Biologi DasarTugas KelompokBioteknologi

OlehNur Aisyah Triyani Bahrudin (H13114310)Pebrianti Yunita (H13114529)Muwahhidullah A.F (H13114533)

FAKULTAS MIPAUNIVERSITAS HASANUDDIN2014Kata Pengantar

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan resume dari empat makalah yang Insya Allah tepat waktu. Makalah ini membahas Bioteknologi. Secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin.Selainitu beberapa hal yang pentinglainnyayang berkaitan denganBioteknologiakan kita bahas disini.Makalah ini dibuat dengan melibatkan beberapa pihak yang membantu menyelesaikan makalah ini. Penulis sadar masih banyak kekurangan dalam pembuatan serta hasil dari makalah ini.Akhir kata saya ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang mendukung, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi saya sendiri serta bagi kita semua.

Makassar, 22 November 2014

Penulis

Daftar IsiKata PengantariiDaftar IsiiiiBAB I Pendahuluan1I.1 Latar Belakang1I.2 Rumusan Masalah1I.3 Tujuan2BAB II Pembahasan3II.1 Pengertian Bioteknologi3II.2 Dasar Pengembangan Bioteknologi4II.3 Peran Bioteknologi5II.4 Pemanfaatan Bioteknologi51.Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian52.Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Kesehatan63.Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang pangan74.Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Perternakan dan Perikanan75.Pemanfaat Bioteknologi Dalam bidang Industri96.Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah Sosial10II.5 Bioteknologi Konvensional dan Modern10II.6 Dampak Bioteknologi16BAB III Penutup22III.1 Kesimpulan22Daftar Pustaka23

1

2

BAB IPendahuluanI.1 Latar BelakangBioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri.Prinsip-prisip bioteknologi telah digunakan untuk membuat dan memodifikasi tanaman, hewan, dan produk makanan. Bioteknologi yang menggunakan teknologi yang masih sederhana ini disebut bioteknologi konvensional atau tradisional. Penerapan bioteknologi konvensional ini sering diterapkan dalam pembuatan produk-produk makanan. Seiring dengan perkembangan dan penemuan dibidang molekuler maka teknologi yang digunakan dalam bioteknologi pada saat ini semakin canggih.bioteknologi yang menggunakan teknologi canggih ini disebut bioteknologi modern. Dari perkembangan tersebut menjadi latar belakang untuk membahas lebih jauh tentang bioteknologi.I.2 Rumusan Masalah1. Apa yang dimaksud dengan Bioteknologi ?2. Bagaimana dasar pengembangan Bioteknologi ?3. Bagaimana peran bioteknologi ?4. Bagaimana pemanfaatan bioteknologi dalam kehidupan manusia ?5. Apa saja dampak yang di alami manusia dengan adanya bioteknologi ?

I.3 Tujuan1. Mengetahui pengertian bioteknologi2. Mengetahui dasar pengembangan bioteknologi3. Mengetahui peran bioteknologi4. Mengetahui pemanfaatan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari5. Mnegetahui dampak positif dan negative bioteknologi

BAB IIPembahasanII.1 Pengertian BioteknologiBioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular,mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraianminyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.II.2 Dasar Pengembangan BioteknologiPada masa lalu, bioteknologi selalu diartikan sebagai teknologi fermentasi. Namun, seiring dengan perkembangan zaman, bioteknologi semakin berkembang tidak hanya pada mikroorganisme sehingga definisi bioteknologi berubah menjadi lebih luas.Dari sekian banyak definisi bioteknologi, salah satu definisi yang dibuat oleh United Nation Convention on Biological Diversity mencakup semua dan paling luas. Definisi tersebut menyebutkan bahwa bioteknologi adalah semua aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk keperluan umum.Salah satu ciri dari bioteknologi adalah digunakannya agenbiologidalam proses tersebut. Agen biologi tersebut dapat berupa mikro organisme, hewan, tumbuhan, atau bagian dari makhluk hidup tersebut.Perkembangan bioteknologi sangat dipengaruhi oleh perkembangan ilmu-ilmu dasar, seperti perkembangan mikrobiologi, genetika, dan biokimia. Mikrobiologi mempunyai peranan sangat penting karena studi awal mengenai manipulasi genetika dilakukan terhadap kelompok mikroorganisme.Mikrobiologi bukan satu-satunya ilmu dasar yang berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika dan biokimia pun berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika beserta pemahaman mengenai pola perwarisan sifat dan substansi genetik menjadi dasar dalam teknologi rekombinasi DNA, persilangan, dan mutasi. Biokimia memberikan dasar pemahaman mengenai struktur genetik dan makromolekul lain, misalnya enzim.Pada akhirnya, mikrobiologi, genetika, dan biokimia berkembang secara simultan dan saling memengaruhi sehingga mendorong perkembangan bioteknologi. Ketiga ilmu dasar tersebut selanjutnya mendukung perkembangan biologi molekular sebagai suatu disiplin ilmu baru yang melandasi pegetahuan mengenai makhluk hidup dilihat dari molekul pembentuknya. Biologi molekular menjadi ilmu yang mendasari bioteknologi modern.II.3 Peran BioteknologiKemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologikloning danrekayasa genetikaterhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain: Jagungresistenhama serangga Kapas resisten hama serangga Pepaya resistenvirus Enzim pemacu produksi susu pada sapi Padi mengandung vitamin A Pisang mengandung vaksin hepatitis

