bioteknologi iad

28
I

Upload: reni-pratiwy

Post on 15-Dec-2014

301 views

Category:

Education


7 download

DESCRIPTION

bioteknologi

TRANSCRIPT

Page 1: bioteknologi iad

I

Page 2: bioteknologi iad

PENGERTIAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan dengan memanfaatkan organisme hidup dan dengan memanfaatkan organisme hidup dan komponen-komponennya untuk komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa yang menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusiabermanfaat bagi manusia

Bios hidup: Teuchos alat; Logos ilmu

Page 3: bioteknologi iad

SEJARAH PERKEMBANGAN SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

3000 th SM3000 th SM minuman beralkohol hasil fermentasiminuman beralkohol hasil fermentasi 16801680 penemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoekpenemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoek 18181818 fermentasi sel khamir oleh Erxlebenfermentasi sel khamir oleh Erxleben 18571857 fermentasi asam laktat oleh Pasteurfermentasi asam laktat oleh Pasteur 18971897 Buchner mengungkap enzim yang berperan Buchner mengungkap enzim yang berperan dalam dalam

fermentasifermentasi Awal abad 20Awal abad 20 konsep pewarisan sifat dari Gregor Mendelkonsep pewarisan sifat dari Gregor Mendel 19171917 Karl Ereky memperkenalkan istilah Karl Ereky memperkenalkan istilah bioteknologibioteknologi 19281928 Fred. Griffith menemukan konsep transformasiFred. Griffith menemukan konsep transformasi 19441944 Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Carty menunjukkan Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Carty menunjukkan

bahwa yang ditransformasikan adalah senyawa asam nukleat bahwa yang ditransformasikan adalah senyawa asam nukleat tipe deoksiribosatipe deoksiribosa

19431943 Penisilin diproduksi dalam skala industriPenisilin diproduksi dalam skala industri 19441944 Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA

adalah bahan genetikadalah bahan genetik 19531953 Watson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNAWatson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNA

Page 4: bioteknologi iad

19611961 Jurnal Jurnal Biotechnology and Bioengineering Biotechnology and Bioengineering ditetapkanditetapkan 1961-19661961-1966 Seluruh sandi genetik terungkapSeluruh sandi genetik terungkap 19701970 Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim

yang yang dapat memotong molekul DNA secara spesifik) dapat memotong molekul DNA secara spesifik) pertama kali pertama kali

diisolasidiisolasi 19721972 Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh

gen gen tRNAtRNA

19731973 Boyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinanBoyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinan 19751975 Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi

monoklonalmonoklonal 19761976 Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen

DNADNA 19781978 Genetech menghasilkan insulin manusia dalam Genetech menghasilkan insulin manusia dalam E. coliE. coli 19801980 US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi

dapat dapat dipatenkandipatenkan

19811981 Untuk pertama kalinya Untuk pertama kalinya automated DNA synthesizers automated DNA synthesizers dijual dijual

secara komersialsecara komersial 19811981 Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan

antibodi antibodi disetujui untuk dipakai di Amerika Serikatdisetujui untuk dipakai di Amerika Serikat

Page 5: bioteknologi iad

19821982 Untuk pertama kalinya vaksin hewan hasil Untuk pertama kalinya vaksin hewan hasil teknologi DNA rekombinan disetujui teknologi DNA rekombinan disetujui pemakaiannya di Eropapemakaiannya di Eropa

18831883 Plasmid Ti hasil rekayasa genetik dipakai untuk Plasmid Ti hasil rekayasa genetik dipakai untuk transformasi tanamantransformasi tanaman

19881988 US Patent diberikan untuk mencit hasil rekayasa US Patent diberikan untuk mencit hasil rekayasa genetik sehingga rentan terhadap kanker genetik sehingga rentan terhadap kanker

(untuk (untuk penelitian tumor)penelitian tumor)

19881988 Metode Polymerase Chain Reaction dipublikasiMetode Polymerase Chain Reaction dipublikasi 19901990 USA: telah disetujui percobaab Terapi gen sel USA: telah disetujui percobaab Terapi gen sel

somatik pada manusiasomatik pada manusia 19971997 Kloning hewan (domba Dolly) dari sel dewasa (sel Kloning hewan (domba Dolly) dari sel dewasa (sel

ambing)ambing) 20002000 Pro dan kontra tanaman transgenik di Indonesia. Pro dan kontra tanaman transgenik di Indonesia.

