BIOTEKNOLOGI
BIOTEKNOLOGI
I.
PENGERTIAN
Bioteknologi
berasal dari kata bios (hidup), teknos (penerapan), dan logos (ilmu). Sedangkan untuk pengertian
yang lebih lengkap, bioteknologi
adalah ilmu yang menerapkan prinsip ilmiah dan kerekayasaan untuk penanganan
dan pengolahan bahan mentah organik maupun anorganik dengan bantuan makhluk
hidup seperti mikroorganisme, sel hewan, dan tumbuhan untuk meningkatkan
potensi makhluk hidup serta menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup
manusia.
Hasil bioteknologi berupa makhluk hidup lain, produk, dan jasa. Berikut adalah diagram bioteknologi :
Terdapat
beberapa alasan mengapa bioteknologi menggunakan makhluk hidup dalam
pelaksanaanya, diantaranya :
·
Mudah diperoleh karena sudah tersedia di
alam
·
Dapat dikembangbiakkan
·
Memiliki sifat yang tetap daei generasi ke
generasi berikutnya
·
Dapat diubah sifatnya melalui teknik
rekayasa genetika
·
Perubahan sifat yang terjadi dapta
diturunkan kepada anaknya
·
Dapat menghasilkan produk yang bermanfaat
bagi manusia.
II.
BIOTEKNOLOGI
KONVENSIONAL DAN MODERN
Sejak tahun 6000 SM,
masyarakat Babilonia sudah menggunakan ragi untuk membuat bir. Tahun 4000 SM,
masyarakat Mesir telah menemukan bahwa ragi dapat mengembangkan adonan roti. Di
Jepang, orang membuat nato dan sake, sedangkan di Cina orang dapat membuat sufu
dan kecap. Sementara di Indonesia, masyarakat telah lama mengenal ragi untuk
membuat tapai, tempe, omcom, brem, dan cuka.
Seiring perkembangan zaman,
bioteknologi dikembangkan menggunakan alat- alat yang lebih modern dari
bioteknologi konvensional. Beberapa diantara hasil dari bioteknologi modern,
yakni susu yang dapat diolah menjadi keju, mentega, krim asam, kefir, taete,
dan yoghurt.
Perbedaan bioteknologi
konvensional dan modern.
No.
|
Perbedaan
|
Bioteknologi Konvensional
|
Bioteknologi Modern
|
1.
|
Permulaan
|
Sejak awal
peradaban masyarakat
|
Berkembang sejak
ditemukannya struktur dan fungsi DNA
|
2.
|
Cara pemanfaatan
|
Menggunakan
langsung hasil yang diproduksi oleh mikroorganisme, berupa senyawa kimia atau
bahan pangan tertentu yang bermanfaat bagi manusia
|
Menggunakan
mikroorganisme, makroorganisme, atau bagian-bagiannya untuk memperbaiki dan
meningkatkan kinerja genetik organisme yang dapat dimanfaatkan oleh manusia
|
3.
|
Peralatan dan
teknologi yang digunakan
|
Menggunakan
peralatan dan metode sederhana
|
Menggunakan
peralatan modern dengan berbagai teknologi, misalnya menggunakan mesin
isolasi, teknologi hibridoma, kloning, rekayasa biokimia, dan rekayasa
genetika
|
4.
|
Proses dan
hasilnya
|
Kurang steril,
hasilnya sedikit (terbatas), dan kualitas belum terjamin
|
Steril, mampu
memproduksi banyak dalam waktu cepat, dan kualitas terstandaritas
|
5.
|
Contoh
|
Pembuatan tempe,
tapai, roti, yoghurt, keju, dan nata de
coco
|
Kultur jaringan,
organisme transgenik, hewan hasil kloning, dan insulin buatan
|
Bioteknologi dapat
dilakukan dalam kondisi steril dan nonsteril. Bioteknologi kondisi nonsteril terjadi jika proses fermentasi
dilakukan pada lingkungan yang terbuka sehingga memungkinkan adanya kontaminasi
mikroorganisme lain. Contohnya: pengolahan limbah, pembuatan pupuk kompos, dan
pembuatan zat-zat biokimia (asam sitrat, asam asetat, asam laktat, aseton,
butanol, etanol, dan gliserol). Sedangkan bioteknologi
kondisi nonsteril terjadi jika proses fermentasinya berlangsung tanpa
adanya kontaminasi mikroorganisme lain (steril). Contohnya: antibiotik
(penisilin, streptomisin, dan tetraksilin), hormon buatan (insulin, estrogen,
dan giberelin), antibodi, enzim, asam amino, steroid, dan vitamin B12.