II.4 Pemanfaatan Bioteknologi1. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang PertanianPemanfaatan ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek.Pengendalian hama pemanfaatan ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dapat dilakukan dgn berbagai cara antara lain : memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengat untuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa. memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng ) Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal2. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang KesehatanPemanfaatan ini difokuskan untuk penemuan obat-obatan dalam hal-hal seperti tersebut di bawah ini : Memerangi penyakit jantung dan saluran darah, kanker dan kencing manis. Mendapatkan antibiotika yang lebih baik dan lebih murah untuk melawan penyebaran mikroorganisme menular yang telah menjadi resisten terhadap antibiotika konvensional. Menemukan vaksin untuk melawan virus (hepatitis, influenza, rabies) dan penyakit malaria serta penyakit tidur. Dapat melakukan uji diagnosis yang cepat dan tepat untuk membantu dokter dalam menentukan diagnosis berbagai penyakit. Penyempurnaan metode pencangkokan organ yang sesuai agar tidak terjadi proses penolakan. Penyempurnaan teknik perbaikan kimia tubuh untuk menyembuhkan penyakit keturunan, misalnya hemofili.Sebelum rekayasa genetika dikembangkan untuk memerangi diabetes dilakukan ekstraksi insulin dari pankreas babi atau lembu. Hal ini akan memakan banyak sekali biaya dan insulin yang dihasilkan dapat mengakibatkan hipersensitivitas maupun resistensi. Setelah teknik rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin manusia oleh bakteri. 3. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang pangan Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih enak, lebih mudah dicerna dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan mikroorgaisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan.Hasil pangan yang diproduksi oleh mikroorganisme sangat luas kisarannya, dari pangan hasil fermentasi secara tradisional yang telah ada sejak zaman dahulu sampai pada produk-produk mutakhir. Pangan hasil fermentasi yang telah ada sejak zaman dahulu ialah roti, keju, yoghurt, anggur, bir, tempe, oncom, kecap dan lain-lain. Produk-produk mutakhir, antara lain mikroprotein dan protein sel tunggal. Peran yang dimainkan oleh mikroorganisme dalam produksi bahan pangan meliputi penggunaan enzim mikroba atau metabolit yang lain, berbagai proses fermentasi pangan dan pembiakan mikroorganisme tertentu dalam skala besar sebagai bahan pangan .4. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Perternakan dan PerikananPenggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi:1. Teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting.2. Rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,3. Peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan4. Bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veterinerTeknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah,1. Transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.2. Kloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda.3. Produksi embrio secara in vitro, teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitroDi Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik ini seekor sapi betina mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan presentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari (over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya peningkatan konsumsi ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui adanya kebutuhan penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan pada dampak penerapan teknologi tinggi.Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga kelompok, yaitu: akuakultur, pemanfaatan produksi alam dan prosesing bahan makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi di bidang akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom dan pendekatan biologi molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan induk ikan.Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik dan bioremediasi. Vaksin dapat memacu produksi antibiotik spesifik dan hanya efektif untuk mencegah satu patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang non spesifik, misalnya lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi diinjeksi secara makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:1. Isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur,2. Identifikasi gen pada anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen asing tadi, dan3. Keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.5. Pemanfaat Bioteknologi Dalam bidang IndustriDalam bidang industri peranan mikroorganisme dapat dijumpai pada teknologi pemisahan logam. Beberapa jenis bakteri ada yang dapat hidup pada logam, misalnya bakteri besi Thiobacillus ferroxidans yang mampu mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III)Bakteri tersebut mirip dengan Thiobacillus thiooxi dants yang dapat mentoleransi nilai pH hingga 2,5 dengan mendapatkan energi dari senyawasenyawa belerang dan ionion Fe2+ . Habitat bakteri ini di perairan yang asam dari bijih logam, terutama sulfida logam, seperti FeS2.Dengan proses oksidasi oleh bakteri dari senyawa senyawa belerang tereduksi atau belerang unsur menjadi asam sulfat dari Fe3+, maupun oleh oksidasi secara kimia logam berat yang tidak larut menjadi sulfat logam, maka bakteri yang berada dalam bijih besi mampu memisah dari bijih besinya.Bakteri juga dapat melakukan penyediaan asam belerang pada pemisahan bijih logam yang dilakukan oleh dua macam bakteri tersebut di atas. Selain bijih besi yang dipisahkan, juga bisa tembaga (Cu), seng (Zn), kobalt (Co), emas (Au), dan uranium.Contoh bakteri lain yang dapat dimanfaatkan dalam bioteknologi sebagai berikut, Gallinella ferruginea, mampu mengoksidasi Fe menjadi Fe 3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan. Leptothrix ochracea, mampu mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan. Leptothrix discopharus , mampu mengoksidasi Mn2+ menjadi Mn4+ .6. Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah SosialMolekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi dengan orang tuanya.II.5 Bioteknologi Konvensional dan ModernA. Bioteknologi KonvensionalBioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya, antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.Contoh produk bioteknologi konvensional antara lain :1. Anggur dan bir, dari bahan mentah biji sereal ( semisal gandum ) dengan agen hayati khamir dari jenis Aspergillus oryzae2. Roti, dari bahan dasar biji sereal ( gandum ) dengan agen hayati berupa khamir dari jenis Saccharomyces cerevisiae.3. Keju, dari bahan dasar susu murni dengan agen hayati kelompok bacteri asam laktat ( dari genus : Lactobacillus dan Streptococcus ) yang memfermentasi laktosa menjadi asam laktat.. Juga terkadang digunakan jamur Penicillium camembert dan Penicillium requefort .4. Yoghurt, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri asam laktat dari jenis Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophylus.5. Mentega, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri dari jenis Streptococcus lactis dan Leuconostoc cremoris.6. Antibiotik pinisilin , memanfaatkan kemampuan jamur Penicillium notatum dan Penicillium crysogenum untuk mensintesis antibiotik ( ditemukan Alexander Fleming, 1926 ).7. Sauerkraut, dari bahan dasar sayuran menggunakan agen hayati bacteri asam laktat8. Nata de coco, dari bahan dasar air kelapa menggunakan jasa agen hayati Acetobacter xyllinum.9. Tempe, dari bahan dasar kedelai menggunakan bantuan jenis jamur Rhizopus stoloniferus.10. Kecap, dari bahan dasar kedelai menggunakan agen hayati jamur Aspergillus wentii.11. Tapai, dari bahan dasar singkong atau sereal seperti beras ketan menggunakan agen hayati Saccharomyces cerevisiae.

