Pengertian dan Contoh Hewan transgenik Hikmat Biologi Kelas x Pengertian dan Contoh Hewan transgenik
Hewan transgenik adalah hewan yang satu atau lebih gen telah diperkenalkan ke dalam sel nonreproductive nya. Para hewan transgenik pertama diproduksi pada tahun 1983 ketika gen untuk hormon pertumbuhan manusia diperkenalkan ke tikus. Hewan transgenik dapat digunakan untuk menghasilkan produk berharga. Misalnya, babi transgenik telah diproduksi dengan kemampuan untuk mensintesis hemoglobin manusia untuk digunakan sebagai pengganti darah. Juga, sapi transgenik telah dibesarkan dengan kemampuan untuk menghasilkan manusia laktoferin, suatu protein susu-bangunan besi dan agen antibakteri yang potensial. Seekor domba transgenik dapat mensintesis protein yang membantu pasien emfisema bernafas lega, dan kambing transgenik telah dikembangkan untuk menghasilkan protein yang dibutuhkan oleh pasien cystic fibrosis.
Pengertian dan Contoh Hewan transgenik Tujuan dari transgenik ini adalah untuk mendapatkan sifat yang diinginkan dan peningkatan produksi. Meskipun banyak potensi dan manfaat yang dapat diambil dari hewan transgenik, akan tetapi proses yang dilibatkan dalam pengembangan hewan transgenik di laboratorium berpotensi atau memiliki dampak yang buruk terhadap masa depan hewan yang dilibatkan. Proses yang terjadi dalam pengembangan galur transgenik baik di laboratorium maupun di hewan ternak secara potensial memiliki dampak utama terhadap hewan yang diamati. Area
tertentu dimana masalah dapat terjadi adalah pada proses eksperimental yang berhubungan dengan produksi in vitro vitro dan transfer embrio serta selama gestasi dan kelahiran hewan yang dimanipulasi. Pada hewan ternak, dibandingkan dengan IB, prosedur yang digunakan sebelum dan sesudah mikroinjeksi (contohnya kultur in vitro dan transfer embrio) mungkin memperpanjang gestasi, meningkatkan bobot lahir dan menyebabkan insiden kesulitan lahir dan kehilangan perinatal yang lebih tinggi. Salah satu contoh penerapan transgenik adalah transgenik ikan salmon (Oncorhynchus nerka) nerka) . Salmon jantan memiliki panjang total tubuh 84 cm, sedangkan panjang total tubuh betina umumnya sekitar 71 cm. Berat maksimal sekitar 7.710 gram. Usia maksimal sekitar 8 tahun. Ikan ini termasuk ikan pelagis, hidup secara anadromus. Habitat di air tawar, muara, dan air laut, dengan kedalaman antara 0-250 meter. Temperatur optimal yang baik untuk pertumbuhan ikan salmon adalah 25 oC. Sirip punggung lunak berjumlah 11-16 buah. Sirip anus lunak berjumlah 13-18, sedangkan jumlah tulang punggung sekitar 56-67 buah Keunggulan ikan hasil rekayasa ini antara lain pertumbuhan cepat, tahan terhadap serangan penyakit, dan tahan terhadap lingkungan yang cukup ekstrem. Namun, apabila ikan ini masuk ke wilayah perairan alami, maka mereka dapat menyebabkan ketidakseimbangan ekosistem. Sebagai contoh, ketika ikan salmon transgenik memasuki wilayah perairan alami, salmon hasil rekayasa ini lebih menarik pasangan dibandingkan salmon yang hidup di habitat asli. asli . Ketika terjadi pemijahan antar salmon transgenik tr ansgenik dan salmon alami, ala mi, maka dapat menyebabkan sifat (sifat transgen) untuk menyebar cepat melalui populasi liar tersebut. Mereka juga menemukan bahwa karena keturunan mereka tidak hidup lama, akhirnya populasi asli tersebut akan terhilangkan Saat ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, genetika, kultur jaringan, jaringan, DNA DNA,,rekombinan pengembangbiakan sel induk , kloning kloning,, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS AIDS.. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan pangan,, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi polusi.. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-
zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Bahan pangan hewani merupakan kebutuhan pokok manusia untuk hidup sehat, kreatif, produktif dan cerdas. Menurut Prof. I.K Han (1999) menyatakan adanya kaitan positif antara tingkat konsumsi protein hewani dengan umur harapan hidup (UHH) dan pendapatan perkapita. Delgado et. al (1999) menduga akan terjadi peningkatan produksi dan konsumsi pangan hewani dimasa depan. Konsumsi daging penduduk dunia akan meningkat dari 233 juta ton (tahun 2000) menjadi 300 juta ton (tahun 2020). Konsumsi susu naik dari 568 juta ton menjadi 700 juta, sedangkan konsumsi telur sekitar 55 juta ton. Hal tersebut disebabkan oleh bertambahnya jumlah penduduk dunia, meningkatnya kesejahteraan hidup dan meningkatnya kesadaran gizi masyarakat dunia. Akan tetapi, peningkatan kebutuhan pangan hewani, ternyata tidak diikuti oleh ketersediaan pangan hewani secara murah, merata dan terjangkau. Teknologi budidaya peternakan konvensional dan pertumbuhan populasi ternak yang cenderung lambat merupakan salah satu faktor penyebabnya. Oleh karena itu, aplikasi bioteknologi diharapkan dapat memainkan peranan penting dalam memacu pertumbuhan populasi ternak dan meningkatkan mutu pangan hewani. Menurut Sudrajat (2003) aplikasi bioteknologi peternakan dilakukan pada tiga bidang utama, yaitu bioteknologi reproduksi (inseminasi buatan, transfer embrio dan rekayasa genetik), bioteknologi pakan ternak dan bioteknologi bidang kesehatan hewan. Bioteknologi peternakan dapat digunakan mempercepat pembangunan peternakan melalui peningkatan daya da ya reproduksi dan mutu genetik ternak, perbaikan kualitas pakan dan kualitas kesehatan ternak.
1.2 TUJUAN
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui pengertian bioteknologi hewan, Untuk mengetahui macam bioteknologi hewan seperti Transfer Embrio, Bayi Tabung, Kultur Sel Hewan, Hormon BST (Bovine Somatotrophin), Hewan transgenic, Kriopreservasi Kriopreservasi Embrio, Inseminasi Buatan Buatan dan Seksing Sperma dan untuk mengetahui dampak bioteknologi hewan bagi kehidupan.
1.3 RUMUSAN MASALAH
1.
Apa pengertian bioteknologi hewan ?
2.
Bagaimana metode bioteknologi hewan pada, Hewan transgenik?
3.
Apa saja dampak bioteknologi hewan bagi kehidupan ?
BAB II ISI 2.1 Pengertian Bioteknologi Hewan
Bioteknologi hewan adalah bioteknologi yang mengunakan agen hayatinya berupa hewan dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi reproduksi terus berkembang untuk meningkatkan konsistensi dan
keamanan produk dari ternak yang berharga secara genetik dan menyelamatkan spesies langka. Bioteknologi reproduksi juga memudahkan antisipasi kemungkinan industri yang mengarah pada produk dengan sifat-sifat genetik bernilai ekonomis seperti pertumbuhan jaringan otot, produk rendah lemak, dan ketahanan terhadap penyakit. Metode-metode bioteknologi pda hewan antara lain : 1. Transfer Embrio 2.
Bayi Tabung
3.
Kultur Sel Hewan
4.
Hormon BST (Bovine Somatotrophin)
5.
Hewan transgenic
6.
Kriopreservasi Embrio
7.
