BIOTEKNOLOGI

Oleh

Tiara Andini

Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan

disiplin ilmu mikrobiologi, biokimia, genetika dan biologi

molekuler

APA ITU BIOTEKNOLOGI??

?

NEXTBACK

METODE APA SAJAKAH YANG

TERDAPAT DI BIOTEKNOLOGI ??

1.Kultur Jaringan

Kultur jaringan tumbuhan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan.

Totipotensi adalah kemampuan sel atau jaringan organisme untuk tumbuh menjadi individu baru. Macam-macam kultur jaringan: kultur meristem kultur anter kultur embrio kultur protoplas kultur klorplas kultur polen NEXTBACK

Cara Kerja

1. Pembuatan media

2. Inisiasi

3. Sterilisasi

4. Multiplikasi

5. Pengakaran

6. aklimatisasi

NEXTBACK

Kultur jaringan

NEXTBACK

2.Rekayasa Genetik

Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasibuatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Rekayasa genetika bermain pada tingkat molekuler khususnya DNA.

NEXTBACK

Beberapa tahapan yang digunakan dalam rekayasa genetika yaitu :

• isolasi DNA• manipulasi DNA• perbanyakan DNA dan visualisasi hasil

manipulasi DNA• DNA rekombinan• Kloning Gen

NEXTBACK

Manfaat Rekayasa Genetika

• Insulin Manusia• Kloning• Organisme Transgenik

NEXTBACK

3.Teknik Plasmid

• 1. Teknik PlasmidPlasmid adalah gen yang melingar yang

terdapat dalam sel bakteri, tak terikat pada kromosom.

Melalui teknik ini dapat dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama dan penyakit

NEXTBACK

Kloning gen menggunakan plasmid bakteri

NEXTBACK

4.HIBRIDOMA

• 1.     Teknik hibridoma adalah teknik pembuatan sel yang dihasilkan dari fusi (penggabungan) antara sel B  limfosit  dengan sel kanker (jenis mieloma NS-1).

• 2.     Sifat dari sel hibridoma ini adalah immortal (sel abadi karena mampu bertahan hidup, membelah dan memperbanyak diri dalam jumlah tak terbatas dalam media kultur).

NEXTBACK

Tahap HIBRIDOMA• TAHAP HIBRIDOMA• Proses pembuatan dari sel hibridoma : • proses imunisasi dengan menggunakan antigen  tertentu yang

disuntikan ke dalam tubuh  mencit (Mus musculus) • sel B-limfosit mencit akan merespon antigen sehingga terbentuk

antibodi • pemisahan  sel B-limfosit yang sudah mengandung antibodi dari organ

limpa mencit• sel B-limfosit kemudian  difusikan dengan sel kanker immortal

menghasilkan sel hibridoma• fusi sel hibridoma ini dilakukan dengan membuat membran sel menjadi

lebih permeabel sehingga kedua sel bisa menyatu• sel hibridoma kemudian diklon pada kultur sel sehingga dihasilkan

banyak sel yang memiliki anti bodi tertentu sehingga dikenal dengan antibodi monoklonal yang bisa disimpan lama dalam keadaan dibekukan

NEXTBACK

Contoh HIBRIDOMA

NEXTBACK

5.Terapi Genetis

• Terapi gen adalah 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. NEXTBACK

Metode Terapi Genetis

• Terapi Gen Ex vivo • Terapi gen ex vivo saat ini banyak

digunakan pada uji klinis, kebanyakan menggunakan vector retrovirus untuk memasukkan suatu gen ke dalam sel penerima.

NEXTBACK

Metode Terapi Genetis

• Terapi Gen In Vivo • Organ seperti paru paru, otak, jantung

tidak cocok untuk terapi gen ex vivo, sebab pembiakan sel target dan retransplantasi tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu terapi gen somatic, dilakukan dengan pemindahan gen in vivo.

NEXTBACK

Penggunaan Terapi Genetis

• • Penyakit defisiensi ADA (Adenosin Deaminase),

• • Hemofilia, • • Thallasemia, • • Memperpanjang usia sel/

penanggulangan penyakit-penyakit yang berkaitan dengan keuzuran

NEXTBACK

6.KLONING

Kloning/pengklonaanKloning berasal dari kata Yunani

kuno, clone yang berarti rantung atau cangkokan. Kloning merupakan suatu teknik untuk menghasilkan banyak salinan dari satu gen tunggal, kromosom, atau keseluruhan individu.

NEXTBACK

CONTOH KLONING

• Kloning inidividu pada hewan dapat terjadi melalui campur tangan manusia di laboratorium. Contoh yang paling terkenal adalah domba Dolly yang lahir di Inggris pada tahun 1996 melalui teknik transfer sel.

NEXTBACK

Proses Kloning

NEXTBACK

7.Pengolahan Bahan Pangan

Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri.

NEXTBACK

Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe.

NEXTBACK

8.Pembuatan BIR(BEER)

Bir adalah segala minuman beralkohol yang diproduksi melalui proses fermentasi bahan berpati tanpa melallui proses penyulingan setelah fermentasi Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebut dipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkan ditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. NEXTBACK

Cara Pembuatan BEER• Siapkan bahan2nya:

Air Sumber pati (bijih gandum, gula tebu, malt, gula bit, atau apapun) Perasa (biasanya dipakai bunga hops) Ragi

Campurkan saja semuanya menjadi satu. Lalu diamkan dalam ruangan tertutup untuk mensukseskan fermentasi. Biasanya antara beberapa hari sampai beberapa minggu, tergantung temperatur dan jenis birnya. Contoh, bir Lager disimpan pada temperatur 10 oC selama 30 hari.

