Bioteknologi

1. Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme/mahkluk hidup yang dilaksanakan secara terpadu dan bertujuan untuk meningkatkan nilai guna suatu barang untuk kesejahteraan manusia.

Konsep yang penting dalam bioteknologi adalah

1. Perbedaan bioteknologi konvensional/tradisional dan modern.
2. Macam-macam bioteknologi

pada konsep pertama yaitu perbedaan bioteknologi modern dan tradisional.

bioteknologi tradisional adalah praktik bioteknologi yang dilakukan dengan cara dan peralatan sederhana tanpa rekayasa genetika. Dengan ciri-ciri :

1. dilakukan tanpa menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.
2. dilakukan hanya berdasarkan pada pengalaman yang di wariskan secara turun temurun.
3. umumnya belum dapat diproduksi secara masal.

Adapun contoh dari bioteknologi konvensional ini yaitu pada proses pembuatan bir, tempe, roti dll.

Sedangkan,

bioteknologi modern adalah praktik bioteknologi yang diperkaya dengan teknik rekayasa genetika ( suatu teknik manipulasi materi genetikal ).

Cirinya berkebalikan dengan biotek tradisional ditambah dengan menerapkan teknik Aseptis. Teknik aseptis adalah suatu cara kita pada waktu bekerja (praktik) yang selalu menjaga sterilitas ketika menangani pengkulturan mikroorganisme untuk mencegah kontaminasi terhadap kultur mikroorganisme yang diinginkan.

Contoh dari bioteknologi modern ini yaitu tumbuhan yang kuat atau tahan terhadap hama dan penyakit serta buahnya sifatnya tahan lama, bakteri penghasil antibiotik ataupun insulin.

Macam-macam bioteknologi adalah

1. Fermentasi
2. Kultur Jaringan
3. Rekayasa genetika
   1. Teknik Rekombinansi DNA/fusi gen
   2. Teknik Fusi protoplasma
4. Kloning
5. Hidroponik
6. Aeroponik
7. Kawin suntik

Mari kita bahas satu persatu

1. Fermentasi

2. Kultur Jaringan

Kultur jaringan  merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial).

Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena hal tersebut teknik ini disebut kultur in vitro, yang berkebalikan dari in vivo(di dalam tubuh).  Dikatakan in vitro (bahasa Latin, berarti “di dalam kaca”) karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan Petri yang terbuat dari kaca, baik tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia). Yang perludiperhatikan bahwa masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu. baik dari tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia).

3. Rekayasa genetika

rekayasa genetika merupakan kegiatan yang menerapakan teknik-teknik biologi molekular untuk memanipulasi susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.

dua enzim yang penting dan tidak boleh dilupakan dalam rekayasa genetika yaitu enzim yang berfungsi untuk memutus(endonuklease) rantai DNA dan  enzim yang menyambungkan pita DNA (ligase).

Sekarang kita bahas mengenai teknik yang digunakan dalam rekayasa genetika.

1. Teknik Rekombinasi DNA/fusi gen

• Teknik plasmid
  • merupakan rekayasa genetika dengan cara menyambungkan gen. Yang dibutuhkan dalam teknik ini adalah gen yang diinginkan dan plasmid yang dimiliki oleh bakteri yang non patogen. Hasil dari teknik ini contohnya adalah bakteri yang menghasilkan insulin.
• Teknik terapi gen
  • Terapi genadalah suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu penyakit.Pada awalnya, terapi gen diciptakan untuk mengobati penyakit keturunan(genetik) yang terjadi karena mutasi pada satu gen, seperti penyakit fibrosis sistik.Penggunaan terapi gen pada penyakit tersebut dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen, seperti kanker.Selain memasukkan gen normal ke dalam sel mutan, mekanisme terapi gen lain yang dapat digunakan adalah melakukan rekombinasi homolog untuk melenyapkan gen abnormal dengan gen normal, mencegah ekspresi gen abnormal melalui teknik peredaman gen, dan melakukan mutasi balik selektif sehingga gen abnormal dapat berfungsi normal kembali.
• Interferon
  • Interferon adalah hormon berbentuk sitokina berupa protein berjenis glikoprotein yang disekresi oleh sel vertebrata karena akibat rangsangan biologis, seperti virus, bakteri, protozoa, mycoplasma, mitogen, dan senyawa lainnya.
  • Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

2. Teknik fusi protoplas

• Teknik hibridoma
  • teknik pembuatan sel yang dihasilkan dari fusi antara sel limfosit B yang menghasilkan antibodi) dengan sel kanker yang memiliki karakter cepat membelah.  Sifat dari sel hibridoma ini adalah imortal.
• Proses pembuatan dari sel hibridoma adalah sebagai berikut,
  • pertama-tama dilakukan proses imunisasi dengan menggunakan antigen tertentu.
  • Kemudian dipisahkan sel B-limfosit dari organ limpa,
  • lalu sel ini difusikan dengan sel kanker immortal.
    • Tahapan fusi sel hibridoma ini dilakukan dengan membuat membran sel menjadi lebih permeabel.
  • Sel hibrid hasil fusi inilah yang disebut sebagai sel hibridoma yang merupakan sel imortal yang dapat menghasilkan antibodi dengan cepat.  Dalam percobaan yang umum dilakukan, proses pembuatan sel hibridoma dilakukan dengan menggunakan sel mieloma NS-1 dan sel limpa dari mencit.
• hasil dari teknik ini disebut Antibodi monoklonal yang dapat digunakan untuk diagnosis dan terapi.

4 . Teknik Kloning

Kloning dalam biologi adalah proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama (populasi) yang identik secara genetik. Kloning merupakan proses reproduksi aseksual yang biasa terjadi di alam dan dialami oleh banyak bakteria, serangga, atau tumbuhan. Dalam bioteknologi, kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk menghasilkan salinan berkas DNA atau gen, sel, atau organisme. Arti lain kloning digunakan pula di luar ilmu-ilmu hayati.

5. teknik Hidroponik

Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antaralain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah. Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yang dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO₂.

Cahaya telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO₂ sudahcukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang utama.

6.  Teknik Aeroponik

Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan modifikasi dari hidroponik (mem-berdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara tersebut. Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuranditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofom terdapat sprinkler (pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga mengenai akar.