Apa sihbioteknologi itu?

Bioteknologi ialah pemanfaatanmikroba untuk membuatberbagai barang dan jasa yang diperlukan manusia.

TUJUAN BIOTEKNOLOGI

1. Menghasilkan produk dan jasa

2. Meningkatkan nilai tambah bahan mentah denganmemanfaatkan kemampuan mikroorganisme ataubagian-bagiannya.

KARAKTER BIOTEKNOLOGI

1. Adanya agen biologi

2. Adanya penggunaan tehnologi (aplikasi penemuan ilmu)

3. Menghasilkan produk dan jasa

Ilmu-ilmu yang digunakan dalam bioteknologi

1. Mikrobiologi (cabang biologi yang mempelajari mikroba/jasad renik)Misal : pengetahuan tentang mikroba berupa bakteri dapat tumbuh pada kisaran suhu tertentudapat digunakan saat membuat yogurt dari susu yg difermentasimenggunakan bakteri lactobacillus.

2. Biologi sel (cabang biologi yang mempelajari sel)Misal: Pengetahuan tentang sifat protoplasma sel yang dapat berfusi dengan protoplasma sel lain pada spesies yang sama dapat digunakan dalam aplikasi fusi sel bidang pemuliaan tanaman.

3. Genetika (cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat genetik makhluk hidup dari satu generasi kegenerasi berikutnya)Misal : Pemahaman tentang bentuk dan karakteristik materi DNA membantu menemukan tanaman yang tidak mudah busuk.

4. Biokimia (cabang bologi yg mmpelajari makhluk hidup dari aspek kimiaAhli biokimia mengannga baha hidup adalah kimia, gejala hidup adalah gejala kimia.

Perbandingan Bioteknologi Konvensionaldan Modern

B. Konvensional

1. Memakai makhlukhidup secaralangsung

2. Tanpa didasariprinsip ilmiah

3. Berdasarkanketeram-pilan yang diwariskan turuntemurun

4. Tidak diproduksisecara masal

B. Modern

1. Memakai makhluk hi-dup dan komponen-nya secara langsung

2. Menggunakanprinsip-prinsip ilmiah

3. Hasil pengkajianberbagi disiplin ilmuyang mendalam

4. Diproduksi secaramasal

SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

• Ragi untuk pembuatan anggur (< 6000 SM)

• Ragi untuk mengembangkan roti (± 4500 SM)

• Tembaga ditambang dengan mikroba di Spanyol (< 1670)

• Mikroba pertama kali dilihat olehLeewenhoek (1680)

• Mikroba perusak fermentasi ditemukan LouisPasteur (1876)

BIOTEKNOLOGI DENGAN MENGGUNAKAN MIKROORGANISME

Mikroorganisme Pengubah dan Penghasil Makanan atauMinuman

(a) Berbagai yoghurt yang dibuat dengan (b) Lactobacillus.

(a) Oncom dan (b) jamuroncom Neurospora

Mikroorganisme Penghasil Obat1. Antibiotik (senyawa yang dihasilkan oleh

suatu mikroorganisme untuk menghambat

pertumbuhan mikroorganisme lain.

• 5 kelompok Antibiotik adalah:

• penisilin, komponen utamanya adalah

penisilin G yang dapat diubah menjadi

bentuk bentuk lain dengan aktifitas yang

sedikit berbeda

• sefalosporin, dihasilkan oleh jamur

Cephalosporium yang ditemukan pada tahun

1948.

• Tetrasiklin, dihasilkan oleh bakteri

Streptomycin aureofaciens

• Eritromisin, bermanfaat untuk melawan

bakteri yang resisten terhadap penisilin

2. Vaksin(mikroorganisme yang telah

dilemahkan,dimasukan kedalam tubuh agar

sistem kekebalan tubuh aktif melawan

mikroorganisme tersebut

Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman

Pengaruh spora dan toksinBacillus thuringiensisterhadap hama ulat.

Bakteri Bacillus thuringiensis.

•Bakteri Bt ditemukanditanah & tanaman.•Merupakan spesiesbakteri yangdikembangkanmenjadi insektisidamikrobial.•Bakteri Btmenghasilkanprotein kristal yangdapat membunuhserangga maupunlarva atau ulatserangga.

Bt dikembangkandalam jumlahbesar, dicampurdengan cairantertentu yangberfungsi sbgperekat danlangsug disemprotke tanaman

Mikroorganisme Pengolah Limbah•Pengolahan limbah cair diperlukan untuk menghilangkan pupuk yang masuk kesaluran air

.

•Mikroorganisme mengolah limbah cair melalui proses penguraian(aerob &anaerob). Pada pemrosesan aerob terdapat mikroorganisme(bakteri,protista7jamur)yg mengurai materi organik dari limbah menjadi mineral, gas, air.

