Post on 06-Jul-2015
description
Bioteknologi berasal dari kata Bio danTeknologi. Definisi bioteknologiadalah teknik penerapan prinsip-prinsip ilmiah dengan memanfaatkanorganisme (sepertibakteri, jamur, virus dan lain-lain)maupun produk dari organisme(misalnyaalkohol, bir, anggur, roti, keju, antibiotika, vaksin, enzim) dalam prosesproduksi untuk menghasilkan barangdan jasa guna memenuhi kebutuhanmanusia.
ada beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut sebagai berikut.
Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi yang dipergunakan ini tidakhanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk di dalamnyaadalah hasil metabolit sekunder atau enzimyang dihasilkan.
Penggunaan agen biologi dilakukan dengansuatu cara atau metode tertentu.
Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses pengguaan agen biologitersebut.
1.Bioteknologi Konvensional Disebut juga bioteknologi taradisional yang masih menggunakan tehnik dan peralatan yang sederhana. Pada prosesnya memanfaatkan mikroorganisme , proses biokimia,dan proses genetik alami.Kelebihan Relatif murah Teknologi relatif sederhana Pengaruh jangka panjang umumnya sudah diketahui karena
sistemnya sudah mapanKekurangan Perbaikan sifat genetik tidak terarah Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik
(inkompatibilitas) Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya Memerlukan waktu lebih lama
No. Nama Makanan dan Minuman Bahan Dasar Mikroorganisme yang Berperan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Alkohol
Anggur minuman
Antibiotik
Asam Cuka
Bir
Kecap
Keju
Nata de Coco
Oncom
Roti
yogurt
Tape
Tauco
Tempe
Terasi
Yoghurt
Gula
Gula
Larutan nutrien
Gula/air nira
Biji gandum
Kedelai
Susu
Air Kelapa
Kedelai
Tepung terigu
Susu
Singkong/Beras Ketan
Kedelai, garam
Kedelai
Udang
Susu
Saccharomyces
Saccharomyces cereviceae
Jamur Penicillium
Bakteri Acetobacter
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Streptococcus lactis
Acetobacter xylinum
Neurospora sitophila
Yeast
Lactobacillus acidophillus
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Rhizopus oryzae
Bakteri Lactobacillus
Lactobacillus bulgaricus
2.Bioteknologi ModerenPada bioteknologi moderen, manipulasi tak hanya
di lakukan pada lingkungan maupun media tumbuh ,tetapi manipulasi pada susunan gen dalam kromosom (rekayasa genetika).Kelebihan Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik Hasil dapat diperhitungan Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru
yang tidak ada pada jasad alami Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan
galur tanaman baru Dapat meningkatkan kualitasKekurangan Relatif mahal Memerlukan kecanggihan teknologi Pengaruh jangka panjang belum diketahui
Produk Manfaat
Insulin manusia Mengobati kencing manis
Berbagai macam hormon yang diproduksi
dan dikemas secara massal
Berbagai enzim untuk produk makanan dan
detergen
Pengelolaan polusi dan limbah logam
Antibodi Inferon Mencegah infeksi virus
Hormon pertumbuhan Mengobati kekerdilan
Protein Hepatitis-B Vaksin melawan Hepatitis B
Urokinase Menghilangkan bekuan darah
Gen beta-globulin Mengobati thalasemia
Antibodi monoklonalDiagnosis penyakit menurun (misalnya sich
cell anemiae)
ErythtroproteinMengobati anemia, dan merangsang
pembentukan sel darah merah baru.
Pupuk biologis
Pestisida biologis
Kultur jaringan dapat didefinisikan sebagaiteknik membudidayakan jaringan agar menjadiorganisme yang utuh dan mempunyai sifat yangsama dengan induknya. Kultur jaringanmerupakan salah satu cara perbanyakan tanamansecara vegetatif.
Kultur jaringan merupakan teknikperbanyakan tanaman dengan cara mengisolasibagian tanaman seperti daun, mata tunas, sertamenumbuhkan bagian-bagian tersebut dalammedia buatan secara aseptik yang kaya nutrisi danzat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yangtembus cahaya sehingga bagian tanaman dapatmemperbanyak diri dan bergenerasi menjaditanaman lengkap.
Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik
kultur jaringan adalah:
1. Pembuatan media.
2. Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan
dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan
kultur jaringan adalah tunas.
3. Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus
dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan
menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan
terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan
secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang
melakukan kultur jaringan juga harus steril.
4. Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman denganmenanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminarflow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkangagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanamieksplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yangsteril dengan suhu kamar.
5. Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanyapertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringanyang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukansetiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akarserta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur.
5. Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dariruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup.
Kloning atau transplantasi atau pencangkokan nukleus digunakan untuk menghasilkan indifidu yang secara genetik identik dengan induknya . Kloning dilakukan dengan cara memasukan inti sel donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya, selanjutnya inti sel diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan sel.
Ketika klon embrio yang telah mencapai tahap yang sesuai , embrio dimasukan ke dalam rahim hewan betina lainnya yang sejenis. Hewan tersebut yang akan mengandung embrio dan melahirkan anak hasil kloning. Contoh hewan kloning adalah domba dolly.
Tehnik bayi tabung bertujuan untuk membantu pasangan suami istri tersebut yang sebenarnya mampu menghasilkan sel kaelamin tetapi karena faktor tertentu mengakibatkan proses pembuahan tak dapat terjadi.
Pembuahan yang dilakukan pada tehnik bayi tabung (fertilisasi in vitro) berada di luar tubuh induk betina. Sel telur yang telah dibuahi akan membentuk embrio, dan kemudian di tanam (diimplantasi) pada rahim seorang wanita pendonor.embro tersebut tumbuh menjadii anak yang siap dilahirkan.
Rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan (recombinant DNA technology) adalah suatu metode untuk merekayasagenetik dengan cara menyisipkan (insert) gen yang dikehendaki ke dalam suatu organisme
Isolasi DNA
Transplantasi Gen atau DNA
Memasukkan DNA Rekombinan ke Dalam SelInduk (Hospes)
Isolasi DNA dilakukan untuk menyeleksi DNA yang dikehendaki. DNA dipilih kemudiandipotong oleh enzim endonuklease restriksi
Segmen DNA kemudian dimasukkan kevektor (plasmid/DNA virus)
Transplantasi gen merupakan penyambungangen yang telah diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor dengan menggunakan enzimligase
Hasil penyambungan disebut DNA rekombinan yang mengandung DNA vektordan DNA asing yang diinginkan
DNA rekombinan kemudian dimasukkan kedalam vektor sel bakteri/virus melaluipemanasan dalam larutan NaCl atau melaluielektroporasi (metode yang menggunakan
kejutan listrik untuk memperbesar pori-porimembran sel sehingga dapat meningkatkanpermeabilitas membran)
Sel bakteri/virus akan bereplikasi sehinggadiperoleh banyak DNA rekombinan
Bacterium
Bacterialchromosome
Plasmid
Cell containing geneof interest
RecombinantDNA (plasmid)
Gene of interest
DNA ofchromosome
Recombinatebacterium
Protein harvested
Basic research on protein
Gene of interest
Copies of gene
Basic research on gene
Gene for pestresistance inserted into plants
Gene used to alterbacteria for cleaningup toxic waste
Protein dissolvesblood clots in heartattack therapy
Human growth hormone treatsstunted growth
Protein expressedby gene of interest
3
Fusi Protoplasma = Penyatuan dua protoplasmayang akan memungkinkan dua sel bergabung dandiikuti penggabung-an materi genetiknya. Penggabungan proto-plasma dua jenis sel yang berbeda akan menghasilkan individu baru yang memiliki sifat gabungan kedua sel induk.
Contoh:Fusi protoplasma pada bakteri Nocardia lactamduransyang menghasilkan antibiotik cephalomycin.
1. Menyiapkan protoplasma dari tumbuhan
2. Menghilangkan dinding sel
3. Menguji viabilitas protoplasma
4. Melakukan fusi protoplasma dalam medan listrik
5. Menyeleksi hasil fusi protoplasma
6. Membiakan hasil fusi protoplasma