Bioteknologi berasal dari kata Bio danTeknologi. Definisi bioteknologiadalah teknik penerapan prinsip-prinsip ilmiah dengan memanfaatkanorganisme (sepertibakteri, jamur, virus dan lain-lain)maupun produk dari organisme(misalnyaalkohol, bir, anggur, roti, keju, antibiotika, vaksin, enzim) dalam prosesproduksi untuk menghasilkan barangdan jasa guna memenuhi kebutuhanmanusia.

ada beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut sebagai berikut.

Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi yang dipergunakan ini tidakhanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk di dalamnyaadalah hasil metabolit sekunder atau enzimyang dihasilkan.

Penggunaan agen biologi dilakukan dengansuatu cara atau metode tertentu.

Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses pengguaan agen biologitersebut.

1.Bioteknologi Konvensional Disebut juga bioteknologi taradisional yang masih menggunakan tehnik dan peralatan yang sederhana. Pada prosesnya memanfaatkan mikroorganisme , proses biokimia,dan proses genetik alami.Kelebihan Relatif murah Teknologi relatif sederhana Pengaruh jangka panjang umumnya sudah diketahui karena

sistemnya sudah mapanKekurangan Perbaikan sifat genetik tidak terarah Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik

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

No. Nama Makanan dan Minuman Bahan Dasar Mikroorganisme yang Berperan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Alkohol

Anggur minuman

Antibiotik

Asam Cuka

Bir

Kecap

Keju

Nata de Coco

Oncom

Roti

yogurt

Tape

Tauco

Tempe

Terasi

Yoghurt

Gula

Gula

Larutan nutrien

Gula/air nira

Biji gandum

Kedelai

Susu

Air Kelapa

Kedelai

Tepung terigu

Susu

Singkong/Beras Ketan

Kedelai, garam

Kedelai

Udang

Susu

Saccharomyces

Saccharomyces cereviceae

Jamur Penicillium

Bakteri Acetobacter

Saccharomyces cereviceae

Aspergillus wentii

Streptococcus lactis

Acetobacter xylinum

Neurospora sitophila

Yeast

Lactobacillus acidophillus

Saccharomyces cereviceae

Aspergillus wentii

Rhizopus oryzae

Bakteri Lactobacillus

Lactobacillus bulgaricus

2.Bioteknologi ModerenPada bioteknologi moderen, manipulasi tak hanya

di lakukan pada lingkungan maupun media tumbuh ,tetapi manipulasi pada susunan gen dalam kromosom (rekayasa genetika).Kelebihan Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik Hasil dapat diperhitungan Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru

yang tidak ada pada jasad alami Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan

galur tanaman baru Dapat meningkatkan kualitasKekurangan Relatif mahal Memerlukan kecanggihan teknologi Pengaruh jangka panjang belum diketahui

Produk Manfaat

Insulin manusia Mengobati kencing manis

Berbagai macam hormon yang diproduksi

dan dikemas secara massal

Berbagai enzim untuk produk makanan dan

detergen

Pengelolaan polusi dan limbah logam

Antibodi Inferon Mencegah infeksi virus

Hormon pertumbuhan Mengobati kekerdilan

Protein Hepatitis-B Vaksin melawan Hepatitis B

Urokinase Menghilangkan bekuan darah

Gen beta-globulin Mengobati thalasemia

Antibodi monoklonalDiagnosis penyakit menurun (misalnya sich

cell anemiae)

ErythtroproteinMengobati anemia, dan merangsang

pembentukan sel darah merah baru.

Pupuk biologis

Pestisida biologis

Kultur jaringan dapat didefinisikan sebagaiteknik membudidayakan jaringan agar menjadiorganisme yang utuh dan mempunyai sifat yangsama dengan induknya. Kultur jaringanmerupakan salah satu cara perbanyakan tanamansecara vegetatif.

Kultur jaringan merupakan teknikperbanyakan tanaman dengan cara mengisolasibagian tanaman seperti daun, mata tunas, sertamenumbuhkan bagian-bagian tersebut dalammedia buatan secara aseptik yang kaya nutrisi danzat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yangtembus cahaya sehingga bagian tanaman dapatmemperbanyak diri dan bergenerasi menjaditanaman lengkap.

