BIOTEKNOLOGITIK

SMA 2 WONOSOBO

PENGERTIAN BIOTEKNOLO

GI

APLIKASI BIOTEKNOLO

GIPRINSIP DASAR

BIOTEKNOLOGI

2. BIOTEKNOLOGI

MODERN

1. BIOTEKNOLO

GI TRADISIONA

L

JENIS BIOTEKNOLO

GI

2. ENZIM 1. PLASMID

REKAYASA GENETIKA

TENTANG KAMI

DAFTAR ISI

1

8 6

5 2

3

47910

END SECTION

TENTANG KAMIAMRITA DEVIE P

DIMAS SETYAWAN

RONNY AFANDI

EVITA RAHMAWATI

MENU

Pengertian BioteknologiPengertian Bioteknologi Bioteknologi

dapat diartikan sebagai penerapan prinsip ilmu dan rekayasa dalam mengolah bahan organik dan anorganik dengan memanfaatkan makhluk hidup untuk membuat suatu produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia. Makhluk hidup atau zat hidup yang biasa dimanfaatkan dalam bioteknologi dapat berupa hewan, tumbuhan, mikrob (misalnya bakteri dan jamur), dan enzim

MENU

Aplikasi BioteknologiAplikasi Bioteknologi Pangan Peternakan Pertanian istilah

bioteknologi pada awalnya merupakan istilah yang mengandung pengertian sederhana. Akan tetapi,kata bioteknologi telah mengalami beberapa pergantian definisi. Menurut Karl Ereky (1919),bioteknologi mengandung pengertian interaksi biologi dengan teknologi. Artinya,bioteknologi merupakan semua bentuk produksi yang memanfaatkan proses transformasi biologis. Beberapa orang menganggap istilah bioteknologi sebagai laporan baru dari rekayasa genetika. Sementara itu,sebagian orang memandangnya lebih luas lagi,yaitu segala usaha manusia mulai dari pertanian hingga rekayasa genetika modern. Rekayasa genetika terhadap makhluk hidup yang awalnya dilakukan pada tahun 1970-an merupakan usaha yang mengilhami penciptaan istilah bioteknologi.

MENU

Prinsip Dasar BioteknologiPrinsip Dasar Bioteknologi Sejak ribuan tahun

yang lalu manusia telah menggunakan mikrob untuk menghasilkan beberapa produk. Misalnya, berupa bahan makanan (roti, keju, tempe, oncom, tapai); minuman (yoghurt, sake, tuak, anggur,wiski) serta ramuan obat-obatan dari dedaunnan (obat-obatan herbalis). Semua bentuk implementasi bioteknologi demikian telah digunakan oleh nenek moyang manusia secara sukses dalam waktu yang lama,meskipun tanpa sebutan bioteknologi dan pemahaman proses-proses biologi didalamnya. NEXT

Demikian juga usaha yang dilakukan untuk mendapatkan sifat unggul dari tanaman pertanian dan ternak. Sejak dahulu para petani telah biasa melakukan pemulian tanaman pertanian dan ternak melalui proses perkawinan silang sehingga diperoleh sifat baik yang menonjol dan murni. Pada tahun 1979,E.F.Hutton menjelaskan bahwa bioteknologi berkaitan dengan masalah rekayasa genetika (genetic engineering). Terhitung sejak akhir tahun 1970-an hingga awal tahun 1980-an praktik bioteknologi lebih banyak dikaitkan dengan rekayasa genetika. Sejak dua dasawarsa terakhir ini,bioteknologi telah mengalami revolusi sejak ditemukannya suatu teknik baru,yaitu teknologi ADN rekombinan.

BACKMENU

Jenis Bioteknologia. Jenis Bioteknologi Bioteknologi dibedakan atas bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. a. Bioteknologi Tradisional Merupakan praktik bioteknologi secara tradisional, seperti yang telah dipraktikan oleh moyang manusia. Misalnya, membuat tempe, oncom, keju, yoghurt, tuak, sake, bir,dan minuman beralkohol lainnya. Bioteknologi konvensional dilakukan terhadap makhluk hidup tanpa melakukan manipulasi atau rekayasa genetika. Dalam hal ini,produk yang diinginkan dapat dibuat secara sederhana dengan peralatan yang sederhana.

