Kumpulan Materi IPA SMP dan Tutorial
A. Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi - Secara bahasa dapat diartikan yaitu Bio = makhluk hidup, teknologi = teknik yang diterapkan, jadi Biotekonologi adalah teknik yang diterapkan pada makhluk hidup. Namun bioteknologi juga dapat diartikan atau didefinisikan sebagai penggunaan organisme atau sistem hidup untuk memecahkan masalah atau untuk menghasilkan suatu produk yang bermanfaat. Definisi tersebut memiliki arti bahwa sebenarnya manusia telah terlibat dengan bioteknologi sejak ribuan tahun lalu sebagai contoh dibidang pangan adalah pembuatan bir, roti, dan keju. pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru dibidang pertanian serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Dibidang medis penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan dengan penemuan vaksin dan, anti biotik, dan insulin meskipun jumlahnya yang masih terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Pada saat ini, bioteknologi berkembang sangat pesat terutama di negara-negara maju.Dengan pengetahuan yang tinggi, manusia dapat mengelola sumber daya alam menjadi suatu produk yang bernilai tinggi dengan bioteknologi.
A. Pengertian Bioteknologi
Perkembangan IPTEK yang demikian pesat turut memacu Bioteknologi yang pada perkembangannya melibatkan berbagai disiplin ilmu; mikrobiologi, biologi sel, fisiologi, biokimia, genetika, teknik elektronika, dan ilmu lain. Perkembangan ini memunculkan terobosan teknologi yang revolusioner dengan ditemukannya cara untuk memanipulasi di tingkat seluler dan atau molekuler yang disebut teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika. Perubahan sifat biologis melalui rekaya genetika tersebut menyebabkan menyebabkan lahirnya organisme baru produk bioteknologi dengan sifat-sifat yang menguntungkan bagi manusia. Hal ini sangat berarti karena dengan teknologi ini manusia dapat memanfaatkan organisme pada cakupan bidang yang sangat luas dan dapat merambah hampir semua aspek kehidupan. Saat ini, bioteknologi telah diaplikasikan di bidang pangan, medis, pertanian, peternakan, lingkungan dan bahkan di bidang militer.
B. Ruang Lingkup
Aplikasi bioteknologi saat ini meliputi cakupan yang sangat luas dimulai dari penerapan bioteknologi sederhana yang telah dimanfaatkan, hingga penggunaan teknik bioteknologi yang baru yang secara terus menerus berkembang. Secara umum bioteknologi dibedakan menjadi dua yaitu ; bioteknologi sederhana atau tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional mengacu kepada penggunaan organisme hidup untuk menghasilkan suatu produk atau memanipulasi organisme pada tingkat individu. Pemanfaatan mikroba dalam pembuatan roti, keju, yoghurt, tempe, oncom, tap, nata de coco dan produk makanan fermentasi adalah contoh bioteknologi sederhana atau tradisional. Selain itu, persilangan tanaman, pengelolaanlimbah, produksi antibiotik serta pembuatan vaksin dari bakteri atau virus yang dilemahkan merupakan contoh lain.
C. Teknik-teknik dalam Bioteknologi
1. Teknik fermentasi
Fermentasi merupakan suatu proses pengubahan bahan kompleks menjadi produk yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Teknik ini pada umumnya termasuk dalam ranah bioteknologi sederhana. Akan tetapi tidak selalu demikian, karena pada proses ioteknologi modern dengan menggunakan bakteri hasil rekayasa, teknik ini juga tetap digunakan dalam tahap produksi. Proses fermentasi sederhana yang kita kenal seringkali menggunakan mikroba dengan sifat alami pada kondisi yang kurang terkendali. Contohnya pada pembuatan tempe, tape, yoghurt, maupun nata de coco.
Contoh mikroba dan produk fermentasinya dapat dilihat pada tabel berikut :
2. Kultur jaringan
Teknik ini merupakan metode dalam bioteknologi pada tingkat jaringan. Kultur jaringan tanaman adalah teknik perbanyakan tanaman dengan menumbuhkan bagian tanaman dalam media buatan sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Kultur jaringan memiliki keuntungan dapat menghasilkan tanaman dalam jumlah banyak dan mempunyai sifat seragam. Contoh tanaman yang sudah lazim diperbanyak dengan kultur jaringan adalah anggrek dan pisang.