B. Bioteknologi ModernSeiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien. bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.A. Rekayasa genetikaRekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat makhluk hidup secara turun-temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.1. Transplantasi intiTransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.2. Fusi selFusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan adanya:a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).3. Teknologi plasmidPlasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara lain:a) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;b) dapat beraplikasi diri;c) dapat berpindah ke sel bakteri lain;d) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.4. Rekombinasi DNARekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen. Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut.a) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.b) DNA dapat disambungkan5. Teknologi KloningSuatu cara reproduksi yang menggunakan teknik tingkat tinggi di bidang rekayasagenetika untuk menciptakan makhluk hidup tanpa melalui perkawinan. Teknik reproduksi ini menjadi terkenal sejak tahun 1996 karena keberhasilan Dr. Ian Welmut, seorang ilmuwan Scotlandia yang sukses melakukan kloning pada domba yang kemudian dikenal dengan Dolly.Sekarang teknik dan tingkat keberhasilan kloning telah begitu pesat. Salah satu negara yang sukses menguasai teknologi ini sekaligus menjadikannya sebagai lahan bisnis modern adalah Korea Selatan.Teknik ini melibatkan dua pihak, yaitu donor sel somatis (sel tubuh) dan donor ovum (sel gamet). Meskipun pada proses ini kehadiran induk betina adalah hal yang mutlak dan tidak mungkin dihindari, tetapi pada proses tersebut tidak ada fertilisasi dan rekombinasi (perpaduan) gen dari induk jantan dan induk betina. Ini mengakibatkan anak yang dihasilkan memiliki sifat yang (boleh dikatakan) sama persis dengan induk donor sel somatis.