Inseminasi Buatan dan Seksing Sperma
2.2 Hewan Transgenik
Hewan transgenik merupakan satu alat riset biologi yang potensial dan sangat menarik karena menjadi model yang unik untuk mengungkap fenomena biologi yang spesifik. Sedangkan hewan transgenik menurut Federation of European Laboratory Animal Associations adalah hewan dimana dengan sengaja telah dimodifikasi genome-nya, gen disusun dari suatu organisme yang dapat mewarisi karakteristik tertentu. Dua alasan umum mengapa hewan transgenic tetap diproduksi : Beberapa hewan transgenik diproduksi untuk mempunyai sifat ekonomis spesifik. Contoh, ternak transgenic diciptakan untuk memproduksi susu yang mengandung protein khusus manusia, dimana mungkin dapat membantu dalam perawatan penyakit emphysema pada manusia (penyakit pembengkakan paru-paru karena pembuluh darah). - Hewan transgenik lainnya diproduksi sebagai model penyakit (secara genetic hewan dimanipulasi untuk menunjukkan gejala penyakit sehingga perawatan efektif dapat dipelajari). Contoh, ilmuwan Harvard membuat terobosan besar secar ilmiah ketika mereka diterima sebuah paten U.S. untuk keahlian tikus secara genetic, dimana tikus membawa gen yang mengembangkan variasi kanker manusia.
Kemampuan untuk mengintroduksi gen-gen fungsional ke dalam hewan menjadi alat berharga untuk memecah proses dan sistem biologi yang kompleks. Transgenik mengatasi kekurangan praktek pembiakan satwa secara klasik yang membutuhkan waktu lama untuk modifikasi genetik. Aplikasi hewan transgenik melingkupi berbagai disiplin ilmu dan area riset diantaranya: 1.
Basis genetik genetik penyakit hewan dan manusia, disain dan pengetesan terapinya;
2.
Resistensi penyakit pada hewan dan manusia;
3. Terapi gen Hewan transgenik merupakan model untuk pertumbuhan, pertumbuhan, immunologis, neurologis, reproduksi dan kelainan darah); 4.
Obat-obatan dan pengetesan produk;
5.
Pengembangan produk baru melalui ―molecular farming‖
Introduksi gen ke dalam hewan atau mikroorganisme dapat merubah sifat dari hewan atau organisme tersebut agar dapat menghasilkan produk tertentu yang diperlukan oleh manusia seperti factor IX dan hemoglobin manusia. a.
Produksi peternakan
1)
Ternak
Pemanfaatan teknologi transgenik memungkinkan diperolehnya ternak dengan karakteristik unggul. Petani selalu menggunakan peternakannya yang selektif untuk menghasilkan hewan yang sesuai dengan keinginan. Misalnya meningkatkan produksi susu, meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Peternakan tradisional memakan waktu dan sulit memenuhi permintaan. Ketika teknologi menggunakan biologi molekuler untuk mengembangkan karakteristik hewan dengan waktu yang singkat dan tepat. Disamping itu, transenik hewan menyediakan cara yang mudah untuk meningkatkan hasil. 2)
Kualitas produksi
Sapi transgenik bisa memproduksi susu yang banyak dan rendah laktosa dan kolesterol, babi dan unggas menghasilkan daging yang lebih banyak, dan domba yang memiliki wool yang tebal. Di masa lampau, petani menggunakan hormone pertumbuhan untuk memacu perkembangan hewan tetapi teknik ini bermasalah, khususnya sejak residu hormone masih terkandung dalm produk. 3)
Resistensi Resistensi penyakit
Ilmuwan mencoba menghasilkan hewan yang resisten terhadap penyakit, seperti babi yang resisten terhadap influenza, tetapi jumlah gen yang berperan masih terbatas jumlahnya.
b.