Teknik ini berkembang didasarkan pada sifat totipotensi (kemampuan untuk berkembang menjadi individu baru) yang dimiliki jaringan apabila ditumbuhkan pada medium yang sesuai. Baik sel tumbuhan maupun sel hewan memungkinkan untuk dikembangkan menjadi individu baru melaui teknik ini. Sifat totipotensi yang dimiliki tumbuhan lebih besar daripada hewan.
Sebelum melakukan kultur jaringan, tumbuhan lebih dahulu dipersiapkan medium yang akan digunakan untuk menumbuhkan jaringan tumbuhan tersebut. Medium pada umumnya dibuat dari agar yang ditambahkan nutrisi.
D. Transplantasi Inti
1. Kloning
Klon adalah kumpulan organisme yang identik secara genetis. Istilah kloning dengan demikian dapat diartikan sebagai pembentukan organisme yang diturunkan dari induk tunggal sehingga secara geneis identik dengan induknya. Proses reproduksi aseksual pada hewan dapat dikatakan sebagai proses kloning secara alami.
Saat ini metode yang umum dugunakan untuk menghasilkan klon hewan adalah dengan teknik transplantasi inti (Somatic Nuclear Cell Transfer / SCNT). Teknik ini merupakan bioteknologi pada tingkat sel. SCNT atau rekayasa sel telur dilakukan dengan mentransfer inti dari sel somatis organisme donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan intinya. Sel telur berisi ini dari sel somatik kemudian dikembangkan hingga menghasilkan klon embrio. Oleh karenanya teknik ini disebut juga kloning inti. Kloning inti terdiri dari kloning reproduksi dan kloning terapetik.
a. Kloning reproduksi
Kloning reproduksi merupakan teknik yang digunakan untuk menghasilkan hewan yang memiliki DNA yang sama dengan salah satu induknya. Kloning reproduksi dilakukan dengan mengambil inti sel somatik dari salah satu bagian tubuh hewan, kemudian inti tersebut diintroduksikan dalam sel telur yang telah di enukleasi. Melalui pemberian senyawa kimia tertentu atau proses mekanika, sel telur yang berisi inti sel somatis di stimulus agar tumbuh menjadi embrio. Selanjutnya embrio ditanamkan kedalam rahim induk betina untuk dilahirkan secara normal. Contoh populer hewan kloning yang dihasilkan metode transplantasi inti adalah domba dolly.
Kloning reproduksi ditujukan untuk menghasilkan hewan-hewan langka agar dapat lestari kembali ataupun untuk menghasilkan hewan berkualitas unggul. Meskipun demikian tingkat keberhasilan teknik ini masih sangat rendah. Domba dolly adalah satu-satunya hewan klon yang berhasil setelah 276 kali percobaan.
b. Kloning terapetik
Teknik ini disebut juga kloning embrio dan ditujukan untuk menghasilkan sel punca (stem cell) yang akan digunakan untuk kegiatan pengobatan (terapetik). Sel punca adalah sel yang belum berdeferesiansi dan memiliki potensi yang sangat besar untuk berkembang menjadi banyak jenis sel yang berbeda di dalam tubuh. Produksi sel punca juga menggunakan metode tranfer inti.
Seperti halnya pada kloning reproduksi, inti yang berasal dari sel somatik ditransfer ke dalam sel telur yang sudah tidak memiliki inti sel. Melalui kejutan arus listrik sel telur ini distimulusi untuk berkembang dan menghasilkan banyak sel punca. Selanjutnya sel punca ditumbuhkan pada medium dan kondisi tertentu. Kodisi spesifik ini akan merangsang sel punca untuk tumbuh menjadi sel atau jaringan tertentu seperti sel darah, sel saraf, sel serabut jantung atau sel lainnya. Kondisi berbeda akan menghasilkan jenis sel yang berbeda. Oleh karena itu sel punca memiliki potensi besar untuk digunakan sebagai "suku cadang" mengganti organ atau jaringan tubuh yang rusak akibat suatu penyakit tertentu.
c. Fusi sel
Teknik ini dilakukan dengan meleburkan dua sel sehingga terbentuk sel baru atau sel bastar yang disebut hibridoma. Fusi sel telah menyebabkan terjadinya berbagai organisme baru seperti tanaman bastar. Tetapi perkembangan paling penting dari fusi sel, dalam hal ini menyangkut hasil yang lebih komersial dibandingkan dengan yang dapat dihasilkan DNA rekombinan adalah produk antibodi monoklonal.
