PERANAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi merupakan teknologi yang memanfaatkan agenhayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasadalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Definisiseperti ini merupakan definisi bioteknologi klasik (konvensional).Bioteknologi modern memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagian yang telah direkayasa secara

in vitro dalammenghasilkan barang dan jasa dalam skalaindustri.Bioteknologi dikembangkan untukmeningkatkan nilai bahan mentah denganmemanfaatkan kemampuanmikroorganisme atau bagian-bagiannya,misal bakteri dan kapang. Selain itu,bioteknologi juga memanfaatkan seltumbuhan dan sel hewan yang dibiakkansebagai konstituen bernagai proses industri.Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi selatau biomassa dan perubahan (transformasi) kimia yang diinginkan. Transformasi kimia tersebut kemudian dapat dibagi menjadi dua subbagian, yaitu:

a.Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan,contoh: enzim, antibiotik, asam organik, dan steroid

.b.Penguraian suatu bahan baku yang diberikan, contohnya:buangan air limbah, destruksi, buangan industri, atautumpahan minyak.

Bioteknologi mencakup proses fermentasi (mulai dari bir,anggur, roti, keju, vaksin, dan antibiotik),pengelolaan air, dan sampah.Pemanfaatan bioteknologi berkembangmulai dari biomedis hingga daur ulang logam dari batuan mineral berkualitas rendah. Bioteknologi modern telahmelibatkan jasad hidup. Khususnya mikroba yang telah di rekayasa mengalami perubahan genetik secara in vitro dan hibridsomatik untuk meningkatkan aktivitasnya.Dalam bioteknologi modern, hampir semua proses teknologi memungkinkan pertumbuhan mikroba yang terlibat dalam prosesdapat mencapai optimum dan produk semaksimal mungkin.

Perkembangan bioteknologi berlangsung sangat pesat dengan adanya perkembangan biologi molekuler yang menggunakan teknik-teknik canggih untuk menciptakan terobosan baru dalam rangkapeningkatan efisiensi dan ekonomi industri bioteknologi. Teknik-teknik yang digunakan dalam bioteknologi antara lain: kultur jaringan melalui protoplasma, rekayasa genetika yang meliputimanipulasi DNA rekombinan, teknik penginderaan secara molekulerdan kelengkapan rancang bangun suatu alat untuk menumbuhkan mikroba yang memungkinkan berlangsungnya suatu reaksi biologi.

 

Teknik yang digunakan dalam bioteknologi antara lain: kultur jaringan melalui protoplasma, rekayasa genetika yang meliputimanipulasi DNA rekombinan, teknik penginderaan secara molekulerdan kelengkapan rancang bangun suatu alat untuk menumbuhkan mikroba yang memungkinkan berlangsungnya suatu reaksi biologi.

 Bioteknologi berperan sangat besar dalam kehidupan manusia.Orang Sumeria dan Babilonia telah menikmati bir sejak 6000 tahunsebelum masehi. Orang Mesir telah membuat adonan kue asam sejak4000 tahun sebelum masehi. Bukti bahwa organisme sanggupmelakukan fermentasi didapat dari studi awal L. Pasteur (1857-1876),sehingga Pasteur disebut bapak bioteknologi. Pada masa kini,bioteknologi bukan hanya dimanfaatkan dalam industri makanantetapi telah meluas dalam berbagai bidang, seperti rekayasa genetika,penanggulangan populasi, penciptaan sumber energi, penemuanbahan medis maupun farmasi, dan lain-lain.Berikut adalah contoh peran bioteknologi dalam beberapabidang kehidupan manusia.

-Bayi Tabung

 Banyak pasangan suami istri yang tidak dapat memperolehketurunan, karena spermatozoa dan ovum tidak dapat bertemukarena hal-hal tertentu. Untuk mengatasinya, spermatozoa dan ovumdapat dipertemukan di dalam tabung (in vitro= di dalam tabung).Caranya, ovum istri dan spermatozoa suami diambil. Untuk memperoleh ovum dalam jumlah banyak, si istri disuntik denganhormon agar menghasilkan beberapa ovum. Ovum dan spermatozoa dimasukkan ke dalam cawan petri berisi medium yang sesuai dengansuhu tubuh. Maka terjadilah fertilisasi

in vitro membentuk zigot. Zigot berkembang menjadi embrio. Embrio yang baik dipelihara dan yang jelek disisihkan. Embrio yang memenuhi syarat dimasukkan kedalam rahim agar berkembang menjadi janin di dalam rahim (in vivo= di dalam tubuh). Bayi yang lahir dengan cara demikian disebutbayi tabung.Bayi tabung yang pertama bernama Lousie Brown, dilahirkan diInggris tanggal 25 Juli 1978. Teknik ini umumnya melanggar etika sehingga jarang digunakan.