B. Bioteknologi bidang kedokteranBioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.1) Pembuatan antibodi monoclonalAntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil;b) mengikat racun dan menonaktifkannya;c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.2) Pembuatan vaksinVaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut.3) Pembuatan antibiotikaAntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organism tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organism lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu. Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.4) Pembuatan hormonDengan rekayasa DNA, ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan testosteron.

Beberapa contoh bioteknologi modern antara lain :1. Bibit tanaman yg seragam, diperoleh dengan melalui tehknik kultur jaringan. Melalui teknik ini dapat dihasilkan / diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar, Beberapa contoh tanaman yang telah dihasilkan melalui kultur jaringan antara lain : Papaver somniferum ( menghasilkan kodein , untuk penghilang rasa nyeri, Jasminum sp ( menghasilkan jasmine, sebagai bahan parfum aroma melati ).2. Antibodi monoklonal, merupakan sejenis antibodi yang diproduksi dengan cara penggabungan ( fusi ) dua jenis sel yang sama atau berbeda . Dikenal dengan sebutan teknologi hibridoma / DNA rekombinan.3. Bayi tabung, hasil fertilisasi secara in vitro . Ovum dan sperma dipertemukan dalam sebuah wadah sehingga terjadi pembuahan.4. Hormon insulin, yang diperoleh melalui teknologi plasmid dalam rekayasa genetik.5. Domba dolly hasil kloning yaitu transfer inti sel autosom ( diploid ) ke dalam ovum ( haploid ) yang telah diambil inti telurnya.6. Tanaman kebal hama, yang telah disisipi gen penghasil senyawa endotoksin dari Bacillus thuringiensis7. Tanaman yang mampu memfiksasi nitrogen melalui penyisipan gen pengontrol fiksasi nitrogen ( gen nif ) dari bacteri Rhizobium sp dengan perantara plasmid dari Agrobacterium tumefaciens8. Hewan transgenik, hasil rekayasa genetika yang memiliki sifat / kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya menghasilkan air susu yang mengandung faktor anti hemofili9. Hormon BST ( Bovine Somatotrophin ), hormon pertumbuhan untuk hewan dari hasil rekayasa genetic10. Vaksin malaria, hasil rekayasa genetik dengan memanfaatkan DNA virus cacar air yang kurang aktif11. Antibiotik jenis baru, yang dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari rekayasa genetik12. Interferon, sejenis protein hasil tekhnik DNA rekombinan untuk menghambat replikasi virus13. Hormon pertumbuhan manusia yang dihasilkan dari tehknik DNA rekombinan14. Terapi genetik, jasa layanan perbaikan kelainan genetik dengan rekayasa geneti15. Pelestarian species langka, jasa layanan pelestarian hewan / tumbuhan yang hampir punah menggunakan tehknik rekayasa genetik.II.6 Dampak BioteknologiDalam kehidupan manusia bioteknologi tidak hanya membawa dampak yang positif saja tetapi juga dampak negative.1. Dampak PositifDampak positif dengan adanya bioteknologi adalah sebagai berikut,A. Bidang PanganBioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll) ,vitamin, dan enzim.B. Bidang KesehatanBioteknologi juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan antibiotik. Proses penambahann DNA asing pada bakteri merupaka prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran. contohnya pada produksi hormon insulin, hormon pertumbuhan dan zat antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri.C. Bidang LingkunganBioteknologi dapat digunakan untuk perbaikan lingkungan misalnya dalam hal mengurangi pencemaran dengan adanya teknik pengolahan limbah dan dengan memanipulasi mikroorganisme.D. Bidang PertanianAdanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika untuk memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.E. Bidang PeternakanPeningkatan produksi ternak ,meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba rumen, menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi, menciptakan jenis ternak unggul, dan dapat memproduksi asam amino tetentu.F. Bidang HukumDengan teknologi DNA, menawarkan aplikasi bagi kepentingan forensik. Pada kriminalitas dengan kekerasan, darah atau jaringan lain dalam jumlah kecil dapat tertinggal di tempat kejadian perkara. Jika ada perkosaan, air mani dalam jumlah kecil dapat ditemukan dalam tubuh korban. Melalui pengujian sidik jari DNA (DNA finngerprint), dapat diidentifikasi pelaku dengan derajat kepastian yang tinggi karena urutan DNA setiap orang itu unik (kecuali untuk kembar identik). Sampel darah atau jaringan lain yang dibutuhkan dalam tes DNA sangat sedikit (kira-kira 1000 sel).