Proses pengolahan limbah terdiri dari 2 metode pengolahan yaitu:1.Pengolahan dengan lumpur aktif

Pengolahan ini membiakan bakteri aerobik dalam suatu tangki limbah yang diberi aerasi(agar bahan organik yg mengandung karbon atau nitrogen dalam limbah menurun.

2. Pengolahan dengan saringan tetesPengolahan limbah cair memanfaatkan teknologi biofilm(lapisan mikroorganisme yg menutupi

hamparan filter pd dasar tangki limbah) mikroor-ganisme ini brguna memperlambat proses penguraian dan mencegah terbentuknya lendir pada filter.

BIOTEKNOLOGI DENGAN MENGGUNAKAN KULTUR JARINGAN

Medium mengandung vitamin, mineral&hormon

Medium yang dimodifikasi untuk menstimulasi diferensiasi

Kultur jaringan tumbuhan adalah bentuk perbanyakan tumbuhan secara vegetatif dengan manipulasi jaringan somatik tumbuhan disalam kultur aseptik dengan lingkungan terkontrol.

Bagian dari potongan akar/daun/batang dapat mengalami totipotensi dalam medium kultur yang mengandung gula,garam anorganik, nitrogen organik,unsur mikro dan hormon pertumbuhan dibiarkan tumbuh menjadi massa sel yangbelum terdeferensiasi.

BIOTEKNOLOGI DENGAN MENGGUNAKAN REKAYASA GENETIK

Rekayasa Genetik Sekumpulan teknik yang memungkinkan penelitiuntuk mengisolasi, mengidentifikasi, dan melipatgandakan suatu fragmen DNA dalam bentuk murninya.

Pemotongan fragmen DNA dengan enzim restriksi

Plasmid rekombinan

Sel inang dengan plasmid rekombinan

ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK

Manfaat rekayasa genetik di bidangkedokteran dan farmasi

Proses pembuatan insulin manusia oleh bakteriE. coli melalui teknik pencangkokan gen.

• Insulin manusia tersusun dari rantai protein A dan B.Urutan basa dalam molekul DNA

yg mengkode masing-masing rantai dibuat

dalam tabung reaksi menggunakan struktur

yang sudah diketahui dari insulin.

• Tiap mol.DNA dihubungkan dgn gen

bakteri (pengkode enzimβ-

galaktosidase)=>gen hibrid

• bila sel terpisah dimasukan dlm sel

bakteri,maka terbentuk hibrid protein

Enzim β-galaktosidase(insulin A/B)

• Protein hibrid dipisahkan dari protein

bakteri lainnya,rantai insulin dibebaskan

• 2 rantai tsb bersatu dan trbentuk insulin

manusia yg aktif

Pembuatan insulin manusia

Manfaat rekayasa genetik di bidang peternakan dan pertanian

1) kloning embrio pada hewan ternak.

Tahapan kloning embrio pada hewan ternak.

1. Sel telur yang diambil dari sapi betina dibuahi dengan sperma dari sapi jantan terbaik yang dilakukan didalam cawan petri yang akan membentuk kumpulan sel

2. Embrio muda dipisah-pisahkan menjadi beberapa bagian , setiap bagian merupakan embrio klon yang sevara genetik identik.

3. Embrio tersebut kemudian ditanam pada rahim sapi betina dewasa lainnya

Dan Embrio akan tumbuh menjadi anak sapi yang siap dilahirkan dengan sifat yang sma seperti induknya

(a) Tahapan kloning dengan transfer inti pada dombaDolly. (b) Domba Dolly.

• Teknik klona transfer inti adalh klon ang dihasilkan drai satu individu dengan memasukan inti donor DNA dari hewan yang karakternya diinginkan ke dalam sel telur hewan yang intinya telah dihilangkan.

• Setelah terbentuk embrio, maka embrio tersebut ditanamankan dirahim induk hewan yang akan membesarkannya

2) Klona transfer inti

DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI

1. Peningkatan produksi pangan

2. Peningkatan kesehatan

3. Penyedia bahan bakar alternatif

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI1. Di bidang Etika/ Moral

Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH berten-tangan dengan nilai budaya dan melanggar hukumalam

2. Dampak di bidang kesehatan

Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkanmasalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapipenghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandungbahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawagen resisten terhadap antibiotik.

3. . Alergi, Gen asing yang disispkan pada organisme yang menjadimakanan manusia dapat menyebabkan alergi thd individu tertentudapat ditanggulangi dengan pemberian label pada produk hasilbioteknologi agar konsumen mendapat informasi yang jelas .