NEXT

Gambar Bioteknologi Tradisional :

NEXTBACK

BACKMENU

1 2

b. Bioteknologi modern Merupakan praktik bioteknologi yang ditandai dengan teknik rekayasa genetika. Penggunaan bioteknologi modern semakin berkembang seiring dengan meningkatnya nilai manfaat dan nilai ekonomi yang dihasilkan. Bioteknologi modern diawali dengan sebuah temuan ilmiah yang diperoleh pada tahun 1973. Pada saat itu,sebuah tim saintis telah berhasil memindahkan satu gen dari mamalia kedalam bakteri. Dalam eksperimen tersebut bakteri diperlukan sebagai pembawa intruksi gen “asing” sehingga diharapkan semua keturunan bakteri yang menerima gen “asing” dapat mengekspresikan sifat-sifat mamalia. Proses pembiakan gen asing didalam sel bakteri atau sel organisme lainnya disebut klon gen. NEXT

Kloning gen merupakan batu permata dari suatu rekayasa genetika. Teknik rekayasa genetika memerlukan gen yang mengandung sifat utama dari gen yang diisolasi (disintesis) dilaboratorium. Gen tersebut kemudian dimasukkan kedalam makhluk hidup,meskipun hasil penciptaannya terkadang merupakan campuran sifat yang tidak pernah terjadi secara ilmiah. Sebelum membahas tentang bioteknologi madern dan implementasinya, terlebih dahulu perlu dipahami tentang pengertian dari rekayasa genetika dan dua komponen utama yang telibat didalmnya,yaitu plasmid dan enzim. Kedua komponen tersebut dapat menentukan keberhasilan suatu kegiatan rekayasa genetika.

NEXTBACK

Gambar Bioteknologi Modern :

NEXTBACK

BACKMENU

1

3

2

Rekayasa GenetikaRekayasa Genetika Rekayasa genetika adalah suatu

teknik bioteknologi yang digunakan untuk mentransfergen dari suatu organisme ke organisme lain. Pada awalnya,metode perpindahan gen-gen tersebut hanya dapat dilakukan antarorganisme satu jenis. Namun,pada perkembangan berikutnya perpindahan gen-gen dapat dilakukan terhadap berbagai organisme berlainan jenis. Teknik demikian dikenal sebagai teknologi ADN rekombinan.

NEXT

Teknologi ADN rekombinan merupakan suatu teknik bioteknologi berupa penggabungan gen-gen (ADN) dari berbagai sumber. Teknik ini muncul setelah para saintis mengetahui kemampuan enzim pemutus yang dihasilkan oleh bakteri. Keberhasilan proses rekayasa genetika tidak terlepas dari adanya temuan James Watson dan Francis Crick,tahun 1953. Pada saat itu,kedua saintis tersebut berhasil menemukan struktur rantai ganda asam deoksiribosa nukleat (ADN). ADN merupakan kode-kode genetika yang mengatur suatu kegiatan sel,seperti tumbuh,bereproduksi,dan fungsi hidup lainnya. Sepenggal ADN terdiri atas gen-gen yang memilki urutan kimiawi tertentu.

NEXTBACK

Pada tahun 1970-an,suatu penelitian yang dipimpin oleh Paul Berg dari Universitas Stanford,untuk pertama kalinya berhasil membuat molekul rekombinan dengan cara menyambungkan gen-gen dari bakteri Escherichia coli (E.coli) dengan virus kera simia (SV40). E.coli merupakan jenis bakteri yang biasa ditemukan dalam usus manusia. Stanley Cohen juga dari Universitas Stanford menemukan suatu cara yang relatif mudah untuk memindahkan gen dari satu jenis organisme ke jenis organisme lainnya. Mula-mula ia memisahkan plasmid dari tubuh E.coli. Selanjutnya plasmid diambil dan dimasukkan kedalam suatu larutan yang mengandung enzim pemutus yang bekerja menggunting gelung plasmid pada tempat-tempat tertentu.

NEXTBACK

Dalam percobaan lainnya,Cohen menggunakan enzim pemutus untuk memisahkan gen-gen tertentu dari molekul ADN katak bercakar asal Afriak. Kemudian,fragmen dari ADN katak tersebut disambungkan dengan plasmid E.coli sehingga kedua fragmen menyatu dan melekat oleh suatu enzim. Hasil perpaduan tersebut menghasilkan suatu srtuktur plasmid baru,sebagian berupa bakteri dan sebagian lagi berupa bakteri dan sebagian lagi berupa katak. Struktur plasmid demikian disebut plasmid simera (pSC 101).

NEXTBACK

Pada tahap berikutnya,plasmid simera dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung sel-sel E.coli normal. Jika larutan tersebut dihangatkan,maka plasmid simera akan masuk ke sel-sel E.coli sehingga menjadi bagian dari sturktur genetika bakteri itu sendiri. Pada saat bakteri membelah diri,maka masing-masing keturunannya akan mewarisi gen-gen katak.

MENU BACK

PlasmidPlasmid Plasmid adalah molekul ADN berantai

rangkap dan berbentuk cincin. Plasmid ditemukan di dalam sel bakteri dan dapat berbiak secara bebas,lepas dari kromosom induk. Dalam rekayasa genetika,plasmid berperan sebagai vektor (kendaraan) yang digunakan untuk mentransfer dan memperbanyak gen asing. Plasmid simera (PSC 101) merupakan tipe plasmid pertama yang dikembangkan sebagai vektor untuk mentransfer gen asing ke bakteri. Tipe plasmid tersebut ditemukan oleh Stanley Cohen.