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik

kultur jaringan adalah:

1. Pembuatan media.

2. Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan

dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan

kultur jaringan adalah tunas.

3. Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus

dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan

menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan

terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan

secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang

melakukan kultur jaringan juga harus steril.

4. Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman denganmenanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminarflow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkangagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanamieksplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yangsteril dengan suhu kamar.

5. Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanyapertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringanyang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukansetiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akarserta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur.

5. Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dariruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup.

Kloning atau transplantasi atau pencangkokan nukleus digunakan untuk menghasilkan indifidu yang secara genetik identik dengan induknya . Kloning dilakukan dengan cara memasukan inti sel donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya, selanjutnya inti sel diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan sel.

Ketika klon embrio yang telah mencapai tahap yang sesuai , embrio dimasukan ke dalam rahim hewan betina lainnya yang sejenis. Hewan tersebut yang akan mengandung embrio dan melahirkan anak hasil kloning. Contoh hewan kloning adalah domba dolly.

Tehnik bayi tabung bertujuan untuk membantu pasangan suami istri tersebut yang sebenarnya mampu menghasilkan sel kaelamin tetapi karena faktor tertentu mengakibatkan proses pembuahan tak dapat terjadi.

Pembuahan yang dilakukan pada tehnik bayi tabung (fertilisasi in vitro) berada di luar tubuh induk betina. Sel telur yang telah dibuahi akan membentuk embrio, dan kemudian di tanam (diimplantasi) pada rahim seorang wanita pendonor.embro tersebut tumbuh menjadii anak yang siap dilahirkan.

Rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan (recombinant DNA technology) adalah suatu metode untuk merekayasagenetik dengan cara menyisipkan (insert) gen yang dikehendaki ke dalam suatu organisme

Isolasi DNA

Transplantasi Gen atau DNA

Memasukkan DNA Rekombinan ke Dalam SelInduk (Hospes)

Isolasi DNA dilakukan untuk menyeleksi DNA yang dikehendaki. DNA dipilih kemudiandipotong oleh enzim endonuklease restriksi

Segmen DNA kemudian dimasukkan kevektor (plasmid/DNA virus)

Transplantasi gen merupakan penyambungangen yang telah diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor dengan menggunakan enzimligase

Hasil penyambungan disebut DNA rekombinan yang mengandung DNA vektordan DNA asing yang diinginkan

DNA rekombinan kemudian dimasukkan kedalam vektor sel bakteri/virus melaluipemanasan dalam larutan NaCl atau melaluielektroporasi (metode yang menggunakan

kejutan listrik untuk memperbesar pori-porimembran sel sehingga dapat meningkatkanpermeabilitas membran)

Sel bakteri/virus akan bereplikasi sehinggadiperoleh banyak DNA rekombinan

Bacterium

Bacterialchromosome

Plasmid

Cell containing geneof interest

RecombinantDNA (plasmid)

Gene of interest

DNA ofchromosome

Recombinatebacterium

Protein harvested

Basic research on protein

Gene of interest

Copies of gene

Basic research on gene

Gene for pestresistance inserted into plants

Gene used to alterbacteria for cleaningup toxic waste

Protein dissolvesblood clots in heartattack therapy

Human growth hormone treatsstunted growth

Protein expressedby gene of interest

3

Fusi Protoplasma = Penyatuan dua protoplasmayang akan memungkinkan dua sel bergabung dandiikuti penggabung-an materi genetiknya. Penggabungan proto-plasma dua jenis sel yang berbeda akan menghasilkan individu baru yang memiliki sifat gabungan kedua sel induk.

Contoh:Fusi protoplasma pada bakteri Nocardia lactamduransyang menghasilkan antibiotik cephalomycin.

1. Menyiapkan protoplasma dari tumbuhan

2. Menghilangkan dinding sel

3. Menguji viabilitas protoplasma

4. Melakukan fusi protoplasma dalam medan listrik

5. Menyeleksi hasil fusi protoplasma

6. Membiakan hasil fusi protoplasma