Metode konvensional untuk memproduksi antibodi adalah dengan menginjeksikan anti gen ke dalam tubuh hewan percobaan untuk membangkitkan respon kekebalan.
Serum darah yang mengandung antibodi (anti serum) kemudian dikumpulkan dari hewan tadi. Dengan cara ini anti serum yang dikumpulkan mengandung berbagai tipe antibodi dan jumlah yang dikumpulkan umumnya terbatas. Fusi sel merupakan dasar untuk pembuatan antibodi monoklonal. Dengan teknik fusi sel, sel limfosit B penghasil antibodi dari tikus, mencit atau hewan lain di fusikan dengan sel mieloma yang tumbuh tidak terbatas dalam biakan. Sel hibridoma yang terbentuk dapat diklon kembali untuk menghasilkan antibodi yang diinginkan dalam jumlah besar.
d. Teknologi DNA Rekombinan
Perkembangan bioteknologi berubah drastis sejak ditemukannya teknologi DNA rekombinann atau rekayasa genetika. Perubahan ini sangat nyata terutama dalam teknologi proses hulu dan seleksi galur. Istilah teknologi DNA rekombinan atau rekaya genetika secara ringkas dapat diartikan sebagai teknik molekuler yang dengan tepat mampu mengubah sesuatu molekul DNA atau menggabungkan molekul DNA tertentu dari sumber yang berbeda. Teknologi ini memungkinkan kita merancang bangun bukan hanya mengisolasi suatu galur yang produktif.
Sel prokariotik atau eukariot dapat digunakan sebagai "pabrik biologi" utnuk memproduksikan insulin interperon hormon pertumbuhan, bahan antivirus serta produk protein lain. Teknologi DNA rekombinan juga memungkinkan produksi senyawa-senyawa tertentu yang jumlahnya secara alami sangat sedikit sehungga tidak ekonomis bila diekstrak langsung dari sumber alaminya.
Langkah dasar yang dilakukan dalam teknologi DNA rekombinan;
1) Isolasi DNA
2) Pemotongan Molekul DNA
3) Penggabungan molekul DNA pada DNA vektor
4) Introduksi molekul DNA rekombinan ke sel inang
5) Penentuaan sel yang mengandung molekul DNA rekombinan
DNA terlebih dahulu diisolasi dari sumbernya kemudian gen yang membawa sifat yang diinginkan dipotong dengan menggunakan enzim restriksi yang sesuai. Gen yang telah dipotong disambungkan pada molekul pembawa (vektor) dengan menggunakan enzim ligase. Vektor yang telah disisipi gen asing ini selanjutnya diitroduksikan ke dalam sel inang yang baru. Dengan demikian sel inang menjadi memiliki gen baru yang tidak memiliki sebelumnya dan dengan sendirinya memiliki sifat baru yang dibawa oleh gen tersebut.
Banyak para ahli memandang rekayasa genetik secara sederhana sebagai kelanjutan dari teknik pemuliaan selektif karena kedua teknik ini dapat dasarnya bertujuan untuk menghubungkan materi genetik dari sumber yang berbeda untuk menghasilkan organisme yang memiliki sifat-sifat baru yang berguna. Akan tetapi apabila dan telaah lebih lanjut, kedua teknik ini memiliki perbedaan-perbedaan penting.
Di bawah ini saya lampirkan tabel perbedaan pemuliaan selektif dan rekayasa genetika
E. Penerapan Bioteknologi
Unsur penting dalam bioteknologi adalah gen biologi. Yang dimaksud dengan agen biologi dalam hal ini adalah katalisator biologi dalam kisaran yang luas, tetapi terutama ditekankan pada mikroorganisme berenzim, sel hewan dan sel tumbuhan. Bahan yang dapat diolah oleh agen biologi ini dapat meliputi bahan organik maupun anorganik sedangkan hasil bioteknologi meliputi produk berupa pangan, minuman, obat-obatan, senyawa kimia, maupun jasa yang dilakukan oleh agen biologi sperti pengelolaan limbah, pembuatan hujan es dan lain-lain.
