BIOTEKNOLOGI

Pengertian Bioteknologi

Pemanfaatan organisme hidup untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia

PETA KONSEP Kelangsungan Hidup Manusia

Ditunjang Oleh

Teknologi

melalui

Bioteknologi

Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modern

Produksi Misalnya

Tempe Kecap Keju mikroprotein Kultur Jaringan

Rekayasa Genetik

Perbandingan Bioteknologi Konvensional dan Modern

B. Konvensional 1. Memakai makhluk

hidup scr langsung

2. Tanpa didasari prinsip

ilmiah

3. Berdasarkan keteram-

pilan yg diwariskan

turuntemurun

4. Tidak diproduksi scr

masal

B. Modern 1. Memakai makhluk hi-

dup dan komponen-

nya scr langsung

2. Menggunakan

prinsip-prinsip ilmiah

3. Hasil pengkajian

berbagi disiplin ilmu

yg mendalam

4. Diproduksi secara

masal

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 oleh Leewenhoek (1680)

• Mikroba perusak fermentasi ditemukan Louis Pasteur (1876)

• Enzim diekstrak dari ragi dapat membuat alkohol ditemukan Eduard Buchner (1897)

• Penemuan bakteri penghasil aseton, butanol, gliserol (± 1910)

• Struktur rantai ganda ADN terungkap (1953)

• Penemuan bakteri antibiotik baru : streptomisin, sefalosporin, dll (1953)

• Mikroba digunakan menambang uranium di Kanada (1960-an)

• Ditemukan ADN rekombinan dan percobaan rekayasa genetik pertama berhasil (1973)

• Hibridoma menghasilkan antibodi monoklonal (1973)

• Bahan mentah industri plastik dari mikroba, interferon untuk kanker (80-an)

• Mikroba hasil rekayasa membantu mengekstrak minyak dari tanah mikroba secara luas digunakan untuk mengekstrak logam, produksi hidrogen dari bakteri, Antibodi monoklonal digunakan untuk menuntun obat anti kanker, membuat tanaman yang memupuk sendiri dan tanaman yang mampu menolak serangan hama sendiri, lewat rekayasa genetika (1990-an)

MACAM-MACAM TEKNIK BIOTEKNOLOGI

KULTUR JARINGAN

Adalah Teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengan cara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhan dalam media khusus.

Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi,

yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan

untuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan pada

lingkungan yang sesuai.

KULTUR JARINGAN

KULTUR JARINGAN

ALAT-ALAT UNTUK KULTUR JARINGAN

AUTOKLAF SHAKER/ MEJA PENGGOJOK

REKAYASA GENETIK Adalah mengubah susunan gen untuk mengubah

sifat organisme sehingga memiliki kemampuan yg diinginkan

Teknik Rekayasa genetik:

1. Fusi Genetik

2. Fusi protoplasma

3. Amplifikasi gen

4. Teknologi Rekombinasi Gen (DNA)

5. Pembuatan Hibridoma

FUSI GENETIK

Fusi genetik memungkinkan terjadinya pemin-dahan gen (transposisi)dari satu lokasi dalam kromosom ke lokasi yang lain.

Contoh:

Rekayasa terhadap bakteri Pseudomonas syringe yang menyebabkan tanaman tomat dan kentang tahan terhadap suhu beku dibawah -5oC

FUSI PROTOPLASMA Penyatuan dua protoplasma akan memungkin-kan dua sel bergabung dan diikuti penggabung-an materi genetiknya. Penggabungan proto-plasma dua jenis sel yang berbeda akan meng-hasilkan individu baru yang memiliki sifat gabungan kedua sel induk. Contoh: Fusi protoplasma pada bakteri Nocardia lactamdurans yang menghasilkan antibiotik cephalomycin.

AMPLIFIKASI GEN

Amplifikasi gen adalah proses dimana plasmid atau

bakteriofag (virus penyerang bakteri) yang diinduk-

sikan ke dalam sel dan kemudian berkembang

dengan cepat.

Amplifikasi gen sering dilakukan pada sel-sel yang

berfungsi untuk menghasilkan suatu senyawa,

seperti: enzim, asam amino, vitamin, dan antibiotik

REKOMBINASI GEN

Rekombinasi gen dilakukan dengan memotong DNA dan kemudian disambung dengan DNA baru yang membawa sifat unggul.

Tahap-tahap pembuatan DNA Rekombinan

1 Mula-mula orang mencari DNA unggul, misalnya diambil dari makhluk hidup lain atau membuatnya. Orang pada saat sekarang sudah berhasil membuat DNA ini.

2. Menyiapkan wahana (vektor), yaitu alat untuk memasukkan DNA itu ke dalam makhluk hidup yang akan diubah sifatnya. Wahana biasanya berupa virus atau plasmid dari bakteri. Plasmid adalah DNA yang bentuknya melingkar, terdapat di luar DNA inti bakteri. DNA plasmid mampu keluar masuk sel dan bisa bergabung dengan kromosom sel organisme lain.

3. Memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel.

4. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNA yang sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukan sedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNA itu menggan-dakan DNA tersebut di dalam selnya.

5. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNA yang sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukan sedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNAitu menggan-dakan DNA tersebut di dalam selnya.

PROSES REKOMBINASI DNA

HIBRIDOMA Hibridoma adalah fusi sel pada organisme

tingkat tinggi yang bertujuan untuk mendapat-kan

gabungan sifat kedua sel induk.

Contoh :

- Fusi sel manusia dan tikus untuk menghasilkan

antibodi untuk pengobatan kanker.

- Fusi sel tomat dan kentang menghasilakan

tanaman baru Pomato ( Potato-Tomato) yang

berbuah tomat dan berumbi kentang

ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK

DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI

1. Peningkatan produksi pangan

2. Peningkatan kesehatan

3. Penyedia bahan bakar alternatif

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI

1. Di bidang Etika/ Moral

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

2. Di bidang sosial ekonomi

Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan biotekno-logi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga)

3. Dampak di bidang kesehatan

Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.

4. Dampak terhadap lingkungan

Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian organisme.