Microbiology Module Biological Weapons

28
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 1

description

greg

Transcript of Microbiology Module Biological Weapons

Page 1: 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

Page 2: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 3: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 4: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 5: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 6: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 7: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 8: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 9: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 10: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 11: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 12: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 13: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 14: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 15: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 16: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 17: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 18: Microbiology Module Biological Weapons

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

Page 19: Microbiology Module Biological Weapons

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