III.
PENGGUNAAN
MIKROORGANISME DALAM BIOTEKNOLOGI
Pada prinsipnya,
bioteknologi menggunakan makhluk hidup sebagai media dilakukannya berbagai
percobaan, terutama mikroorganisme yang mengandung enzim. Penggunaan
mikroorganisme tersebut dimanfaatkan untuk mengubah dan menghasilkan bahan
makanan/minuman; memproduksi protein sel tunggal (PST), zat-zat organik, enzim,
vitamin, obat-obatan, dan energi; membasmi hama tanaman; mengolah limbah; serta
memisahkan logam dari bijihnya.
A.
Mikroorganisme
Penghasil Makanan dan Minuman
Di era modern ini, banyak
sekali makanan dan minuman yang diolah menggunakan proses fermentasi dengan
memanfaatkan mikroorgansime dengan tujuan untuk membuat makanan menjadi lebih
enak dan menarik, serta mengandung nilai gizi yang tinggi. Contohnya beras
ketan dan singkong diubah menjadi tapai, kedelai menjadi tempe atau kecap, dan
air kelapa menjadi sari kelapa (nata de
coco).
Tabel produk makanan/minuman hasil
bioteknologi
No.
|
Produk makanan
|
Mikroorganisme
|
Bahan Baku
|
Negara yang Memproduksi
|
1.
|
Keju keras (Keju
cheddar dan keju swiss)
|
Propionibacterium shermanii
|
Susu
|
Amerika dan
Eropa
|
2.
|
Yoghurt
|
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
|
Susu
|
Seluruh dunia
|
3.
|
Sosis
|
Pediococcus cerevisiae
|
Daging Sapi
|
Eropa dan
Amerika Serikat
|
4.
|
Roti
|
Sacharomyces cerevisiae
|
Tepung gandum
|
Seluruh dunia
|
5.
|
Tempe
|
Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae
|
Kacang kedelai
|
Indonesia, New
Guinea, dan Suriname
|
6.
|
Kecap
|
Aspergillus wenti,
Aspergillus oryzae,
Arpegillus sojae,
Saccharomyces rouxii, dan Lactobacillus delbrueckii
|
Kecap kedelai
|
Indonesia dan
Jepang
|
7.
|
Oncom
|
Neurospora sitophila
|
Bungkil (ampas)
tahu dan kacang
|
Indonesia
|
8.
|
Tapai
|
Saccharomyces cerevisiae, Chlamydomucor oryzae,
Mucor sp., dan Saccharomyces verdomanii
|
Beras ketan,
singkong
|
Indonesia
|
9.
|
Nata de coco
|
Acetobacter xylinum
|
Air kelapa
|
Seluruh dunia
|
10.
|
Kimchi
|
Lactobacillus kimchii
|
Kubis, sayuran
lainnya
|
Korea
|
1.
Pembuatan
Keju
Mula-mula susu dipanaskan
dengan teknik pasteurisasi untuk mematikan bakteri-bakteri yang berbahaya. Lalu
masukkan kedalam suatu wadah dengan suhu 30°C dan diberi bibit bakteri
(starter) yang akan susu menjadi asam akibat aktivitas bakteri ppenghasil asam laktat.
Selanjutnya, enzim renin dimasukkan ke dalam susu asm sehingga terbentuk gumpalan dadih (curd) dan cairan (whey). Kemudian,
gumpalan tersebut diberi garam, diperas, ditempatkan ke dalam cetakan, dan
disempan ditempat yang dingin.
Berdasarkan kepadatan
atau kekerasan yang terbentuk selama proses fermentasi, keju dibedakan menjadi
4 macam, yakni :
a. Keju
sangat keras, contohnya Parmesan dan Romano
b. Keju
keras, cohtohnya keju gruyere, keju cheddar, dan keju Swiss
c. Keju
setengah lunak, contohnya Requfort (keju biru)
d. Keju
lunak, contohnya keju kemember
2.
Pembuatan
Tempe
Tempe terbuat dari kacang
kedelai yang telah direbus setengah matang dan ditaburi ragi dari jamur Rhizopus oligosporus atau Rhizopus oryzae. Jamur tersebut
menghasilkan enzim pengurai protein (proteolitik) yang menyebabkan kacang
kedelai menjadi lunak. Miselium jamur yang tumbuh dapat mengikat butir-butir
kedelai sehingga dapat bersatu.
