Microbiology Module Biological Weapons
-
Upload
nur-muhammad-zam-zam -
Category
Documents
-
view
230 -
download
0
description
Transcript of Microbiology Module Biological Weapons
SENJATA BIOLOGI DAN REKAYASA GENETIKA
A. Sejarah Mikroba
Peran penting mikrobiologi pertama kali diperkenalkan
dalam karya karya Louis Pasteur, Robert Koch, Winogradsky
dan lainnya yang menjadi terkenal dengan “Era Emas
Mikrobiologi”, (1870-1910). Selama era ini tidak hanya sebagian
besar bakteri agen-penyebab penyakit pada manusia telah
diidentifikasi, tetapi juga peran mikroorganisme sebagai
pendaur-ulang sebagian besar unsur hara penting kehidupan
organisme di bumi telah diketahui. Pertengahan pertama abad 20
para ahli (mikrobiologiwan) banyak mengkonsentrasikan pada
identifikasi bakteri (mikroba) dan upaya-upaya perawatan
penyakit yang kemungkinan disebabkan oleh jasad renik. Teknik
kultur murni (monokultur) mikroba telah dikembangkan oleh
Robert Koch, yang bermanfaat untuk mempelajari sifat patogen
dan mengkaji interaksinya dalam lingkungan alami yang
heterogen. Perkembangan bioteknologi selama paruh akhir abad
20, kemudian dipacu ledakan perkembangan biologi molekuler,
memberikan kontribusi keberhasilan perkembangan DNA
1
rekombinan, yang mempunyai banyak peran dalam
penggunaannya di lingkungan (Mahajoeno,2008). Dari kesekian
banyak spesies mikrobakteri yang tersebar luas diseluruh
permukaan bumi ini, dua penyakit utama yang disebabkan oleh
mikrobakteria pathogen pada manusia adalah tuberculosis dan
kusta ( Misnadiarly, 2006:22 ).
Pada masa yang bersamaan pengembangan keamanan
mikroba di lingkungan menjadi bagian besar perhatian untuk
maksud-maksud perdamaian dan pertahanan keamanan suatu
negara, sebaliknya erat berkaitan dengan kemampuan mikroba
sebagai sarana persenjataan perang, yang dikenal dengan senjata
biologi (hayati), atau sering dikonotasikan dengan senjata
pembunuh massa.
B. Pengertian Senjata Biologis
Senjata biologis yaitu senjata yang menggunakan bahan –
bahan biologi atau mikroba seperti virus, bakteri, jamur atau
toksin dari mahkluk hidup yang dapat menimbulkan penyakit
atau kematian pada manusia ataupun ternak. Senjata biologi
2
tidak langsung meluluh-lantakan fisik korban, tetapi menyerang
sistem kekebalan tubuh korban dari dalam. Senjata biologi ini
sangat berbahaya karena kehadirannya tidak dapat dipantau oleh
panca indra.
Penggunaan senjata biologis ternyata sudah ada sejak
dahulu kala. Sejarah mencacat saat tahun 1500 SM, bangsa
Hittites di Asia Kecil menggunakan korban yang terjangkit
penyakit untuk dikirim ke daerah musuh. Bangsa Armies juga
demikian. Sadar akan manfaat senjata biologis, mereka
menggunakannya untuk meracuni dan menyebarkan wabah ke
musuh-musuh mereka. Bahkan ada peneliti yang berpendapat
bahwa 10 peringatan Allah buat bangsa Mesir pada zaman Musa,
merupakan penggunaan dari senjata biologis manusia.
Di abad 20 ini, ternyata penggunaan senjata biologis pun
masih dilakukan. Tercatat pada awal abad 20 Jepang, Jerman,
Amerika dan Rusia sempat mengembangkan senjata biologis.
Sekarang ini penggunaan senjata biologis sudah diatur dalam
“Biological Weapon Convention ” tahun 1972 dan “Geneva
3
Protocol”. Dan sekarang walaupun beberapa negara maju sudah
menutup penelitian tentang bioweapon ini, namun ancaman tetap
saja ada, apabila perang benar-benar terjadi nanti.
Seiring berjalannya waktu senjata biologis sering disebut
juga sebagai “senjata nuklir orang miskin” (Gould, 1997).