Barang dan jasa yang dapat dihasilkan melalui proses bioteknologi antara lain:
Pemanfaatn teknologi termasuk bioteknologi dapat menguntungkan atau merugikan tergantung pada penggunaannya. Bioteknologi dapat memberikan berbagai keuntungan yang membantu mensejahterakan manusia. Akan tetapi bioteknologi juga dapat menimbulkan bencana apabila digunakan untuk tujuan tertentu seperti :
1. Dampak di Bidang Etika/Moral
Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain memiliki etika yang serius. Menyisipkan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagai pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima masyarakat. Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babi dimasukkan ke dalam buah semangka?
2. Dampak di Bidang Lingkungan
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang bisa lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotip tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan peluang bahaya.
3. Dampak di bidang Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang sudah ada yang menimbulkan masalah yang serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat Flavr diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
4. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Penerapan bioteknologi modern dengan mamanipulasi (mengubah sifat) organisme dan alam tidak terbatas. Beragam aplikasi rekayasa genetika menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada kehidupan masyarakat. Dampak ekonomi yang tampak adalah panen hasil rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu, memberikan pengaruh yang amat luas pada masyarakat. Bioteknologi juga banyak dimanfaatkan untuk perbanyakan bibit tanaman unggul dengan cara kultur jaringan atau dengan pembuatan tanaman transgenik melalui DNA rekombinan dan kloning. Beberapa tanaman hasil rekayasa genetika dan kultur jaringan, misalnya jagung, kedelai, kapas, tomat, kacang tanah, pepaya, dan lainnya.
G. Manfaat Bioteknologi Sederhana Pada Berbagai Bidang
Manfaat yang dapat diperoleh dari penggunaan bioteknologi sederhana, antara lain yaitu:
1. Meningkatkan gizi dari produk-produk makanan dan minuman.
2. Menambah variasi jenis makanan/minuman, dan secara tidak langsung akan :
Beberapa jenis mikroorganisme ternyata menguntungkan dan berguna untuk bahan pangan manusia. Kamu tentu mengenal makanan berikut seperti yoghurt, acar, sosis, roti, keju, tempe, oncom, kecap, dan tape. Semua makanan tersebut memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya.
Di bidang industri, khususnya pengolahan makanan dan minuman, mikrorganisme sebagai agen pengubah bahan makanan
4. Pemanfaatan Mikrobiologi untuk industri
Pernahkah kamu mencicipi cuka saat makan? Jika pernah mencicipi cuka, seharusnya kamu tahu pembuatan cuka. Cuka merupakan hasil industri yang memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya. Tidak hanya cuka yang memanfaatkan mikroorganisme dalam bidang industri, namun produk-produk lain juga banyak yang memanfaatkan mikroorganisme.
Contoh mikroba dan produk fermentasinya dapat dilihat pada tabel berikut :
2. Kultur jaringan
Teknik ini merupakan metode dalam bioteknologi pada tingkat jaringan. Kultur jaringan tanaman adalah teknik perbanyakan tanaman dengan menumbuhkan bagian tanaman dalam media buatan sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Kultur jaringan memiliki keuntungan dapat menghasilkan tanaman dalam jumlah banyak dan mempunyai sifat seragam. Contoh tanaman yang sudah lazim diperbanyak dengan kultur jaringan adalah anggrek dan pisang.
Teknik ini berkembang didasarkan pada sifat totipotensi (kemampuan untuk berkembang menjadi individu baru) yang dimiliki jaringan apabila ditumbuhkan pada medium yang sesuai. Baik sel tumbuhan maupun sel hewan memungkinkan untuk dikembangkan menjadi individu baru melaui teknik ini. Sifat totipotensi yang dimiliki tumbuhan lebih besar daripada hewan.
