakteri E. coli. Bakteri tersebut dipelihara di dalam medium khusus sehingga berkembang biak dengan cepat dan dapat memproduksi insulin manusia. Insulin yang dihasilkan ditampung untuk dijual pada penderita kencing manis (Diabetes Melitus).

3. Pengklonaan

Pengklonaan sebenarnya bukan barang baru dalam bioteknologi. Pengklonaan terhadap tumbuhan sebenarnya telah dilakukan berkali-kali sejak jaman dahulu. Pengklonaan paling sederhana dapat kita lihat di perkebunan ketela pohon. Ketela pohon yang ditanam menggunakan metode stek memiliki informasi genetik yang sama dengan induknya. Pengklonaan pada dasarnya merupakan usaha menghasilkan individu-individu yang seragam. Hal ini dapat dilakukan dengan stek, cangkok, bahkan kultur jaringan pada tumbuhan. Meskipun pengklonaan sering dilakukan terhadap tumbuhan, cara yang sama tidak bisa dilakukan pada hewan. Dahulu, para ilmuwan berpendapat hal ini terjadi karena sel hewan yang sudah dewasa telah kehilangan kemampuan berdiferensiasi (totipotensi). Hilangnya totipotensi ini menyebabkan sel hewan tidak dapat membelah dan berkembang menjadi individu baru.

Tetapi Mintz dan Gurdon dalam penelitiannya masing-masing berhasil membuktikan bahwa ketidakmampuan sel hewan dewasa untuk berdiferensiasi disebabkan oleh lingkungan sitoplasma selnya. Gordon mengambil inti sel dari sel usus katak kemudian ia masukkan ke dalam sel telur yang telah dihilangkan intinya dengan sinar ultraviolet. Sel telur ini lalu berkembang menjadi berudu, lalu menjadi katak dewasa. Katak dewasa ini merupakan klona dari katak pemberi sel usus. Inilah pengklonaan yang pertama dilakukan.

Materi pembelajaran dapat dilihat dan di download disini.

•