Kenapa dibilang senjata nuklir orang miskin karna dalam
pembuatanya biaya dan teknologinya cukup rendah dibanding
nuklir dan kimia, tapi senjata ini efeknya tidak seperti
teknologinya yang rendah efek penghancuran massanya takkalah
hebat dengan senjata pemusnah missal lainnya walau dengan
teknologi yang rendah. Menurut perhitungan Office of
Technology Assessment di Konggres Amerika pada tahun 1993,
100 kg spora Bacillus anthracis yang disebarkan di atas ibukota
Washington bisa menimbulkan korban 3 juta jiwa.
Ada ancaman yang lebih berbahaya lagi dari senjata
biolagis ini yaitu senjata biolagis yang agennya telah direkayasa
sehingga kebal akan anti biotika, lebih mematikan dan
mengerikan. Sifat seperti ini biasanya hanya ditimbulkan oleh
4
kumpulan gen sederhana atau bahkan gen tunggal, sehingga
mudah dipindahkan dari satu jenis bakteri ke bakteri
lain. Biopreparat, jaringan instalasi pembuatan senjata biologis
di Rusia, dikabarkan telah merekayasa bakteri penyebab pes
dengan resistensi terhadap 16 jenis antibiotika.
C. Peranan Mikroba sebagai Senjata Biologis
Persenjataan biologi mendapat perhatian sejumlah
kalangan pada akhir-akhir ini karena berkaitan dengan
kemudahan pembuatan dan propagasi massa hayati (mikroba)
tidak saja oleh ahli biologi/mikrobiologiwan semata tetapi juga
mereka yang berpengalaman dalam kerja laboratorium propagasi
sel (kultur jaringan). Keahlian demikian diketahui atau dicurigai
mendapat pasokan dana atau menjadi alat kekuasaan beberapa
pejabat atau rejim pemerintahan dan kelompok radikal/ekstrimis
untuk mendukung misi atau untuk penggunaan terorisme.
Walaupun kenyataan bahwa senjata biologi sangat bermanfaat
dalam penanganan kekuatan militer biasa, kemungkinan terbesar
penggunaan senjata biologi boleh jadi oleh kelompok terorist ini
merupakan bagian dari para mikrobiologiwan yang terlatih
5
dengan keterampilan laboratorik tinggi. Ada organisasi bahkan
negara sedang berkembang yang sangat miskin atau kelompok
politik yang sangat ekstrim dapat membutuhkan keuangan sangat
besar menguasai keahlian teknis untuk memeperoleh dan
menggunakan senjata biologik. Jadi agen-agen ini berpotensi
merusak massa yang terselubung yang ekivalen dengan bom
atom oleh orang-orang di negara maju (URL,2008).
Adanya bakteri patogen ataupun virus yang sangat
bermanfaat untuk “perang hayati” anggotanya sangat mudah
untuk diperolehnya, mengembangbiakannya dan
menyebarluaskannya. Mikroorganisme yang sangat umum
seperti: Bacillus anthraxis, Virus Smallpox, Yersinia pestis,
Salmonella typhi, Virus Rabies, Virus Ebola dan banyak lagi
yang lainnya. Racun yang didapat pada biota disebut biotoksin.
Racun yang ada pada biota dapat berupa racun asli, yakni biota
itu sendiri beracun atau akibat kontaminasi dengan bahan
beracun seperti pencemar yang ada pada media di mana ia hidup.
Racun akibat kontaminasi ini disebut racun sekunder dan tidak
asli. Yang dimaksud dengan biotoksin tergolong pada racun asli,
yakni organisme itu sendiri beracun bagi manusia dan organisme
6
lain racun di dalam mikroba dapat berupa racun yang dibuat oleh
mikroba itu sendiri ataupun dapat berupa sisa metabolisme
(Soemirat, 2003:21).
Manfaat Senjata Biologis, terdiri dari yaitu :
- Bermanfaat dalam penanganan kekuatan militer biasa
Bahaya Senjata Biologis, terdiri dari yaitu :
- Senjata biologi tidak langsung meluluh-lantakan fisik korban,
tetapi menyerang sistem kekebalan tubuh korban dari dalam.
Senjata biologi ini sangat berbahaya karena kehadirannya
tidak dapat dipantau oleh panca indra.