Sebelum melakukan kultur jaringan, tumbuhan lebih dahulu dipersiapkan medium yang akan digunakan untuk menumbuhkan jaringan tumbuhan tersebut. Medium pada umumnya dibuat dari agar yang ditambahkan nutrisi.
D. Transplantasi Inti
1. Kloning
Klon adalah kumpulan organisme yang identik secara genetis. Istilah kloning dengan demikian dapat diartikan sebagai pembentukan organisme yang diturunkan dari induk tunggal sehingga secara geneis identik dengan induknya. Proses reproduksi aseksual pada hewan dapat dikatakan sebagai proses kloning secara alami.
Saat ini metode yang umum dugunakan untuk menghasilkan klon hewan adalah dengan teknik transplantasi inti (Somatic Nuclear Cell Transfer / SCNT). Teknik ini merupakan bioteknologi pada tingkat sel. SCNT atau rekayasa sel telur dilakukan dengan mentransfer inti dari sel somatis organisme donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan intinya. Sel telur berisi ini dari sel somatik kemudian dikembangkan hingga menghasilkan klon embrio. Oleh karenanya teknik ini disebut juga kloning inti. Kloning inti terdiri dari kloning reproduksi dan kloning terapetik.
a. Kloning reproduksi
Kloning reproduksi merupakan teknik yang digunakan untuk menghasilkan hewan yang memiliki DNA yang sama dengan salah satu induknya. Kloning reproduksi dilakukan dengan mengambil inti sel somatik dari salah satu bagian tubuh hewan, kemudian inti tersebut diintroduksikan dalam sel telur yang telah di enukleasi. Melalui pemberian senyawa kimia tertentu atau proses mekanika, sel telur yang berisi inti sel somatis di stimulus agar tumbuh menjadi embrio. Selanjutnya embrio ditanamkan kedalam rahim induk betina untuk dilahirkan secara normal. Contoh populer hewan kloning yang dihasilkan metode transplantasi inti adalah domba dolly.
Kloning reproduksi ditujukan untuk menghasilkan hewan-hewan langka agar dapat lestari kembali ataupun untuk menghasilkan hewan berkualitas unggul. Meskipun demikian tingkat keberhasilan teknik ini masih sangat rendah. Domba dolly adalah satu-satunya hewan klon yang berhasil setelah 276 kali percobaan.
b. Kloning terapetik
Teknik ini disebut juga kloning embrio dan ditujukan untuk menghasilkan sel punca (stem cell) yang akan digunakan untuk kegiatan pengobatan (terapetik). Sel punca adalah sel yang belum berdeferesiansi dan memiliki potensi yang sangat besar untuk berkembang menjadi banyak jenis sel yang berbeda di dalam tubuh. Produksi sel punca juga menggunakan metode tranfer inti.
Seperti halnya pada kloning reproduksi, inti yang berasal dari sel somatik ditransfer ke dalam sel telur yang sudah tidak memiliki inti sel. Melalui kejutan arus listrik sel telur ini distimulusi untuk berkembang dan menghasilkan banyak sel punca. Selanjutnya sel punca ditumbuhkan pada medium dan kondisi tertentu. Kodisi spesifik ini akan merangsang sel punca untuk tumbuh menjadi sel atau jaringan tertentu seperti sel darah, sel saraf, sel serabut jantung atau sel lainnya. Kondisi berbeda akan menghasilkan jenis sel yang berbeda. Oleh karena itu sel punca memiliki potensi besar untuk digunakan sebagai "suku cadang" mengganti organ atau jaringan tubuh yang rusak akibat suatu penyakit tertentu.
c. Fusi sel
Teknik ini dilakukan dengan meleburkan dua sel sehingga terbentuk sel baru atau sel bastar yang disebut hibridoma. Fusi sel telah menyebabkan terjadinya berbagai organisme baru seperti tanaman bastar. Tetapi perkembangan paling penting dari fusi sel, dalam hal ini menyangkut hasil yang lebih komersial dibandingkan dengan yang dapat dihasilkan DNA rekombinan adalah produk antibodi monoklonal.
Metode konvensional untuk memproduksi antibodi adalah dengan menginjeksikan anti gen ke dalam tubuh hewan percobaan untuk membangkitkan respon kekebalan.