Kapas Transgenik ditanam di Sulawesi Kapas Transgenik ditanam di Sulawesi SelatanSelatan

20012001 Kontruksi monyet transgenik (ANDi) yang Kontruksi monyet transgenik (ANDi) yang mengandung gen GFP dari sejenis ubur-uburmengandung gen GFP dari sejenis ubur-ubur

Page 6: bioteknologi iad

PETA KONSEPPETA KONSEPKelangsungan Hidup Manusia

Ditunjang Oleh

Teknologi

melalui

Bioteknologi

Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modern

Pengolahan Bahan Makanan Misalnya

Tempe Kecap Keju mikroprotein Kultur Jaringan

Rekayasa Genetik

Page 7: bioteknologi iad

PERBANDINGAN BIOTEKNOLOGIPERBANDINGAN BIOTEKNOLOGIKONVENSIONAL DAN MODERNKONVENSIONAL DAN MODERN

A. Konvensional1. Memakai makhluk

hidup secara langsung

2. Tanpa didasari prinsip ilmiah

3. Berdasarkan keteram-pilan yg diwariskan turun-temurun

4. Tidak diproduksi secara masal

B. Modern1. Memakai makhluk hi-

dup dan komponen-nya secara langsung

2. Menggunakan prinsip-prinsip ilmiah

3. Hasil pengkajian berbagi disiplin ilmu yang mendalam

4. Diproduksi secara masal

Page 8: bioteknologi iad

Contoh Bioteknologi Konvensional dan Biotek. Contoh Bioteknologi Konvensional dan Biotek. ModernModern

Budidaya tanaman:Budidaya tanaman:- Penggunaan galur tanaman alami yang Penggunaan galur tanaman alami yang

belum mengalami modifikasi genetikbelum mengalami modifikasi genetik- Budidaya tanaman transgenik yang Budidaya tanaman transgenik yang

membawa gen ketahanan terhadap membawa gen ketahanan terhadap herbisidaherbisida

Pengendalian hama dan penyakit:Pengendalian hama dan penyakit:- Penggunaan bakteri Penggunaan bakteri Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis

alami untuk pengendalian hamaalami untuk pengendalian hama- Penggunaan galur tanaman transgenik yang Penggunaan galur tanaman transgenik yang

membawa gen membawa gen cry cry dari dari B. thuringiensisB. thuringiensis

Page 9: bioteknologi iad

Bioteknologi KonvensionalBioteknologi Konvensional

KelebihanKelebihan Relatif murahRelatif murah Teknologi relatif sederhanaTeknologi relatif sederhana Pengaruh jangka panjang umumnya sudah Pengaruh jangka panjang umumnya sudah

diketahui karena sistemnya sudah mapandiketahui karena sistemnya sudah mapan

KekuranganKekurangan Perbaikan sifat genetik tidak terarahPerbaikan sifat genetik tidak terarah Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik

(inkompatibilitas)(inkompatibilitas) Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnyaHasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya Memerlukan waktu lebih lama Memerlukan waktu lebih lama

Page 10: bioteknologi iad

Bioteknologi ModernBioteknologi Modern

KelebihanKelebihan Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarahPerbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetikDapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik Hasil dapat diperhitunganHasil dapat diperhitungan Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang

tidak ada pada jasad alamitidak ada pada jasad alami Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur

tanaman barutanaman baru Dapat meningkatkan kualitasDapat meningkatkan kualitas

KekuranganKekurangan Relatif mahalRelatif mahal Memerlukan kecanggihan teknologiMemerlukan kecanggihan teknologi Pengaruh jangka panjang belum diketahuiPengaruh jangka panjang belum diketahui

Page 11: bioteknologi iad

TEKNIK-TEKNIK DALAM TEKNIK-TEKNIK DALAM BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

