PENGANTAR BIOTEKNOLOGI

MENGENAL BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi ??

“Pemanfaatan iptek terpadu dalam pemanfaatan makhluk hidup dan/atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan produk-produk dan/atau jasa-jasa demi kemaslahatan umat manusia”

Ruang lingkup bioteknologi

Bioteknologi

Pertanian

LingkunganKesehatan/obat-obatanEnergi

Bahan-bahan kimia

Pangan (makanan dan minuman)Material Baru

Bioteknologi Pertanian

Penyediaan galur-galur baruKultur jaringan untuk penyediaan bibit unggulHormon pertumbuhan, PST, vaksinBioinsektisida/biopestisida/biofungisida/bioherbisidaPupuk biologis, “mikoriza” dan rhizobium

Bioteknologi Lingkungan

Pengolahan limbah secara biologisPembangunan bioindustri yang ramah dengan lingkungan

Bioteknologi Energi

GasoholBiogas

Bioteknologi Bahan-Bahan Kimia

Asam-asam organik, pelarut-pelarut organikAsam-asam amino, enzimBiosensorBioteknologi Kesehatan dan Obat-

ObatanInsulinInterferonVaksin Hepatitis BDll.

Bioteknologi Pangan (Makanan dan Minuman)

PSTProduk-Produk FermentasiPewarna, Zat Aroma PanganHFS (High Fructose Syrup)

Bioteknologi Material Baru

Poly Beta Hydroxy Butyrat (PHB)BiochipDll.

Tabel 1. Contoh produk bioteknologi dunia

Bidang Produk

Pertanian Tanaman pangan resisten herbisidaTanaman pangan penghasil insektisidafine-ripened, longer-lasting tomatoes better-tasting carrots and peppers. Biopestisida

Kesehatan dan Farmasi

Diagnostik kit untuk penyakit infeksiDiagnostik kit untuk virus AIDS dan hepatitis, uji kehamilan, uji strep throat, uji kadar LDL, kanker prostat, ovarium Vaksin rekombinan untuk penyakit infeksiProtein terapeutik (Interferon, insulin)

Industri dan lingkungan

Enzim untuk kepentingan industriBioenergiMikroba pendegradasi hidrokarbonBahan organik

Sumber : BIO’s Editors and Reporters : Guide to Biotechnology (www.bio.org)

Perkembangan Produk Bioteknologi di Indonesia

• Pada umumnya berkaitan dengan produk pangan tradisional (hasil fermentasi) & produk lainnya tanpa melibatkan rekayasa genetika

• Beberapa produk PBHRG yang ada di Indonesia adalah produk impor seperti kedelai, jagung, kapas.

Tabel 2. Beberapa contoh produk bioteknologi di Indonesia

Bidang Produk KategoriPangan Brem Madiun

Brem Bali Ikan kayuIkan pedaJamur obatJamur panganKejuKecapKombucha (tea cider)OncomPetisTape ketan & singkongTaucoTempeTerasiYakultYoghurt

FermentasiFermentasiFermentasiFermentasiBiomasaBiomasaFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasiFermentasi

Pertanian&Kehutanan

Agri-SimbaMikorizaPupuk Emas

Pupuk hayatiPupuk hayatiPupuk hayati

Perikanan & Peternakan

Nutri-SimbaStar-BioAqua Simba

Probiotik ternakProbiotik ternakProbiotik akuakultur

Kesehatan & Farmasi

Bioplus, Biolac,

Probiotik manusia

Industri & Lingkungan

Alkohol AmilaseDegra-SimbaPetreaPetroba Selulase

FermentasiEnzim Pendegradasi sampah organikPendegradasi hidrokarbon Pendegradasi hidrokarbonEnzim

Bioteknologi Pertanian

Bioteknologi Tanaman

Fokus: Pemanfaatan data genom dalam merakit tanaman unggul tahan cekaman abiotik (terutama kekeringan dan salinitas tinggi) dan biotik (hama dan penyakit) serta peningkatan kandungan nutrient mikro secara molekuler (marka molekuler dan transformasi gen).

Prioritas: Perakitan tanaman transgenik unggul tahan cekaman biotik (tahan hama, toleran herbisida) & toleran stres abiotik, serta peningkatan kandungan nutrisi melalui pendekatan molekuler (marka DNA & transgensis); Perbanyakan & preservasi dg teknologi kultur invitro; Perakitan dimulai dari identifikasi gen-isolasinya & identifikasi marka

Bioteknologi Peternakan

Fokus: Diagnosa molekuler (genomic & genic) yang terkait sifat produksi dan pengendalian penyakit (menurun maupun menular);

teknologi embryo transfer dan manipulasi embrio; Bioproses untuk nilai nutrisi limbah pertanian,

industri, perkebunan, menghasilkan superior feed stuff.

Prioritas: Teknologi IB & ET utk pengembangan populasi ternak;Pemanfaatan DNA marker sbg parameter seleksi

dlm program pemuliaan; Pengembangan vaksin generasi baru utk penyakit

hewan strategis; Pengembangan bhn pakan murah berbasis SD lokal

Bioteknologi Perikanan dan Kelautan

Fokus: Bioprospecting dari sumberdaya hayati laut untuk apli-

kasi industri perikanan, nutraceuticals, dan kosmetik.

Prioritas: Bioprospeksi SDH laut utk industri perikanan, nutraceutical & kosmetik;* Marine bioproduct & bioproses: isolasi dan

identifikasi bioaktif untuk farmasi, pertanian, perikanan, kosmetik

* Aquaculture biotechnology: biologi, genetika, nutrisi dan lingkungan yang meregulasi produksi metabolit primer & sekunder

* Marine environmental biotechnology: pengembangan teknologi ramah lingkungan

Bioteknologi Kedokteran dan Farmasi

Sasaran: (1) kelainan genetis, (2) penyakit infeksi, (3) penyakit degeneratif & keganasan, (4) penyakit kejiwaan, (5) penyakit

akibat trauma.

Prioritas: Kelainan genetis: (a) kelainan monogenik: thalassemia & hemofilia, (b) kelainan poligenik/multifaktorial: diabetes, hipertensi, asma

Penyakit infeksi: (a) Tuberkulosis, (b) Dengue, (c) ISPA

Penyakit degeneratif & keganasan : (a) Rheumatoid arthritis, (b) Kanker payudara, (c) Kanker

cervix, dan (d) Kanker paru-paru

Bioteknologi Industri dan Lingkungan

Fokus: pemenuhan kebutuhan obat-obatan; industri pangan; dan industri kimia berniliai tinggi.

Prioritas: • Pengembangan senyawa antibiotika baru dan antikolesterol

hasil sintesis mikroba dengan bahan baku lokal terbarukan.• Pengembangan teknologi DNA rekombinan untuk produksi

vaksin • Pengembangan senyawa metabolit sekunder berbasis

pangan untuk pencegahan penyakit seperti antioksidan• Pelestarian dan perlindungan lingkungan melalui

pengurangan polutan dan pemulihan lingkungan tercemari polutan (bioremediasi), serta produksi bersih

XDNADNA

Backcross withCommercial variety

Commercial varietyPlant with a gene of interest

Gene ofinterest

Crossing

New commercial variety

Many genes are transferred

Donor organism

(bacteria, plant)

Cut by restriction enzyme

Gene Transfer: Gene gun

Agrobacterium Protoplast

Commercial Variety

New commercialvariety

Gene of interestonly is transferred

Gene of interest