3.
Pembuatan
Minuman Beralkohol
Minuman beralkohol terbuat dari biji
gandum atau barli yang difermentasi oleh ragi dari jamur Saccharomyces cerevisiae atau Saccharomyces
carlsbergensis. Biji barli yang mengandung tepung dibiarkan berkecambah,
dikeringkan, dan digiling. Hasilnya disebut malt
yang mengandung enzim amilase. Enzim amilase mengubah karbohidrat menjadi
glukosa, kemudian difermentasi oleh ragi menjadi etanol.
4.
Pembuatan
Yoghurt
Yoghurt merupakan minuman
yang terbuat dari susu berkadar lemak rendah yang diasamkan. Menggunakan
bakteri Streptococcus thermophilus dan
Lactobacillus bulgaricus. 
B. Mikroorganisme Penghasil Protein
Protein
sel tunggal (PST) atau SCP
(single cell protein) merupakan bahan makanan berkadar protein tinggi yang
berasal dari mikroorganisme, seperti ganggang (alga) bersel satu, jamur, dan
bakteri. Dapat berkembang biak dengan cepat pada substrat yang mengandung
selulosa, seperti kayu ranting, dan limbah yang mengandung metanol.
Penghasil
protein sel tunggal, antara lain ganggang biru Spirulina (Asthorospira maxima dan Astorospira
platenis) dan ganggang hijau (Scenedesmus
sp. dan Chorella sp.) yang dapat
dimanfaatkan sebagai makanan suplemen untuk meningkatkan daya tahan tubuh.
Golongan
jamur Saccharomyces cerevisiae, Candita
utilis dengan kadar asam nukleat yang tinggi menyebabkan penyakit asam urat
sehingga cocok untuk makan ternak, dan
Paecilomyces variotii yang tumbuh pada limbah pabrik kertas. Jamur Fusarium venenatum atau Fusarium graminearum dapat menghasilkan mikroprotein yang dikategorikan sama
dengan PST yang dapat diolah untuk membuat kue dan pengganti daging karena
memiliki cita rasa seperti ayam.
Golongan
bakteri yang menghasilkan protein, misalnya Methylopilus
methylotrophu dan digunakan sebagai campuran makanan ternak sapi dan ayam.
C.
Mikroorganisme
Penghasil Zat-zat Organik, Enzim, dan Vitamin
Fermentasi mikroorganisme
hasil rekayasa genetika terhadap substrat-substrat dapat menghasilkan
senyawa-senyawa kimia, antara lain asam amino, asam sitrat, enzim, dan vitamin.
1.
Asam
Amino
Asam amino dapat
diproduksi oleh mikroorganisme, antara lain asam glutamat (pembuatan MSG)
dan lisin yang merupakan jenis
asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh hewan tetapi diperlukan dalam
jumlah yang cukup banyak. Cyanobacterium glutamicum digunakan
untuk menyintesis lisin dalam jumlah
yang besar.
2.
Asam
Cuka
Asam
Cuka dibuat dari bahan baku alkohol dengan cara fermentasi
oleh bakteri penghasil asam asetat, yaitu Gluconobacter
sp. dan Acetobacter aceti. Cuka
apel (cider) dibuat dari bahan apel dengan menggunakan Saccharomyces bayanus.
3. Asam Sitrat
Salah satu asam yang
terdapat dalam buah jeruk. Digunaakan untuk pemberi rasa, campuran es krim,
antioksidan, penaksir pH, pembuat emulsi dalam perusahaan susu, dll. Asam
sitrat dihasilkan oleh jamur Aspergillus
niger dengan medium berupa sirup atau tetes gula.
4.
Enzim
Banyak dibutuhkan dalam industri makanan,
farmasi, dan sabun.
No.
|
Nama Enzim
|
Mikroorganime
|
Pemanfaatan
|
1.
|
Laktase
|
Saccharomyces
fragilis
|
Menghidrolisis
laktosa dalam susu skim serta mencegah kristalisasi laktosa dalam es krim
serta susu kental manis
|
2.
|
Lipase
|
Aspergillur
niger
|
Industri lemak
dan minyak serta menambah citaa rasa keju
|
3.
|
Penisilinase
|
Baacillus
subtilis
|
Agen diaknosis
dalam farmasi
|
5.
