Materi Bioteknologi

          

MATERI PEMBENTUK KOMPETENSI

A.    Perkembangan Bioteknologi:

            Bioteknologi sesungguhnya bukanhal yang baru, tetapi telah digunakan ribuan tahun yang lalu, walaupun dalam bentuk yang sederhana. Dalam perkembangannya, bioteknologi banyak didukung ilmu-ilmu yang berbasis molekuler seperti biologi molekuler, genetika molekuler, sel, jaringan dan biokimia.

            Dalam beberapa decade terakhir, terjadi banyak perkembangan dan penemuan dalam dunia biologi molekuler sehingga bioteknologi brkembang semakin cepat.  Perkembangan bioteknologi dapat dikelompokkan menjadi

empat tahapan sebagai berikut: 

1.   Bioteknologi pada era generasi pertama yaitu bioteknologi sederhana pada produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan melalui penggunaan mikroba secara tradisional. Hingga saat sekarang, bioteknologi dapat memberdayakan jenis-jenis minuman serta tanaman dalam varietas yang beragam. Contoh-contoh produk era ini antara lain pembuatan tempe, tape, dan cuka.

2.   Bioteknologi pada era generasi kedua yaitu proses bioteknologi yang berlangsung dalam keadaan tidak steril. Peristiwa ini merupakan bentuk fermentasi di tempat yang terbuka, sehingga dapat memungkinkan terkontaminasi oleh mikroorganisme lainnya. Fermentasi adalah suatu proses perombakan dari senyawa yang lebih kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme. Beberapa jenis produk yang dihasilkan oleh bioteknologi ini, antara lain etanol, asam asetat, asam sitrat, asam laktat, dan gliserin. Sekarang proses pembuatan kompos atau pengolahan limbah juga merupakan contoh jenis bioteknologi fermentasi ini.

3.   Bioteknologi pada era generasi ketiga, yaitu proses bioteknologi yang berlangsung dalam kondisi steril. Bioteknologi jenis ini merupakan proses-proses biologis atau fermentasi di tempat yang tertutup sehingga menjaga jangan sampai ada mikroorganisme luar yang mengontaminasi. Beberapa contoh produk hasil bioteknologi ini, antara lain jenis obat-obat antibiotika (pinisilin, tetrasiklyn, streptomisiyn, kloromfenikol, dan vitamin B12, giberin, kortison atau steroid lainnya, asam amino terutama asam glutamat, dan berbagai enzim.

4.   Bioteknologi pada era generasi baru, yaitu proses bioteknologi yang diterapkan pada hasil keilmuan baru (bioteknologi moderen). Berbagai hasil keilmuan baru tentang penerapan bioteknologi sebagai berikut.

·         Penelitian tentang enzim, yang mempelajari tentang aktivitas sel-sel dan enzim yang diatur aktivitasnya. Salah satu contohnya adalah produksi insulin, interferon, dan antibodi monoklonal.

·         Penelitian tentang rekayasa genetika.

Rekayasa genetik merupakan usaha untuk mengubah atau memanipulasi bahan/materi genetik suatu organism secara invitro melalui penambahan, penggantian, pengurangan, atau modifikasi gen sehingga diperoleh ciri-ciri dengan kemampuan baru. Penambahan gen dilakukan dengan teknologi rekombinan DNA atau yang sering disebut kloning gen. Misalnya, membuat DNA rekombinan yang memiliki program untuk membuat insulin. Insulin adalah protein yang bertugas mengontrol metabolisme gula darah dalam tubuh manusia, dan sebagainya. Teknologi ini memberikan kesempatan tak terbatas bagi terbentuknya kombinasi baru dari gen, yang tentunya tidak akan terjadi secara alami pada kondisi normal. Rekayasa genetik dimulai sejak Mendell menemukan faktor yang diturunkan, kemudian sebuah penelitian terhadap transfer DNA bakteri dari suatu sel ke selyang lainnya melalui lingkaran DNA kecil yang disebut plasmid. Plasmid berfungsi sebagai kendaraan pemindah atau vektor.

B.     Jenis-jenis bioteknologi

            Sejalan dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, bioteknologi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

1.      Bioteknologi Tradisional

Perkembangan bioteknologi telah melalui sejarah yang panjang sebulum manipulasi genetic mulai berkembang. Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme (mikrobia) dalam proses biokimiawi dan proses genetik alami (mutasi.

Aplikasi bioteknologi tradisional mencakup beberapa aspek pada kehidupan manusia seperti :

·            pada bioteknologi tradisional diaspek pangan yaitu: pembuatan tempe dari bahan kedelai dengan menggunakan jamur Rhizopus, pembuatan oncom dari ampas kedelai yang menggunakan jamur Neurospora sitophila.

·            pada tradisional bioteknologi di aspek pertanian yaitu: hidroponik,merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat untuk menanam tanaman.

·            pada bioteknologi tradisional bidang perternakan yaitu: mutasi alami misalnya sapi” jersey” yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan kandungan krim susu yang banyak.

·            pada bioteknologi tradisonal bidang kesehatan dan pengobatan yaitu: antibiotik dan vaksin  yang digunakan untuk pengobatan, yang disolasi dari bakteri dan jamur.

         Beberapa ciri atau sifat dari bioteknologi konvensional, antara lain: masih menerapkan teknik-teknik biologi, bioteknologi, dan rekayasa genetika yang terbatas, masih menggunakan mikroorganisme seadanya, belum mengembangkan teknik sampai tingkatan molekuler yang terarah, belum sepenuhnya steril (bebas dari mikrobia yang tidak diinginkan), jumlah produknya relatif sedikit, serta kualitasnya belum terjamin.

2.      Bioteknlogi Modern

      Selain mendasarkan pada mikrobiologi dan biokimia, bioteknologi modern mendasarkan pula pada manipulasi atau rekayasa genetika (DNA). Ciri atau sifat bioteknologi modern, antara lain: steril, produksi dalam jumlah lebih banyak, kualitasnya standar, dan terjamin.

      Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa genetik (DNA)