BIOTEKNOLOGI

2Apa itu Bioteknologi?

Bioteknologi berasal dari kata:Bioshidup; Teuchosalat; LogosilmuBioteknologi:

Penggunaan organisme atau sistem hidup untukmemecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkanproduk yang berguna.

Atau

Seperangkat teknik yang memanfaatkan organisme hidupatau bagian dari organisme hidup, untuk menghasilkanatau memodifikasi produk, meningkatkan kemampuantumbuhan dan hewan, mengembangkan mikroorganismeuntuk penggunaan khusus yang berguna bagi kehidupanmanusia.

6Teknik-teknik dalam BioteknologiFermentationAnalisis GenetikSeleksi dan Pemuliaan

Analisis DNAKultur Sel dan JaringanRekayasa Genetik atau DNA Rekombinan

7FermentationMenggunakan mikroba untukmengubah suatu senyawa sepertipati atau gula menjadi senyawalain seperti etanolDigunakan pada:

Bioteknologi klasik

Industri farmasi

BiopulpingBahan bakar

Bioplastik

8Analisis GenetikMempelajari bagaiman sifat/karakter atau genediwariskan dari generasi ke generasi danbagaimanagen dan lingkungan berinteraksi untuk menghasilkansuatu sifatDapat digunakan untuk:Diagnosis

PertanianBahan bakar

9Seleksi dan PemuliaanManipulasi mikroba, tanaman atau hewan danpemilihan individu atau populasi yang diinginkansebagai stok genetik untuk perbaikan generasi baruDapat digunakan untuk:Bioteknologi klasik (fermentasi)

Produksi bahan pangan

Bioplastik

Analisis DNAdapat membuatPCR (Polymerase chain reaction)copy segmen DNARFLP Mappingmendeteksi keberadaan suatu genpada DNA

Dapat digunakan untuk:

Diagnosis suatu penyakit

Konseling genetik

Terapi gen

10

KapasKultur Sel dan Jaringan

Menumbuhkan tanaman atau jaringanhewan atau sel secara steril di dalamtabung reaksi atau tabung gelaslainnya

Dapat digunakan untuk:Perbanyakan tanamanProduksi tanaman transgenik

Produksi bahan kimia

Penelitian kedokteran

Kedelai11

12Rekayasa GenetikaTrasfer segmen DNA dari suatu organisme ke DNAorganisme lain. Kedua organisme tersebut dapattidak saling berkerabat satu sama lainDapat digunakan untuk:

Produksi bahan pangan

Industri farmasiKonseling genetik

Terapi gen

13----------------------------------------------------------------------------------------------------ParameterPemuliaan SelektifRekayasa Genetika----------------------------------------------------------------------------------------------------Tingkat

Ketepatan

KepastianOrganisme utuh

Sekumpulan gen

Perubahan genetiksulit atau tidakSel atau molekul

Satu gen tunggal

Perubahan bahangenetik dikarakterisasimungkin dikarakterisasi dengan baikTidak ada batasantaksonomiBatasan taksonomi Hanya dapat dipakaidalam satu spesiesatau satu genus-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Perbedaan antara pemuliaan selektif dan rekayasa genetika

14Bioteknologi MolekularDidorong oleh pengetahuan tentang biologi sel danmolekularMemanipulasi suatu organisme pada taraf selular danmolekular (rekayasa genetika dan biologi molekular)

Hasil manipulasi dapat diprediksi dan diarahkandengan ketepatan yang lebih tinggiDapat mengkonstruksi galur/varietas baru denganbahan genetik tambahan yang tidak pernah ada padagalur asalnyaSel prokariot atau eukariot dapat digunakan sebagaipabrik biologisPorduksi senyawa sekunder

15Penggabungan antara teknologi DNA rekombinandengan bioteknologi melahirkan suatu bidang studiyang sangat dinamis dan kompetitif yang disebutBioteknologi MolekulerIndustri bioteknologi molekuler adalah industri yangberbasis riset (research-based industry)

Melibatkan berbagai disiplin ilmu.Bioteknologi dikembangkan dan disempurnakan olehpakar-pakar mikrobiologi industri dan rekayasa kimia

Pengembangan komponen teknologi DNArekombinan sangat tergantung pada penemuan-penemuan dalam ilmu dasar seperti biologimolekuler, genetika, biokimia, dan mikrobiologi

16Kegunaan Bioteknologi bagi KehidupanManusia Pertanian GM Food Bioteknologi kelautan dan akuakultur

Bioteknologi lingkungan

Manufaktur dan bioproses

Kedokteran Industri obat-obatan Terapi gen untuk penyakit genetik Human Embryonic Stem Cells dan Kloning

Peningkatan kualitas biji-bijianPeningkatan kadar protein

Pembentukan tanaman resisten hama, penyakit,dan herbisida

Pembentukan tanaman toleran kekeringan, tanahmasam, suhu ektrem

Pembentukan tanaman yang lebih bernilai nutrisitinggi, seperti vit C, E dan -karoten

17Pertanian GM Food

Bioteknologi dapat dimanfaatkan dalam:Bt Corn

18Rekayasa genetika pada hewanUpaya perbanyakan bibit ternak pada saat ini denganteknik kloningDikenal 2 cara perkembangbiakan hewan dengan teknikkloning : aseksual dan seksualKloning aseksual : sel telur dikeluarkan kemudiandimasukan sel somatis dari jaringan apa sajaKloning seksual : dilakukan dengan membelah embryopada saat tertentu