Vitamin
Beberapa vitamin
diproduksi dengan memanfaatkan jasa mikroorganisme. Vitamin B12
(kobalamin) dihasilkan oleh bakteri Pseudomonas
denitrificans dan Propionibacterium
shemarnii. Sementara itu, vitamin B2 (riboflavin) dihasilkan
dari fermentasi jamur Ashbya gossypii.
D.
Mikroorganisme
Penghasil Obat
Di bidang kedokteran,
mikroorganisme dapat dimanfaatkan untuk pembuatan antibiotik, vaksin, dan
interferon.
1.
Antibiotik
Antibiotik
adalah
zat yang dapat menghambat bahkan mematikan mikroorganisme patogen. Beberapa
jenis antibiotik adalah sebagai berikut :
a.
Penisilin
ditemukan
oleh Alexander Fleming pada tahun
1928 dari jamur Penicillium notatum.
Contoh organisme lain adalah Penecillium
chrysogenum.
b.
Sefalosporin
digunakan
untuk bakteri yang mampu menghasilkan enzim penghambat kerja penisilin. Sefaloporin C dihasilkan oleh jamur Chepalosporium.
c.
Streptomisin
dihasilkan
oleh Streptomyces griseus yang mampu
membunuh organisme yang kebal terhadap penisilin maupun sefalosporin.
d.
Tetrasiklin
dihasilkan
oleh bakteri Streptomyces aureofaciens dan
Streptomyces rimosus.
e.
Eritomisin
dihasilkan
oleh Streptomyces erytherus yang
digunakan bagi pasien yang alergi terhadap penisilin.
f.
Polimiksin
dihasilkan
oleh Bacillus polymyxa untuk melwan
gram negatif.
g.
Basitrasin
dihasilkan
oleh Bacillus subtilis untuk melawan
Gram positif
2. Vaksin
Vaksin
adalah
mikroorganisme atau bagian dari mikroorganisme yang telah dilemahkan, kemudian
dimasukkan ke tubuh orang yang sehat untuk memicu terbentuknya sistem
kekebalan. Contohnya, vaksin hepatitis, vaksin polio, vaksin campak, vaksin BCG
untuk mencegah TBC, serta vaksin DPT untuk mencegah tetanus dan difteri.
3. Interferon
Interferon
adalah
senyawa glikoprotein yang disekresikan oleh sel hewan vertebrata akibat
rangsangan biologis, seperti virus, bakteri, protozoa, atau senyawa lainnya.
Dilakukan melalui fusi sel, yang dapat dilakukan terhadap sel orgaanisme satu
spesies maupun berbeda spesies.
E. Mikroorganisme Penghasil Energi
Dengan bantuan
mikroorganisme, para ilmuan telah berhasil membuat senyawa dan gas-gas yang
mampu menghasilkan energi, antara lain sebagai berikut :
1. Bahan
Bakar Alkohol
Alkohol tersebut diperoleh dari hasil
fermentasi substrat gula tebu, pati, selulosa, atau jagung dengan bakteri Zymomonas mobilis, Clostridium thermocellum,
Thermoanaerobacter ethanolicus, dan khamir mutan petite dari Saccharomyces
cerevisiae.
2. Gas
Metana
Cara lain untuk menghasilkan energi, yaitu
dengan memanfaatkan mikroorganisme yang mampu menghasilkan biogas, contohnya
gas metana (CH4) yang dihasilkan oleh kotoran ternak. Pembentukan
metana oleh mikroorganisme disebut metanogenesis,
mikroorganisme penghasil metana disebut metanogen, antara lain Methanobacterium
sp., Methanohalobium sp., Methanomicrobium sp., dan Methanococus sp.
3. Gas
Hidrogen
Gas Hidrogen (H2) mempunyai
sifat mudah terbakar sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar. Namun, untuk
menggabungkan dua atom hidrogen menjaadi H2, diperlukan enzim
hidrogenase. Penelitian masih dilakukan terus untuk memperoleh mikroorganisme
yang mampu menghasilkan enzim hidrogenase, antara lain ganggang air tawar Chlorella
pyrenoidosa dan Clostridium butyricum.
F.
Mikroorganisme
Pembasmi Hama Tanaman (Biopestisida)
Ulat (larva serangga)
merupakan salah satu hama tanaman yang dapat menggagalkan paanen sehingga perlu
dikurangi jumlahnya. Contohnya bakteri Bacillus
thuringiensis (Bt) dan Bacillus
popilliae.
