Fantastic Midbrain: January 2022

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

No comments

About Us

Follow Us

Categories

recent posts

Blog Archive

Followers

Search This Blog

Popular Posts