NEXT

Dalam percobaannya,Cohen dan Annie Chung bersama kolega mereka Herbert Boyer dan Robert Helling dari Universitas California menyisipkan gen asing ke dalam plasmid. Setelah gen yang dikehendaki disisipkan,plasmid tersebut kembali dimasukkan ke dalam sel bakteri dan siap mengalami replikasi dengan ADN selnya sendiri. Percobaan tersebut memperlihatkan bahwa gen asing yang telah disisipkan dapat berbiak secara normal dalam sel bakteri

NEXTBACK

Keuntungan penggunaan plasmid adalah dapat dipindahkan dari satu sel ke sel yang lain,misalnya melalui cara transformasi. Ketika satu gen “asing” (biasanya diestrak dari satu kromosom sel euakariotik) telah disisipkan ke dalam satu plasmid,ia akan bertindak seperti kendaraan yang mengangkut gen ke dalam sel bakteri dan siap mengalami replikasi dengan ADN selnya sendiri. Percobaan tersebut memperlihatkan bahwa gen asing telah disisipkan dapat berbiak secara normal dalam sel bakteri.

NEXTBACK

Keuntungan penggunaan plasmid adalah dapat dipindahkan dari satu sel ke sel yang lain,misalnya melalui cara transformasi. Ketika satu gen “asing” (biasanya diestrak dari satu kromosom sel eukariotik) telah disisipkan ke dalam satu plasmid,ia akan bertindak seperti kendaraan yang mengangkut gen ke dalam sel bakteri. Plasmid yang membawa gen tersebut siap diabsorpsi dan direplikasikan oleh bakteri sehingga setiap anakan sel yang dihasilkan akan mewarisi gen-gen baru. Selanjutnya,setiap bakteri di dalam kultur gen-gen baru akan mengintruksi,misalnya “hasilkan hormon insulin manusia”.

BACKMENU

Enzim

Enzim Dalam rekayasa genetika dikenal dua macam bahan kimia yang berperan penting. Kedua macam bahan kimia tersebut adalah enzim pemutus (restriksi endonuklease) dan enzim perekat (ligase). Enzim restriksi endonuklease merupakan enzim khusus dari bakteri yang berguna sebagai alat pertahanan tubuh. Misalnya,untuk melawan ADN asing yang menyusup masuk,seperti yang berasal dari virus. Dalam dunia rekayasa genetika,enzim tersebut bertindak sebagai gunting biologi yang berfungsi untuk memotong /menggunting rantai ADN pada tempat-tempat khusus.

NEXT

Enzim restriksi endonuklease memiliki ndua keutamaan. Pertama,memiliki fungsi kerja spesifik. Dalam hal ini,enzim mampu mengenal dan memotong urutan nukleotida tertentu pada ADN. Keutamaan kerja enzim tersebut telah dimanfaatkan oleh para ahli medis untuk mendiagnosis penyakit keturunan. Misalnya,penyakit anemia bulan sabit (sickle cell anemia). Kedua,mampu menghasilkan potongan-potongan runcing ketika memotong rantai ganda ADN. Fragmen-fragmen yang dihasilkannya adalah berupa ujung runcing (ujung lengket) yang terdiri atas untaian tunggal.

NEXTBACK

Setiap ujung dari fragmen memiliki bagian yang menjorok dengan urutan basa yang dapat dikenali dan dipasang oleh basa yang terletak diujung untaian lainnya. Misalnya,ujung untaian tunggal dengan urutan basa AATT pada satu ujung dan TTAA pada ujung yang lain. Keadaan fragmen tersebut dapat disambungkan sehingga membentuk satu untaian nukleotida lagi. Dalam hal ini,enzim ligase berfungsi untuk merekat dan mempersatukan fragmen-fragmen ADN.

NEXTBACK

Dalam rekayasa genetika,organisme yang memperoleh suatu gen asing disebut organisme transgenik. Oranisme transgenik dapat berupa mikrob (bakteri) transgenik,tanaman transgenik,dan hewan transgenik. Bakteri merupakan mikrob yang paling sering digunakan dalam kegiatan rekayasa genetika. Hal tersebut disebabkan bakteri memiliki laju pertumbuhan yang sangat cepat. Dalam waktu 24 jam,satu sel E.coli mampu membuat miliaran tiruan dirinya. Artinya,suatu gen yang disisipkan ke dalam bakteri dapat diproduksi dalam jumlah tidak terbatas dalam waktu relatif singkat. Itulah sebabnya bakteri disebut juga pabrik biologi.

BACKMENU

THE END

Back to

Menu