Beberapa varietas bakteri
Bacillus thuringiensis komersial,
antara lain sebagai berikut.
·
Bacillus
thuringiensis varietas aizawai efektif membunuh larva ngengat
·
Bacillus
thuringiensis varietas tenebrionis efektif membunuh kumbang kentang
·
Bacillus
thuringiensis varietas kurstaki mampu membunuh berbagai ulat
·
Bacillus
thuringiensis varietas israelensis mampu membunuh larva nyamuk dan lalat hitam.
Bakteri
lain juga yang sering digunakan yaitu bakteri
minum es yang berasal dari keturunan Pseudomonas syringae yang dapat
membentuk kristal es yang tajam pada kondisi udara dingin sehingga dapat
merusak jaringan tumbuhan-tumbuhan yang disebut luka beku.
Dalam
pengendalian jumlah hama disuatu ekosistem, dapat digunakan penyemprotan fenom
insekta yang sudah dimanipulasi. Fenom adalah
substansi yang dikeluarkan oleh organisme untuk berkomunikasi secara kimia
dengan sesamanya dalam satu spesies.
G.
Pemanfaatan
Mikroorganisme dalam Bidang Peternakan
Hormon pertumbuhan BGH (bovine growth hormone) yang dihasilkan dari bakteri Escherichia coli yang telah direkayasa
genetiknya, ternyata mampu merangsang pertumbuhan hewan ternak sehingga
produksi daging dan susu dapat ditingkatkan. Hormon EGF (epidermal growth factor) adalah hormon yang mempercepat pertumbuhan
rambut domba penghasil wol.
H.
Mikroorganisme
Pengolah Limbah (Bioremediasi)
Bioremediasi
adalah
proses pembersihan zat pencemar lingkungan dengan menggunakan mikroorganisme,
misalnya jamur dan bakteri.
1.
Pengolahan
Limbah Organik
Pengolahan limbah organik berupa limbah cair dari
industri alkohol menggunakan bakteri Clostridium
butyrium.
2.
Pengolahan
Limbah dengan Sistem Lumpur Aktif (Activated
Sludge)
Pengolahan limbah cair dengan menggunakan
mikroorgaanisme aerob pengoksidasi material organik.
3.
Pengolahan
Limbah dengan Biofilm (Saringan tetes)
Biofilm
adalah
lapisan yang terbentuk dari kumpulan mikroorgaanisme (misalnya bakteri) yang
melekat di suatu permukaan yang diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang
dikeluarkan oleh mikroorganisme tersebut.
4.
Penguraian
Lumpur secara Anaerobik
Bakteri anaerob Methanobacterium
yang mampu mengubah bahan organik menjadi CH4, CO2, H2,
dan H2O.
5.
Mikroorgaanisme
Pembersih Limbah Minyak
Pseudomonas
putida dan jamur Cladosporium
resinae merupakan mikroorganisme yang mampu mengonsumsi hidrokarbon.
I.
Bioplastik
(Biodegradable Plastic)
Bioplastik dapat dibuat dari pati, selulosa, minyak
nabati, amilum jagung, klobot jagung, amilum, ercis, dan biopolimer lainnya
yang berasal dari mikroorganisme. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan
bioplastik, antara lain bakteri Alxaligenes
eutrophus dan jamur Aureobasidium
pullulans.
J.
Pemanfaatan
Mikroorganisme dalam Bidang Pertmabangan
Pada mulanya, proses mengekstrak tembaga dari bijihnya
dilakukan dengan cara meluluhkan (leaching).
Pada tahun 1957, berhasil dikembangkan teknik pemisahan logam dari bijihnya
dengan menggunakan bakteri Thiobacillus ferroxidans.
IV.
Kultur
Jaringan Pada Tumbuhan
Kultur
jaringan (mikropropagasi)
merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif berdasarkan
sifat totipotensi. Totipotensi adalah
kemampuan setiap sel tumbuhan untuk tumbuh menjadi individu baru yang sempurna.
Bagian tumbuhan yang akan dikultur disebut eksplan.
Eksplan dibiarkan tumbuh menjadi kalus. Sel-sel
kalus dipisahkan dan dikultur lagi agar terbentuk kalus-kalus yang baru dan
tumbuh menjadi tanaman lengkap berukuran kecil (planlet) lalu segera dipindahkan pada medium tanah atau ditanam
dengan cara hidroponik.