D. Jenis-Jenis Bahan Biologi Yang Dapat Digunakan Sebagai
Senjata
1. Anthrax
7
Antraks adalah penyakit sangat mematikan yang
disebabkan bakteri Bacillus anthracis dalam bentuknya yang
paling ganas. Dalam Bahasa Yunani, Antraks bermakna
"batubara". Istilah ini digunakan karena kulit para korban akan
berubah menjadi hitam. Penyakit ini bersifat zoonosis yang
berarti dapat ditularkan dari hewan ke manusia, namun tidak
dapat ditularkan antara sesama manusia. Tahun 2001 kantor
senat Amerika pernah mendapat serangan Antraks melalui
media surat, 5 terbunuh dan 17 terinfeksi.
2. Virus Ebola
Ebola adalah sejenis virus dari genus Ebolavirus, familia
Filoviridae. Gejala-gejalanya antara lain muntah, diare, sakit
badan, pendarahan dalam dan luar, dan demam. Tingkat
kematian berkisar antara 80% - 100%. Asal katanya adalah
dari sungai Ebola di Kongo. Penyakit Ebola dapat ditularkan
lewat kontak langsung dengan cairan tubuh atau kulit. Masa
inkubasinya dari 2 sampai 21 hari, umumnya antara 5 sampai
8
10 hari. Sejauh ini, Ebola adalah penyakit yang paling
mematikan diseluruh dunia.
3. Smallpox
Smallpox disebabkan oleh virus variola. Tanda-tanda
terjangkit smallpox seperti halnya demam tinggi, sakit pada
badan, ruam yang berkembang dari benjolan berisi cairan
menjadi koreng, bekas luka berbentuk bintik-bintik.
4. Plague
Korban yang terinfeksi virus Palgue, jika tidak diobati
dalam 24 jam pertama infeksi, 70 persen dari mereka
9
mengalami kematian. Wabah menyebar melalui udara dengan
batuk, bersin dan kontak tatap muka. Gejalanya meliputi
demam tinggi, batuk, lendir berdarah dan kesulitan bernapas.
5. Tularemia
Tularemia adalah penyakit menular yang disebabkan oleh
bakteri Francisella tularensis. Penyakit ini didapat setelah
bersentuhan dengan binatang dan unggas itu, oleh memakan
daging yang tidak dimasak benar-benar dan dari gigitan kutu
binatang atau serangga penghisap darah lain. Kelinci ialah
binatang sumber penyakit ini yang paling umum.
Mikroorganisme yang menyebabkan itu adalah salah satu
bakteri yang paling menular di Bumi. Ttahun 1941, Uni Soviet
melaporkan 10.000 kasus penyakit. Kemudian, selama
pengepungan Jerman Stalingrad pada tahun berikutnya, jumlah
ini melonjak menjadi 100.000
10
6. Toksin Botulinu
Toksin botulinum adalah protein dan neurotoksin yang
diproduksi oleh bakteri Clostridium botulinum. Ini adalah zat
akut yang paling beracun yang pernah dikenal. Toksin
botulinum dapat menyebabkan botulisme, penyakit yang serius
dan mengancam jiwa pada manusia dan hewan, tidak berwarna
dan tidak berbau. Dalam 12 hingga 36 jam kemudian, akan
muncul gejala: kaburnya pengelihatan, muntah dan kesulitan
menelan.Tanpa dukungan pernapasan, Clostridium botulinum
bisa membunuh dalam tempo 24 sampai 72 jam.
11
7. Rinderpest
Ketika Genghis Khan menginvasi Eropa pada abad ke-13,
ia sengaja melepaskan senjata biologis menakutkan yang
menyerang ternak seperti halnya sapi dengan begitu
mematikan, dikenal di seluruh dunia saat ini dengan nama
Jerman-nya, rinderpest.
Rinderpes disebabkan oleh virus terkait erat dengan
campak, dan itu mempengaruhi ternak dan hewan ruminansia
lainnya seperti kambing, bison dan jerapah. Kondisi ini sangat
menular, menyebabkan demam, kehilangan nafsu makan,
disentri dan radang selaput lendir. Kondisi mengisap selama
enam sampai 10 hari, ketika hewan biasanya meninggal akibat
dehidrasi.
12
8. Rice Blast
Sejumlah bakteri, virus dan racun merupakan ancaman
yang signifikan untuk manusia, tapi banyak agen biologis
dunia lebih memilih mangsa yang berbeda: tanaman pangan
yang dibudidayakan. Memotong suplai makanan musuh adalah
strategi militer yang telah teruji, apakah Anda membela tanah
air Anda terhadap pasukan invasi atau mengepung kota
bertembok. Tanpa makanan, populasi melemah, panik,
kerusuhan dan akhirnya mati. Beberapa negara, terutama
Amerika Serikat dan Rusia, telah mencurahkan banyak
penelitian terhadap penyakit dan bahkan serangga yang
menargetkan tanaman pangan utama.