♥ ♥ FermentasiFermentasi

♥ ♥ Analisis GenetikAnalisis Genetik

♥ ♥ Seleksi dan PemuliaanSeleksi dan Pemuliaan

♥ ♥ Analisis DNAAnalisis DNA

♥ ♥ Kultur Sel dan JaringanKultur Sel dan Jaringan

♥ ♥ Rekayasa Genetik atau Rekayasa Genetik atau DNA rekombinanDNA rekombinan

Page 12: bioteknologi iad

FERMENTASIFERMENTASIMenggunakan mikroba untuk mengubah Menggunakan mikroba untuk mengubah suatu senyawa seperti pati atau gula menjadi suatu senyawa seperti pati atau gula menjadi senyawa lain seperti etanol, asam laktat dan senyawa lain seperti etanol, asam laktat dan hidrogenhidrogen

Digunakan pada:Digunakan pada:

Bioteknologi konvensionalBioteknologi konvensional

Industri farmasiIndustri farmasi

BiopulpingBiopulping

Bahan bakarBahan bakar

BioplastikBioplastik

Page 13: bioteknologi iad

Proses fermentasi oleh mikroba menggunakan fermentor

Page 14: bioteknologi iad

ANALISIS GENETIKANALISIS GENETIK

Mempelajari sifat/karakter atau gen Mempelajari sifat/karakter atau gen yang diwariskan dari generasi ke yang diwariskan dari generasi ke generasi dan interasksi antara gen dan generasi dan interasksi antara gen dan lingkungan dalam menghasilkan suatu lingkungan dalam menghasilkan suatu sifatsifat

Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:

DiagnosisDiagnosis

PertanianPertanian

Bahan bakarBahan bakar

Page 15: bioteknologi iad

SELEKSI DAN SELEKSI DAN PEMULIAANPEMULIAAN

Manipulasi mikroba, tanaman atau Manipulasi mikroba, tanaman atau hewan dan pemilihan individu atau hewan dan pemilihan individu atau populasi yang diinginkan sebagai stok populasi yang diinginkan sebagai stok genetik untuk perbaikan generasi barugenetik untuk perbaikan generasi baru

Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:

Bioteknologi konvensionalBioteknologi konvensional

Produksi bahan panganProduksi bahan pangan

BioplastikBioplastik

Page 16: bioteknologi iad

ANALISIS DNAANALISIS DNAMempelajari karakter dari DNA, melaluiMempelajari karakter dari DNA, melalui

☻ ☻ Polymerase chain reaction Polymerase chain reaction (PCR): dapat (PCR): dapat membuat kopi segmen DNAmembuat kopi segmen DNA

☻ ☻ Restriction fragment length polymorphism Restriction fragment length polymorphism (RFLP) (RFLP) mapping mapping : mendeteksi keberadaan : mendeteksi keberadaan suatu gen pada DNAsuatu gen pada DNA

Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:

Diagnosis suatu penyakitDiagnosis suatu penyakit

Konseling genetikKonseling genetik

Terapi genTerapi gen

Page 17: bioteknologi iad

KULTUR JARINGANKULTUR JARINGAN

Dapat dilakukan pada jaringan tanaman maupun Dapat dilakukan pada jaringan tanaman maupun hewanhewan

Contoh: Kultur jaringan tanaman secara Contoh: Kultur jaringan tanaman secara in vitro in vitro Dasar Teori : Sifat Totipotensi tanamanDasar Teori : Sifat Totipotensi tanaman

Artinya setiap bagian tanaman apabila dikulturkan Artinya setiap bagian tanaman apabila dikulturkan secara secara in vitroin vitro akan dapat membentuk individu baru akan dapat membentuk individu baru

Keuntungannya:Keuntungannya:1. sifat tanaman sesuai dengan induknya1. sifat tanaman sesuai dengan induknya2. perbanyakan tanaman lebih cepat2. perbanyakan tanaman lebih cepat3. dapat diekspor tanpa melalui proses karantina, 3. dapat diekspor tanpa melalui proses karantina, karenakarena

tanaman hasil kultur tanaman hasil kultur in vitroin vitro bebas penyakit bebas penyakit