Serum darah yang mengandung antibodi (anti serum) kemudian dikumpulkan dari hewan tadi. Dengan cara ini anti serum yang dikumpulkan mengandung berbagai tipe antibodi dan jumlah yang dikumpulkan umumnya terbatas. Fusi sel merupakan dasar untuk pembuatan antibodi monoklonal. Dengan teknik fusi sel, sel limfosit B penghasil antibodi dari tikus, mencit atau hewan lain di fusikan dengan sel mieloma yang tumbuh tidak terbatas dalam biakan. Sel hibridoma yang terbentuk dapat diklon kembali untuk menghasilkan antibodi yang diinginkan dalam jumlah besar.
d. Teknologi DNA Rekombinan
Perkembangan bioteknologi berubah drastis sejak ditemukannya teknologi DNA rekombinann atau rekayasa genetika. Perubahan ini sangat nyata terutama dalam teknologi proses hulu dan seleksi galur. Istilah teknologi DNA rekombinan atau rekaya genetika secara ringkas dapat diartikan sebagai teknik molekuler yang dengan tepat mampu mengubah sesuatu molekul DNA atau menggabungkan molekul DNA tertentu dari sumber yang berbeda. Teknologi ini memungkinkan kita merancang bangun bukan hanya mengisolasi suatu galur yang produktif.
Sel prokariotik atau eukariot dapat digunakan sebagai "pabrik biologi" utnuk memproduksikan insulin interperon hormon pertumbuhan, bahan antivirus serta produk protein lain. Teknologi DNA rekombinan juga memungkinkan produksi senyawa-senyawa tertentu yang jumlahnya secara alami sangat sedikit sehungga tidak ekonomis bila diekstrak langsung dari sumber alaminya.
Langkah dasar yang dilakukan dalam teknologi DNA rekombinan;
1) Isolasi DNA
2) Pemotongan Molekul DNA
3) Penggabungan molekul DNA pada DNA vektor
4) Introduksi molekul DNA rekombinan ke sel inang
5) Penentuaan sel yang mengandung molekul DNA rekombinan
DNA terlebih dahulu diisolasi dari sumbernya kemudian gen yang membawa sifat yang diinginkan dipotong dengan menggunakan enzim restriksi yang sesuai. Gen yang telah dipotong disambungkan pada molekul pembawa (vektor) dengan menggunakan enzim ligase. Vektor yang telah disisipi gen asing ini selanjutnya diitroduksikan ke dalam sel inang yang baru. Dengan demikian sel inang menjadi memiliki gen baru yang tidak memiliki sebelumnya dan dengan sendirinya memiliki sifat baru yang dibawa oleh gen tersebut.
Banyak para ahli memandang rekayasa genetik secara sederhana sebagai kelanjutan dari teknik pemuliaan selektif karena kedua teknik ini dapat dasarnya bertujuan untuk menghubungkan materi genetik dari sumber yang berbeda untuk menghasilkan organisme yang memiliki sifat-sifat baru yang berguna. Akan tetapi apabila dan telaah lebih lanjut, kedua teknik ini memiliki perbedaan-perbedaan penting.
Di bawah ini saya lampirkan tabel perbedaan pemuliaan selektif dan rekayasa genetika
Tabel
Perbedaan antara pemuliaan selektif dan rekayasa genetika
|
Parameter
|
Pemuliaan Selektif
|
Rekayasa Genetika
|
|
Tingkat
|
Organisme utuh
|
Sel atau molekul
|
|
Ketepatan
|
Sekumpulan agen
|
Satu agen tunggal
|
|
Kepastian
|
Perubahan bahan genetika sulit atau
tidak mungkin dikarakteristik
|
Perubahan bahan genetika
sulit dapat dikarakterisasi dengan baik
|
|
Batasan Taksonomi
|
Hanya dapat dipakai dalam
satu spesies atau satu genus
|
Tidak ada batasan
taksonomi
|
Unsur penting dalam bioteknologi adalah gen biologi. Yang dimaksud dengan agen biologi dalam hal ini adalah katalisator biologi dalam kisaran yang luas, tetapi terutama ditekankan pada mikroorganisme berenzim, sel hewan dan sel tumbuhan. Bahan yang dapat diolah oleh agen biologi ini dapat meliputi bahan organik maupun anorganik sedangkan hasil bioteknologi meliputi produk berupa pangan, minuman, obat-obatan, senyawa kimia, maupun jasa yang dilakukan oleh agen biologi sperti pengelolaan limbah, pembuatan hujan es dan lain-lain.