19Bioteknologi Kelautan dan AkuakulturBioteknologi dalam bidang kelautan/akuakultur dapatdimanfaatkan untuk memproduksi dan mengembangkan:FarmasiEnzim dan bahan-bahan biomolekul

BiopestisidaPeningkatan pertumbuhan, perkembangan,reproduksi dan nutrisi ikan

20Bioteknologi LingkunganBioteknologi dapat dimanfaatkan untuk mengatasi isulingkungan seperti:

Restorasi ekologiDiagnosis dan monitoring penyakit menularKontrol hama,penyakit dan gulma pada pertanian

Deteksi, monitor dan remediasi polutan

Skreening toksisitasKonversi limbah ke energi

21BioprosesBioteknologi dapat dimanfaatkan dalam bioprosesmelalui kegiatan-kegiatan:Produksi bioenergi: ethanol, methane, biodiesel

Biokatalis, enzim, asam organik dan pelarut

Produksi polimerFarmasi, flavor, essense

Rekayasa metabolik

Industri obat-obatan

Humulin Insulin hasil rekayasagenetik

Herceptin antibodi monoklonal untukmengobati kanker payudaraTerapi gen untuk penyakit genetikKedokteranTerapi penyakit genetik cystic fibrosisHuman Embryonic Stem Cells dan KloningDollydomba hasil kloningTransplantasi organ22

23Beberapa Isu Penting dalam PenerapanBiteknologi Bioetik Keamanan dan kekhawatiran Paten dari organisme hasil rekayasa genetik

Penggunaan untuk terapi gen dan jaringan padamanusia Tanggung jawab sosial dari sain dalam bisnis

24XMonarch larvae onButterfly weed

25BERTANI SECARA HYDROPONICS

26Hydroponics adalah teknik bercocok tanamtanaman pada medium bukan tanah, danmenggunakan larutan hara dan media lainpembawa campuran hara yang diperlukan untukpertumbuhan tanaman secara optimalHydroponics hydro (air) + ponos (kerja)selanjutnya nama lain :agregate culturesoilless culturenutri culturechemi culture

Keuntungan cara hydroponics

Tidak perlu pengolahan tanahTidak perlu adanya rotasi tanamanTanpa tanaman penggangguHasil seragamBersihHasil bisa dikontrolTenaga kerja sedikiteffesienLebih mudah dalam pemeliharaanLebih mudah mengganti tanaman baruDapat merupakan tempat dan cara memperbaikimutu tanaman

27

28Dua tipe utama cara hydroponicsKultur air (water culture)true hydroponicsKultur tanpa tanah (soilless culture) atau kultur agregatmenggunakan medium padat untuk tempat tumbuhtanaman dan dapat dibagi dua berdasarkan pengairannya

Kultur pasir (sand culture) atau vermiculite cultureKultur kerikil (gravel culture) sub irigation

HydrophonisAerophonics

29Ada tiga sistem pemberian hara:Sistem hydrophonicSistem lapisan tipis larutan hara Lapisan tipisSistem aerophonic

30Susunan Larutan Hara + Air

UnsurMin (ppm)Maks (ppm)OptimumN (Nitrogen)90200140P (Fosfor)309060K (Kalium)200400300Ca (Kalsium)120240150Mg Magnesium)406050Fe (Besi)2.05.04.0Mn (Mangan)0.11.00.5Cu (Tembaga)0.010.10.05B (Boron)0.11.00.5Zn (Seng)0.020.20.1Mo (Molibdenum)0.010.10.02

31

YOGHURTSUSUPASTEURISASISEBAGIAN BESAR LEMAK DIBUANGDitambahkan : Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillusDisimpan 5 jam, 45o C sampai pHnya 4,0Didinginkan dan diberi cita rasa

KEJUSUSUPASTEURISASI (90o C )Didinginkan hingga 30o CDitambahkan : Lactobacillus dan StreptococcuspH turun dan susu terpisah menjadi Whey dan dadihDadih dipanaskan 32o 420o C dan diberi garam lalu di tekan & dibuang airnyaWhey : Diperas untuk makanan sapiDitambah enzym renin (sapi muda) / klimosin (enzym buatan) untuk menggumpalkan dadih

KECAPKedelai DirebusDidinginkan bakteri asam laktat fermentasi hancurJamur Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum Kecap

TEMPEKedelai dicuci Direndam 3 jam, buang kulitKukus, Dinginkan, Beri ragi : Rhysopus oligosporusRhyzopus stoloniferRhyzopus arrhizusRhyzopus oryzae

Bungkus, beri lubang-lubang, simpan 2-3 hari.

TAPEKetela pohon / singkong dikupas & dicuciDirebus / dikukusDitaburi ragiDitutup & disimpan selama kurang lebih satu minggu

Hal positif dan negatif dari KLONINGPOSITIF :- Meningkatkan agrobisnis- Untuk upaya konservasi tumbuhan / hewan langka- Menyelamatkan penderita gagal ginjal, kerusakan jantung & penyediaan organ tubuh untuk dicangkokkan kepada pasien-

NEGATIF :- Karena menghasilkan keturunan yang sama, maka akan mengurangi BIODIVERSITY- Dikhawatirkan disalahgunakan untuk menciptakan species / ras yang bertentangan dengan kemanusiaan.