Page 18: bioteknologi iad

PROSES PENANAMAN EKSPLAN

Page 19: bioteknologi iad

RUANG

INKUBASI

KULTUR

Page 20: bioteknologi iad

CONTOH TANAMAN HASIL PERBANYAKAN SECARA IN VITRO

Page 21: bioteknologi iad

CONTOH TANAMAN HASIL PERBANYAKAN IN VITRO

Page 22: bioteknologi iad

REKAYASA GENETIKAREKAYASA GENETIKA

Rekayasa genetika atau teknologi Rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan (DNA rekombinan (recombinant recombinant DNA technologyDNA technology) adalah suatu ) adalah suatu metode untuk merekayasa genetik metode untuk merekayasa genetik dengan cara menyisipkan (dengan cara menyisipkan (insertinsert) ) gen yang dikehendaki ke dalam gen yang dikehendaki ke dalam suatu organismesuatu organisme

Page 23: bioteknologi iad

Gambaran umum kloning gen menggunakan plasmid dari bakteri

Page 24: bioteknologi iad

Tahapan Rekayasa GenetikaTahapan Rekayasa Genetika Bahan yg diperlukan :Bahan yg diperlukan :

▪ ▪ Molekul DNA spesifik yang dikehendakiMolekul DNA spesifik yang dikehendaki▪ ▪ Vektor (pembawa DNA) Vektor (pembawa DNA) ▪ ▪ Enzim restriksiEnzim restriksi▪ ▪ Enzim ligaseEnzim ligase▪ ▪ Sel inangSel inang

Mengidentifikasi DNA spesifik yang dikehendakiMengidentifikasi DNA spesifik yang dikehendaki mengisolasi DNA spesifik mengisolasi DNA spesifik menyisipkan DNA spesifik ke dalam DNA vektor menyisipkan DNA spesifik ke dalam DNA vektor

(Plasmid dll.)(Plasmid dll.) mengembalikan vektor ke dalam sel mengembalikan vektor ke dalam sel

hospes/inanghospes/inang mengembang-biakan sel hospesmengembang-biakan sel hospes

Page 25: bioteknologi iad

KONTRIBUSI/TUJUAN KONTRIBUSI/TUJUAN REKAYASA GENETIKA REKAYASA GENETIKA

•• Melakukan studi tentang struktur & fungsi gen Melakukan studi tentang struktur & fungsi gen (analisis gen)(analisis gen)

• • Amplifikasi produk suatu gen dalam keadaan murniAmplifikasi produk suatu gen dalam keadaan murni• • Peningkatan suatu strain (strain improvement) → Peningkatan suatu strain (strain improvement) →

bibit unggulbibit unggul• • Rekayasa genetik memberikan kontribusi yang Rekayasa genetik memberikan kontribusi yang

substansial bagi penelitian pada berbagai bidang, substansial bagi penelitian pada berbagai bidang, seperti seperti √ √ Peningkatan produksi bahan makananPeningkatan produksi bahan makanan√ √ Peningkatan produk obat-obatan dan produk baruPeningkatan produk obat-obatan dan produk baru√ √ Diagnosis penyakitDiagnosis penyakit√ √ perbaikan proses industriperbaikan proses industri√ √ mengatasi polusi lingkunganmengatasi polusi lingkungan

Page 26: bioteknologi iad

DAMPAK POSITIF DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

1.1. Peningkatan produksi panganPeningkatan produksi pangan

2.2. Peningkatan kesehatanPeningkatan kesehatan

3.3. Pengkatan cara pengolahan limbahPengkatan cara pengolahan limbah

4. Penyedia bahan bakar alternatif4. Penyedia bahan bakar alternatif

5. Dll.5. Dll.

Page 27: bioteknologi iad

DAMPAK NEGATIF DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

1.1. Di bidang Etika/ MoralDi bidang Etika/ Moral

Ada masyarakat yang menganggap bahwa Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu ke mahkluk hidup lain bertentangan dengan ke mahkluk hidup lain bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alamnilai budaya dan melanggar hukum alam

2.2. Di bidang sosial ekonomiDi bidang sosial ekonomi

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

Page 28: bioteknologi iad

3.3. Dampak di bidang kesehatanDampak di bidang kesehatan

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

4.4. Dampak terhadap lingkunganDampak terhadap lingkungan

Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat merusak keseimbangan alam dan kelestarian merusak keseimbangan alam dan kelestarian organismeorganisme