V.
Kloning
Pada Hewan
Kloning
pada hewan merupakan usaha perbanyakan individu secara vegetatif. Kloning pada
hewan dibedakan menjad dua, yaitu kloning
embrio dan kloning transfer inti.
A.
Kloning
Embrio
Kloning
embrio merupakan usaha untuk menghasilkan individu baru
dengan sifat secara genetik sama dengan kedua induknya tanpa melalui perkawinan
secara alamiah. Kloning embrio pada manusia disebut dengan istilah bayi tabung.
Tahapan teknik kloning embrio adalah sebagai berikut :
·
Sel telur dari sapi betina
difertilisasikan dengan sperma sapi jantan secara in vitro (di luar tubuh).
·
Zigot hasil fertilisasi in vitro akan tumbuh menjadi embrio
·
Embrio-embrio tersebut kemudian
ditambahkan dengan cara disuntikkan ke dalam rahim sapi-sapi betina dewasa
lainnya.
·
Embrio di dalam rahim sapi betina akan
tumbuh menjadi anak sapi hingga dilahirkan.
Prosedur
bayi tabung dapat dijelaskan sebagai berikut.
·
Pasangan suami-istri yang sah diambil sel
telur dan sel spermanya
·
Sel telur dan sperma difertilisasikan
secara in vitro dalam tabung yang berisi
medium yang sesuai untuk pertumbuhan zigot hingga membentuk morula
·
Morula kemudian diimplantansikan atau
ditanam di dalam rahim ibu
·
Di dalam rahim ibu, morula akan tumbuh
menjadi blastula, gastrula, hingga menjadi bayi yang siap dilahirkan.
B.
Kloning
Transfer Inti
Kloning
transfer inti, yaitu memindahkan inti dari sel donor ke
sel yang lain agar diperoleh individu dengan sifat yang sama dengan inti sel
donor. Kloning transfer inti bertujuan untuk menghasilkan individu baru dengan
sifat dan jenis kelamin yang sama dalam jumlah yang banyak.
Proses kloning transfer inti dapat dilakukan pada
domba Dolly, sebagai berikut :
·
Sel telur (ovum) dirusak intinya dengan
radiasi sinar ultraviolet sehingga tidak memiliki kromosom.
·
Sel somatik donor hanya diambil intinya.
·
Inti dari sel somatik donor dimasukkan ke
dalam sel telur dengan bantuan kejutan listrik.
·
Sel telur kemudian membelah beberapakali
membentuk stadium morula
·
Morula kemudian diimplantasikan ke dalam
rahim induk betina dan tumbuh secara in
vivo hingga menjadi bayi yang siap dilahirkan.
Melalui transfer inti,
dapat diperoleh domba-domba anakan dengan sifat dan jenis kelamin yang sama
dengan induk donor sel yang somatik.
VI.
Rekayasa
Genetika
Rekayasa
Genetika merupakan suatu usaha memanipulasi sifat makhluk hidup
untuk menghasilkan makhluk hidup dengan sifat baru sesuai yang dengan yang
diinginkan. Jenis rekayasa genetika
antara lain :
A.
Fusi
Sel (Teknologi Hibridoma)
Hibridoma
adalah
penyatuan (fusi) dua sel yang berasal dari organisme yang sama atau dari
organisme yang berbeda. Cara yang biasa dilakukan untuk mempercepat terjadinya
fusi sel adalah dengan metode
elektrofusi, yaitu menggabungkan dua sel dalam satu bidang elektris dengan
frekuensi tinggi sehingga sel-sel tertarik satu sama lainnya dan akhirnya
melebur. Hibridoma dapat dimanfaatkan dalam beberapa kondisi atau situasi,
diantaranya :
·
Pemanfaatan Hibridoma dalam pembuatan
antibodi monoklonal
·
Pemanfaatan Hibridoma dalam pemetaan
kromosom
·
Hibridoma memungkinkan terbentuknya
spesies baru.
B.
Rekombinasi
DNA
Rekombinasi DNA terjadi
melalui pindah silang (crossing over),
transduksi, dan transformasi. Rekombinasi juga dapat diperoleh secara buatan,
yaitu dengan pemotongan dan penyambungan DNA secara in vitro.
Untuk
melakukan rekombinasi DNA, perlu dipersiapkan hal-hal berikut.