-Rekayasa Genetika

Sifat makhluk hidup tersimpan dalam gen. Gen adalah penentusifat yang ada di kromosom. Jika gen diubah, maka sifat makhlukhidup itu juga ikut berubah. Karena itu,para ilmuwan berusaha untuk merubah-rubah gen makhluk hidup agarmemperoleh organisme baru dengan sifat yang dikehendaki. Kegiatan memanipulasigen untuk mendapatkan produk barudengan mengubah-ubah gen makhlukhidup disebut Rekayasa Genetika.Contoh penggunaan rekayasagenetika adalah pembuatan insulin. Genpenghasil insulin manusi dipotong dari DNA manusia dengan enzim.Gen tersebut lalu disambungkan pada plasmid bakteriE. Coli. hasilsambungan plasmid dan gen insulin lalu dimasukkan ke dalam bakteriE.coli. Bakteri tersebut dipelihara di dalam medium khusussehingga berkembang biak dengan cepat dan dapat memproduksiinsulin manusia. Insulin yang dihasilkan ditampung untuk dijualpada penderita kencing manis (Diabetes Melitus).

-Tanaman Transgenik

 Tanaman trasngenik sebenarnya merupakan salah-satu produkdari rekayasa genetika yang dilakukan terhadap tumbuhan. Tanamanini menjadi penting karena dewasa ini sebagian besar produk yang dikembangkan oleh industri bioteknologi lebih banyak kepada tanaman budidaya yang memiliki nilai jual besar. Teknik pembuatan tanaman transgenik tidak jauh berbedadengan pembuatan insulin. Sifat yang biasanya dimasukkan kedalam tanaman adalah anti hama, anti gulma, mampu memproduksiprotein tertentu, dan lain sebagainya. Tanaman-tanaman transgenikdan fungsi barunya dapat dilihat di tabel ini.

Nama TanamanTransgenik	Sifat Terbaru
Jagung	Toleran terhadap herbisida.
Tembakau	Resisten terhadap nematoda, perubahan pigmen,perubahan respon terhadap cahaya, dll.
Ubi Jalar	Resisten terhadap hama, penyakit jamur, virus, dan nematode.
Gandum	Toleran terhadap herbisida, resisten terhadap penyakit jamur, dan peningkatan mutu roti.
Tomat	Pengendalian pemasakan buah.
Strawberry	Resisten terhadap hama.
Apel	Resisten terhadap hama dan jamur.

-Pengklonaan

Pengklonaan sebenarnya bukan barang baru dalam bioteknologi.Pengklonaan terhadap tumbuhan sebenarnya telah dilakukanberkali-kali sejak jaman dahulu. Pengklonaan paling sederhana dapatkita lihat di perkebunan ketela pohon. Ketela pohon yang ditanammenggunakan metode stek memiliki informasi genetik yang samadengan induknya. Pengklonaan pada dasarnya merupakan usahamenghasilkan individu-individu yang seragam. Hal ini dapatdilakukan dengan stek, cangkok,bahkan kultur jaringan padatumbuhan. Meskipun pengklonaan seringdilakukan terhadap tumbuhan,cara yang sama tidak bisadilakukan pada hewan. Dahulu,para ilmuwan berpendapat hal initerjadi karena sel hewan yangsudah dewasa telah kehilangankemampuan berdiferensiasi(totipotensi). Hilangnya totipotensiini menyebabkan sel hewan tidakdapat membelah dan berkembang menjadi individu baru. Tetapi Mintz dan Gurdon dalam penelitiannya masing-masingberhasil membuktikan bahwa ketidakmampuan sel hewan dewasauntuk berdiferensiasi disebabkan oleh lingkungan sitoplasma selnya.Gordon mengambil inti sel dari sel usus katak kemudian ia masukkan ke dalam sel telur yang telah dihilangkan intinya dengansinar ultraviolet. Sel telur ini lalu berkembang menjadi berudu, lalumenjadi katak dewasa. Katak dewasa ini merupakan klona dari katakpemberi sel usus. Inilah pengklonaan yang pertama dilakukan.Selain contoh-contoh di atas, berikut adalah contoh produk bioteknologi lainnya.

Nama Produk	Keterangan
Keju, yoghurt	Bahan dasar berupa susu yang difermentasikan oleh Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermopillus
Mentega	Bahan dasar berupa susu yang difermentasikan oleh Streptococcuslactis dan Leuconostoc cremoris.
Kecap	Fermentasi kedelai yang dilakukan oleh Aspergillus soyae
Tempe	Bahan dasar berupa kedelai, fermenternya Rhizopus oligosporus.
Antibiotik	Untuk mengobati penyakit yang dihasilkan melalui teknik peleburan sel.
Antibodi Monoklonal	Untuk mendiagnosis jenis penyakit yang diderita pasien, juga untuk meningkatkan ketahan tubuh terhadap kanker dan penyakit lainnya.
Hormon Pertumbuhan	Untuk mengobati dwarfisme.
Vaksin Hepatitis	Hasil rekayasa genetika untuk pengobatan penyakit hepatitis.
BioPestisida	Mikroorganisme yang dapat menguraikan hama.
Bakteri es	Hasil rekayasa genetika keturunan dari Pseudomonas untuk melawan terbentuknya kristal-kristal es selama kondisi musim dingin.