2. Dampak NegatifA. Dampak terhadap kesehatanProduk-produk hasil rekayasa genetika memiliki resiko potensial sebagai berikut: Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan. Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi dan bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik. Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh rekayasa genetik. Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal, membuat tidak menghilangkan infeksi. Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama penyebab penyakit. DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogene Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.B. Dampak terhadap lingkunganSaat ini, umat manusia mampu memasukkan gen ke dalam organisme lain dan membentuk "makhluk hidup baru" yang belum pernah ada. Pengklonan, transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan sifat baru yang belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan organisme-organisme transgenik ke alam telah menimbulkan dampak berupa pencemaran biologis di lingkungan kita. Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically Modified Organism (GMO), lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya: Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetik menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen. Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996 sampai 2003 di Amerika Serikat. Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil evaluasi pertanian Kerajaan Inggris. Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, mungkin memperburuk kondisi karena adanya permintaan untuk biofuel. Meluasnya kasus bunuh diri di daerah India, meliputi 100.000 petani antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000 petani telah meninggal dalam waktu setahun. Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium. Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa genetik yang ditanam di seluruh dunia.C. Dampak terhadap etika moralPenyisipan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap telah melanggar hukum alam dan kurang dapat diterima oleh masyarakat. Pemindahan gen manusia ke dalam tubuh hewan dan sebaliknya sudah mendapatkan reaksi keras dari berbagai kalangan. Permasalahan produk-produk transgenik tidak berlabel, membawa konskuensi bagi kalangan agama tertentu. Terlebih lagi teknologi kloning yang akan dilakukan pada manusia.Bioteknologi yang berkaitan dengan reproduksi manusia sering membawa masalah baru, karena masyarakat belum menerimanya. berikut ini beberapa contoh mengenai masalah ini: Pasangan suami istri menunda kehamilan. sperma suami dititipkan di bank sperma. beberapa tahun setelah suami meninggal, sang janda ingin mengandung anak dari almarhum suaminya. Dia mengambil sperma yang dititipkan di bank sperma. bagaimanakah staus dari anak tersebut ?, bolehkah wanita tersebut mengandung anak dari suami yang telah meninggal ?. meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita merupakan pelanggaran atau bukan ?D. Dampak ekonomiTerdapat suatu kecenderungan bahwa bioteknologi tidak terlepas dari muatan ekonomi. Muatan ekonomi tersebut terlihat dari adanya hak paten bagi produk-produk hasil rekayasa genetik, sehingga penguasaan bioteknologi hanya pada lembaga-lembaga tertentu saja. Hal ini memaksa petani-petani kecil untuk membeli bibit kepada perusahaan perusahaan yang memiliki hak paten. Produk Bioteknologi dapat merugikan peternak-peternak tradisional seperti pada kasus penggunaan hormon pertubuhan sapi hingga naik sebesar 20%. hormon tersebut hanya mampu dibeli oleh perusahaan peternakan yang bermodal besar. Hal tersebutmenimbulkan suatu kesenjangan ekonomi.Menyikapi adanya dampak negatif bioteknologi, perlu adanya tindakan-tindakan untuk menanggulangi meluasnya dampak tersebut, antara lain sebagai berikut: Pemerintah Amerika Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya. Namun tidak semua negara mempunyai peraturan seperti Amerika Serikat. Seperti Singapura, tidak melarang cloning tersebut. Undang-undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia. Selain undang-undang dan peraturan, prosedur kerja di laboratorium telah membatasi kemungkinan terjadinya dampak negatif. Misalnya kondisi laboratorium harus suci hama (aseptik), limbah yang keluar dari laboratorium diolah terlebih dahulu. Pengawasan dan pemberian sertifikasi bahwa produk-produk yang berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada kesehatan manusia. Penerapan bioteknologi harus tetap berdasarkan nilai-nilai moral dan etika karena semua makhluk hidup mempunyai kepentingan yang sama dalam menjaga "ekosistem manusia" Penegakkan di bidang hukum dengan jalan menaati UU No.12 tahun 1992 tentang sistem budidaya pertanian, dan UU No.4 tahhun 1994 tentang pengesahan konvensi PBB mengenai keanekaragaman hayati. Bagian penjelasan umum, sub bab Manfaat Konvensi butir 6 menyatakan bahwa "pengembangan dan penaanganan bioteknologi agar Indonesia tidak dijadikan ajang ujicoba pelepasan GMO oleh negara lain. Pada tingkat nasional, pemerintah Indonesia telah mengeluarkan surat keputusan bersama (SKB) Nomor 998.I/ Kpts/ OT.210/ 9/ 99;790.a/ KptsXI/ 1999;1145A/ MENKES/ SKB/ IX/ 1999;015A/ Meneg PHOR/ 09/ 1999 tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan Produk Pertanian Hasil Rekayasa Genetika Tanaman. Surat Keputusan bersama tersebut melibatkan Menteri Pertanian, Menteri Kehutanan dan Perkebunan, Menteri Kesehatan, dan Menteri Negara Pangan dan Hortikultura. Dalam keputusan tersebut mengharuskan adanya pengujian tanaman pangan hasil rekayasa genetika sebelum dikomersialkan sesuai standar protokol WHO. Standar protokol WHO tersebut meliputi uji toksisitas, alergenitas, dan kandungan nutrisi. Pada tingkat internasional, pemerintah Amerika Serikat misalnya telah membentuk badan khusus yang bernama FDA (Food and Drugs Administration). FDA bertugas menangani keamanan pangan, termasuk produk rekayasa genetika. Badan ini telah membuat pedoman keamanan pangan yang bertujuan untuk memberikan kepastian bahwa produk baru termasuk hasil rekayasa genetika, harus aman untuk dikonsumsi sebelum dikomersialkan. Badan Internasional Food and Agriculture Organization (FAO) juga telah mengeluarkan beberapa petunjuk rekomendasi mengenai bioteknologi dan keamanan pangan. Beberapa rekomendasi yang dikeluarkan FAO adalah sebagai berikut : Pengaturan keamanan pangan yang komprehensif sehingga dapat melindungi kesehatan konsumen. Setiap negara harus dapat menempatkan peraturan tersebut seimbang dengan perkembangan teknologi. Pemindahan gen dari pangan yang menyebabkan alerg hendaknya dihindari kecuali telah terbukti bahwa gen yang dipindahkan tidak menunjukkan alergi. Pemindahan gen dari bahan pangan yang mengandung alergen tidak boleh dikomersialkan. Senyawa alergen pangan dan sifat dari alergen yang menetapkan kekebalan tubuh dianjurkan untuk diidentifikasi. Negara berkembang harus dibantu dalam pendidikan dan pelatihan tentang keamanan pangan yang ditimbulkan oleh modifikasi genetika.Pelaksanaan kloning harus mempertimbangkan beberapa prosedur, antara lain :1. Riset klinis harus disesuaikan dengan prinsip moral dan ilmu pengetahuan serta didasarkan atas eksperimen dengan fakta-fakta ilmiah yang sudah pasti.2. Riset klinis hendaknya diadakan secara sah oleh ahli yang berkompeten dan di bawah pengawasan tenaga medis yang ahli di bidangnya.3. Setiap proyek riset klinis hendaknya didahului oleh suatu observasi yang cermat terhadap bahaya yang mungkin terjadi dibandingkan dengan manfaat yang diperoleh.4. Dokter seharusnya memberikan perhatian khusus dalam menjalankan riset klinis; yang mengubah kepribadian orang menjadi objek, akibat obat-obatan, atau prosedur percobaan.

BAB IIIPenutup

III.1 KesimpulanBioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi bukanlah suatu disiplin ilmu melainkan penerapan ilmu (suatu teknik dalam biologi). Dengan perkembangan bioteknologi, maka manusia dapat menafaatkan suatu bahan yang sederhana menjadi barang atau bahan yang lebih bermanfaat. Selain mempunyai kelebihan bioteknologi juga mempunyai kekurangan atau efek negatif.Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan. Sedangkan Bioteknologi modern yaitu bioteknologi yang dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan manusia, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya.Efek ini berpengaruh pada berbagai bidang, diantaranya:a. Bidang Pertanianb. Bidang Kesehatan;c. Bidang Pangand. Bidang Lingkungan;e. Bidang Etika dan Moral;f. Bidang Ekonomi.

Daftar Pustaka

Amien Muhammad, Pegangan Umum Bioteknologi, JakartaHarsono, Bioteknologi, Jakarta: Yudhistira, 2006Maggy Themawidjaja, Bioteknologi, Jakarta: Erlangga, 1990Sardjoko, Bioteknologi, Jakarta: Gramedia Pustaka Utama, 1991SudibyoElok dkk,MariBelajarIPA, Semarang:PT Bengawan Ilmu, 2008