1. Metode
untuk memperoleh gen
2. Enzim
pemotong dan penyambung DNA
3. Sel
wadah
4. Vektor
pembawa gen sisipan
VII.
Pemanfaatan
Rekayasa Genetika
Pemanfaatan bioteknologi
rekayasa genetika, antara lain untuk terapi gen, pembuatan vaksin baru, dan
pembuatan tanaman transgenik.
A.
Terapi
Gen
Terapi
Gen adalah
usaha perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki susunan basa nitrogen pada
rantai DNA dalam gen. Untuk mengganti gen yang rusak atau gen mutan yang
merugikan. Terapi gen biasanya digunakan untuk memperbaiki kelainan genetik
karena tidak adanya suatu enzim yang disebabkan oleh adanya gen mutan atau gen
yang tidak normal. Terapi gen diterapkan untuk memperbaiki kelainan genetik ADD
(adenosine deaminase deficiency)
berupa kehilangan daya tahan tubuh akibat tidak terdapatnya enzim ADA (adenosine deaminase) sehingga rentan
terkena infeksi patogen, dan dapat menyebabkan penyakit SCID (severe combined immunodeficiency disease)
yang tidak mempunyai proketsi dari sistem imunitas tubuh terhadap bakteri,
virus, dan fungi. Terapi gen akan lebih baik jika dilakukan terhadap sumsum
tulang belakang, karena sumsum tulang belakang merupakan tempat penghasil
seluruh sistem imunitas.
B.
Pembuatan
Vaksin Baru
Rekayasa genetika telah
membuat vaksin baru, salah satunya vaksin subunit. Vaksin subunit adalah vaksin yang terbuat dari bagian tertentu
mikroorganisme yang imunogenik secara alamiah. Umumnya berasal dari protein
permukaan virus dan dapat diperbanyak dengan metode kloning gen. Vaksin yang
telah berhasil dibuat melalui teknologi ini antara lain vaksin untuk hepatitis
B, yaitu Recombivax HB vaccine.
C.
Pembuatan
Organisme Transgenik
Organisme transgenik
adalah organisme yang mendapatkan gen-gen dari organisme lain, dapat berasal
dari jenis (spesies) lain, seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.
Dapat digunakan dalam pemuliaan tumbuhan dan hewan.
1. Tanaman
Transgenik
Tanaman transgenik adalah
tanaman hasil rekayasa genetika dengan sistem penggabungan gen pada suatu
rangkaian DNA. Misalnya, bakteri Agrobacterium tumefacines. Keuntungan
dari tanaman transgenik adalah :
a. Tumbuhan
tahan hama
b. Tumbuhan
memupuk sendiri
c. Tumbuhan
yang mengandung gizi tambahan
d. Buah-buahan
yang lebih tahan untuk disimpan
e. Tumbuhan
tahan herbisida
f.
Tumbuhan yang tahan terhadap cuaca
g. Tumbuhan
bioluminesensi
Bioluminesensi
adalah
emisi cahaya yang dihasilkan oleh makhluk hidup karena adanya reaksi kimia
tertentu.
2. Hewan
Transgenik
Hewan transgenik adalah
hewan yang mengandung sisipan gen asing di dalam genomnya. Berasal dari
organisme yang berbeda spesies. Dapat dilakukan dengan dua metode berikut :
a.
Pronuclear microinjection
Pronuclear
microinjection adalah teknik memasukkan transgen (gen
terpilih yang akan dipindahkan) dimasukkan secara langsung ke dalam pronukleus
ovum yang sudah difertilisasi.
b.
Embryonic stem (ES) cell
electroporation dan
subsequent blastoyst injection
Merupakan sebuah sistem insersi transgen
ke dalam sel induk embrionik (ES cell)
yang dilanjutkan dengan pemasukan ES
cells ke dalam blastokista.
VIII.
Dampak
Negatif Bioteknologi
a. Kemungkinan
menciptakan mikroorganisme patogen baru
b. Timbulnya
bahan makanan yang mengandung protein baru bersifat toksik
c. Munculnya
tanaman supergulma
d. Teknik
bayi tabung dapat membingungkan status orang tuanya
e. Risiko
tinggi bagi organisme hasil kloning
f.
Penyebaran bakteri strain secara liar
g. Erosi
plasma nutfah
h. Terganggunya
keseimbangan ekosistem
i.
Penyalahgunaan senjata biologis
0 comments