Setelah itu, bir siap untuk dibotolkan. Selama pengemasan hingga sampai ke tangan konsumen, bir masih dalam kondisi difermentasikan. Sehingga perlu diperhitungkan berapa lama kira2 waktu yang dibutuhkan oleh bir itu di dalam botol sampai dibuka oleh konsumen.

• INGAT JANGAN DI SALAH GUNAKAN!!NEXTBACK

9.Protein Sel Tunggal

• Protein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba.

• Pemanfaatan mikroorganisme sehingga mengahasilkan makanan berprotein tinggi. Operasi utama dalam produksi protein sel tunggal adalah fermentasi yang bertujuan mengoptimalkan konversi substrat menjadi massa microbial.

NEXTBACK

• Ada dua factor pendukug pengembangbiakan mikroorganisme untuk protein sel tunggal, yaitu:

• laju pertumbuhan sangat cepat jika dibandingkan dengan sel tanaman atau sel hewan dan waktu yang diperlukan untuk penggandaan relatif singkat;

• berbagai macam substrat yang digunakan bergantung pada jenis mikroorganisme yang digunakan.

NEXTBACK

10.Bioteknologi Penghasil Obat

• Vaksin

Vaksin adalah bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau "liar". Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin dapat juga berupa organisme mati atau hasil-hasil pemurniannya (protein, peptida, partikel serupa virus, dsb). NEXTBACK

Mikroorganisme dapat membantu bidang pengobatan. Mikroorganisme tersebut misalnya digunakan untuk membuat antibiotik dan vaksin.

• Antibiotik

Antibiotik sebagai substansi yang bahkan di dalam konsentrasi rendah dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan fungi. Ada 4 kelompok antibiotik, yaitu :

Penisilin Sefalosporin Tetrasiklin ertiromisin

NEXTBACK

Contoh

antibiotik vaksinNEXTBACK

Saat ini, para ilmuwan menghasilkan sebagian besar transgenik binatang di laboratorium untuk penelitian biologi. Tikus, lalat buah, dan cacing Caenorhabditis elegans, banyak digunakan dalam penelitian di seluruh dunia untuk mempelajari penyakit dan mengembangkan cara untuk mengobatinya. Beberapa organisme transgenik telah dihasilkan untuk meningkatkan pasokan makanan dan kesehatan manusia. Kambing transgenik telah direkayasa untuk mensekresi protein yang disebut anti trombin III, yang digunakan untuk mencegah manusia membentuk gumpalan-gumpalan darah selama operasi.

11.Hewan Transgenik

NEXTBACK

Para peneliti berupaya untuk menghasilkan ayam dan kalkun transgenik yang tahan terhadap penyakit. Beberapa spesies ikan juga telah direkayasa secara genetis untuk tumbuh lebih cepat. Di masa depan, transgenik organisme dapat digunakan sebagai sumber organ untuk transplantasi organ.

NEXTBACK

12.Hormon BST

• Hormon Bovine Somatotrophin (Hormon BST) Dengan rekayasa genetika juga dapat diproduksi hormon pertumbuhan hewan, yaitu hormon BST (Bovine Somatotrophin) Caranya adalah sebagai berikut:

• a. Plasmid bakteri E. coli dipotong dengan enzim endonuklease.

• b. Gen somatotrophin diisolasi dari sel sapi.• c. Gen somatotrophin disisipkan ke plasmid bakteri.• d. Plasmid dimasukkan lagi ke plasmid bakteri. • e. Bakteri yang menghasilkan bovine somatotrophin

ditumbuhkan dalam tangki fermentasi. • f. Bovine somatotrophin diambil dari bakteri dan dimurnikan.

NEXTBACK

13.Teknik Pengolah Limbah

Teknik Pengolahan air limbah banyak ragamnya. Salah satu dari teknik Air limbah adalah proses lumpur aktif dengan aerasi oksigen murni. Pengolahan ini termasuk pengolahan biologi, karena menggunakan bantuan mikroorganisme pada proses pengolahannya. Mikroorganisme sendiri selain menguraikan dan menghilangkan kandungan material, juga menjadikan material yang terurai tadi sebagai tempat berkembang biaknya. NEXTBACK

14. Bioteknologi Bahan Bakar Alternatif

Bahan bakar minyak yang ada sekarang suatu saat akan habis kerena termasuk sumber daya yang tidak dapat diperbarui. Hal ini merupakan tantangan bagi para ilmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi melalui bioteknologi. Saat ini, ada 2 jenis bahan bakar yang diproduksi dari fermentasi limbah, yaitu gasohol (alcohol) dan biogas (metana).

Biogas dibuat melalui fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran organism. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana (gass biogas) yang mudah terbakar untuk bahan bakar.

NEXTBACK

15.Bioteknologi dalam bidang pertambangan

• Pada tahun 1957, diketahui bahwa bakteri

Thiobacillus feroxidans yang sangat banyak terdapat di pertambangan batubara di Virginia Selatan, Amerika Serikat. Bakteri ini digunakan untuk mengekstrak tembaga dari bijihnya. Penemuan ini telah meningkatkan mutu logam yang selama ini bermutu rendah akibat diekstrak dengan cara leaching (pelepasan secara manual).

NEXTBACK

• Penggunaan bakteri Thiobacillus feroxidans tidak hanya digunakan untuk pencucian tembaga, tetapi juga untuk uranium, nikel, emas, dan timah. Penggunaan bakteri dalam proses pencucian logam ini, selain dapat meningkatkan kemurnian logam juga dapat memperkecil resiko pencemaran terhadap lingkungan.

NEXTBACK

SEKIAN DAN TERIMAKASIH