9. Virus Chimera
Virus chimera didefinisikan oleh Pusat Biologis Veteriner
Amerika sebagai "mikroorganisme hybrid baru yang
13
diciptakan dengan bergabung fragmen asam nukleat dari dua
atau lebih mikroorganisme yang berbeda di mana masing-
masing minimal dua fragmen mengandung gen penting yang
diperlukan untuk replikasi. " Istilah chimera sudah dirujuk ke
organisme individu yang tubuhnya mengandung populasi sel
dari zigot yang berbeda atau organisme yang dikembangkan
dari bagian embrio yang berbeda. Dalam mitologi, chimera
adalah makhluk seperti Hippogriff atau Gryphon yang
terbentuk dari bagian binatang yang berbeda, demikian nama
untuk virus ini. Pada akhir tahun 1980-an, pemerintah Uni
Soviet mengembangkan project Chimera yang berusaha
mengkombinasikan antara smallpox dan ebola menjadi 1
virus super.
10. Virus Nipah
Virus Nipah diidentifikasi pada bulan April 1999, ketika
itu menyebabkan wabah penyakit saraf dan pernafasan pada
peternakan babi di Semenanjung Malaysia, yang
14
mengakibatkan 257 kasus manusia, termasuk 105 kematian
manusia dan pemusnahan satu juta babi. Di Singapura, 11
kasus, termasuk satu kematian, terjadi pada pekerja rumah
potong hewan terkena babi yang diimpor dari peternakan yang
terkena Malaysia. Virus Nipah telah diklasifikasikan oleh
Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit sebagai agen
Kategori C. Nama "Nipah" mengacu pada tempat, Sungai
Nipah di Negeri Sembilan Negara, Malaysia, sumber kasus
manusia dari mana virus Nipah pertama kali diisolasi.
15
REKAYASA GENETIKA
A. Pengertian Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika dapat diartikan sebagai kegiatan
manipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara
membuat DNA rekombinan melalui penyisipan gen. DNA
rekombinan adalah DNA yang urutannya telah direkombinasikan
agar memiliki sifat-sifat atau fungsi yang kita inginkan sehingga
organisme penerimanya mengekspresikan sifat atau melakukan
fungsi yang kita inginkan. Obyek rekayasa genetika mencakup
hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri, fungi,
hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-
tumbuhan. Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak
berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidang
lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian
(termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan
juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang
masing-masing.
16
C. Tahap-Tahap Rekayasa Genetik
a. Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang
diinginkan.
b. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta.
c. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid
d. Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri.
e. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan
f. Pemanenan produk
D. Manfaat Rekayasa Genetik
a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia, dengan
diproduksinya berbagai hormon manusia seperti insulin dan
hormon pertumbuhan.
b. Tersedianya bahan makanan yang lebih melimpah.
c. Tersedianya sumber energy yang terbaharui.
d. Proses industri yang lebih murah.
e. Berkurangnya polus
f. Adanya pestisida alami hasil dari tanaman rekayasa genetik.
17
SOAL-SOAL LKS
1. Apa yang dimaksud dengan senjata biologis?
2. Sebutkan beberapa mikroba yang digunakan dalam
pembuatan senjata biologis?
3. Faktor apa saja yang mempengaruhi pembuatan senjata
biologis
4. Apa manfaat dan kerugian dari penggunaan senjata
biologis?
5. Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika?
6. Sebutkan proses-proses dalam rekayasa genetika?
7. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi rekayasa
genetika?
8. Apa manfaat penting dari rekayasa genetika bagi
kehidupan manusia?
9. Apa behaya dari penggunaan rekayasa yang salah?
10. Jelaskan hubungan antara senjata biologis dengan rekayasa
genetika?
18
REFERENSI
Campbell dkk. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1.
Jakarta: Erlangga.
Campbell dkk. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta:
Erlangga.
Sudjadi, bagod. 2006. Biologi sains untuk kehidupan.
Jakarta; yudistira.
http://www.biologi-sel.com/2013/05/manfaat-rekayasa-
genetika.html. tgl 06 sep19:56
19