Barang dan jasa yang dapat dihasilkan melalui proses bioteknologi antara lain:
- Produksi senyawa kimia: etanol, aceton, gliserol, asam-asam oragik, polimer dll.
- Obat-obatan : antibiotika, vaksin, hormon, antibodi monoklonal, interveron, vitamin.
- Bahan bakar : gasohol, metan, hidrogen.
- Bahan pangan : produk makanan dan minuman terfermentasi ( roti, keju, yoghurt, tape, wine, dll), produk pangan tambahan antioksidan, pewarna, penyedap rasa, pemantap, pengawet)
- Bahan untuk kegiatan pertanian : EM, kompos, pakan, inokulum, mikroorganisme penambat N, inokulum mikorhiza, kultur jaringan dan sel.
- Bahan untuk pelayanan industri : penjernihan air, pengolahan limbah, bioremediasi, pemecah minyak dan lain-lain.
Pemanfaatn teknologi termasuk bioteknologi dapat menguntungkan atau merugikan tergantung pada penggunaannya. Bioteknologi dapat memberikan berbagai keuntungan yang membantu mensejahterakan manusia. Akan tetapi bioteknologi juga dapat menimbulkan bencana apabila digunakan untuk tujuan tertentu seperti :
1. Dampak di Bidang Etika/Moral
Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain memiliki etika yang serius. Menyisipkan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagai pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima masyarakat. Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babi dimasukkan ke dalam buah semangka?
2. Dampak di Bidang Lingkungan
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang bisa lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotip tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan peluang bahaya.
3. Dampak di bidang Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang sudah ada yang menimbulkan masalah yang serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat Flavr diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
4. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Penerapan bioteknologi modern dengan mamanipulasi (mengubah sifat) organisme dan alam tidak terbatas. Beragam aplikasi rekayasa genetika menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada kehidupan masyarakat. Dampak ekonomi yang tampak adalah panen hasil rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu, memberikan pengaruh yang amat luas pada masyarakat. Bioteknologi juga banyak dimanfaatkan untuk perbanyakan bibit tanaman unggul dengan cara kultur jaringan atau dengan pembuatan tanaman transgenik melalui DNA rekombinan dan kloning. Beberapa tanaman hasil rekayasa genetika dan kultur jaringan, misalnya jagung, kedelai, kapas, tomat, kacang tanah, pepaya, dan lainnya.
G. Manfaat Bioteknologi Sederhana Pada Berbagai Bidang
Manfaat yang dapat diperoleh dari penggunaan bioteknologi sederhana, antara lain yaitu:
1. Meningkatkan gizi dari produk-produk makanan dan minuman.
2. Menambah variasi jenis makanan/minuman, dan secara tidak langsung akan :
- mendorong peningkatan agrobisnis untuk memproduksi bahan.
- menggalakkan produk industri rumah tangga sebagai industri kecil maupun menengah (UKM).
- menambah lapangan kerja atau menambah pendapatan masyarakat.
Beberapa jenis mikroorganisme ternyata menguntungkan dan berguna untuk bahan pangan manusia. Kamu tentu mengenal makanan berikut seperti yoghurt, acar, sosis, roti, keju, tempe, oncom, kecap, dan tape. Semua makanan tersebut memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya.
Di bidang industri, khususnya pengolahan makanan dan minuman, mikrorganisme sebagai agen pengubah bahan makanan
4. Pemanfaatan Mikrobiologi untuk industri
Pernahkah kamu mencicipi cuka saat makan? Jika pernah mencicipi cuka, seharusnya kamu tahu pembuatan cuka. Cuka merupakan hasil industri yang memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya. Tidak hanya cuka yang memanfaatkan mikroorganisme dalam bidang industri, namun produk-produk lain juga banyak yang memanfaatkan mikroorganisme.
0 Response to "Bioteknologi"
Post a Comment