Aplikasi Kesehatan
1)
Pasien yang meninggal tiap tahun
Karena butuh pengganti jantung, hati, atau ginjal. Contoh, sekitar 5000 organ dibutuhkan tiap tahun di Inggris. Babi transgenic menyediakan transpalantasi organ yang dibutuhkan untuk meredakan. Xenotransplantation adalah wadah yang diproduksi oleh protein babi yang dapat menyebabkan alergi pada penerima donor, tetapi bisa dihindarkan dengan mengganti protein babi dengan protein manusia. 2)
Suplement nutrisi dan Obat-obatan
Produk seperti insulin, hormone pertumbuhan, factor anti penggumpalan darah mungkin terkandung dalam susu sapi, kambing, dan domba transgenic. Penelitian merupakan cara untuk menghasilkan susu melalui transgenesis untuk penyembuhan penyakit seperti phenylketonuria (PKU), penyakit pembengkakan paru-paru yang menurun, dan dan penyakit kista. Contoh : Pada tahun 1997, sapi transgenic pertama kali, memproduksi yang kaya akan protein 2,4 gr per liter. Susu sapi transgenic ini lebih bernutrisi daripada susu sapi biasa. Susu ini dapat diberikan pada bayi atau dan orang dewasa dengan gizi yang dibutuhkan dan mudah dicerna. Karena mengandung gen alpha-lactalbumin. 3)
Terapi Gen Manusia
Terapi gen manusia meliputi penambahan copyan gen normal pada genome orang yang memiliki gen yang tidak normal. Perlakuan tersebut berpotensi pada 5000 penyakit genetic yang besar dan hewan transgenic. Contoh, salah satu institute di finladia memproduksi gen anak sapi mampu memacu pertumbuhan sel darah merah di manusia (Margawati,2009). (Margawati,2009). c.
Aplikasi industri
Pada tahun 2001, 2 ilmuwan di Canada menyambung gen laba-laba ke dalam sel penghasil susu kambing. Kambing mulai menghasilkan strand seperti
serabut sutra saat pemerahan susu. Dengan mengekstrak polimer strand dari susu dan menenunnya menjadi benang, kemudian ilmuwan membuatnya menjadi mengkilat, keras, dan fleksibel dan diaplikasikan pada pembuatan kain, kasa steril, dan string raket tenis. Hewan transgenic yang sensitive terhadap racun telah diproduksi untuk uji keamanan kimia. Mikroorganisme telah dirancang untuk meproduksi varietas protein yang dapat memproduksi enzim untuk mempercepat reaksi kimia pada industri. d.
Kualitas produk transgenik transgenik
Di masa yang akan datang hewan transgenik akan diproduksi dengan penyisipan gen pada lokasi yang spesifik dalam genom. Teknik ini telah terbukti berhasil pada mencit tetapi masih Iintensif diteliti pada hewan-hewan besar. 2.3 Dampak Negatif Bioteknologi Hewan
Ada dua konsep yang berbeda tentang keselamatan hewan yang ada saat ini. Konsep yang terbatas berfokus pada kesehatan biologis dari organisme yang diklon dan pada kualitas kejiwaan dari hewan yang ditunjukkan akibat intervensi manusia dalam hidupnya. Konsep yang luas juga mempertimbangkan mengenai kesempatan hewan untuk menunjukkan spesifikasi jenis spesies yang alami. Kedua perspektif ini menjadi dasar dari perdebatan tentang keselamatan hewan, resiko yang dapat ditimbulkan dan juga segi etikanya. a)
Konsep terbatas
Konsep terbatas terbagi menjadi dua yaitu tentang sisi etika dan kejiwaan dari hewan dan tentang kesehatan fisiologis dan biologis dari hewan. Sisi etika dan kejiwaan hingga saat ini masih menjadi perdebatan karena tidak terdapat metode untuk mengukur kejiwaan dari hewan. Sehingga umumnya banya dibahas mengenai efek kesehatan fisik dan biologis hewan. Hal ini seringkali menyebabkan berbagai masalah yang berkaitan dengan keselamatan hewan. Masalah yang umunya terjadi adalah kehamilan yang terlambat atau terlalu dini, kematian saat kelahiran, jarak kematian setelah kelahiran yang singkat, masa hidup yang singkat, obesitas dan berbagai macam cacat tubuh. b)
Konsep luas
Konsep luas juga mencakup permasalahan pada kesehatan hewan tetapi juga mempertimbangkan kealamian dari hewan dan sisi etika terhadap hewan.
Bioteknologi pada hewan dapat menimbulkan efek negatif terutama pada kehidupan alamiah hewan. Proses kloning dan rekayasa ataupun in vitro menyebabkan hewan tidak dapat hidup secara alami pada habitatnya. Fokus masalah umunya terdapat pada proses perkawinan hewan yang tidak lagi terjadi secara alami. Hal ini melanggar kode etik terhadap hewan. Selain itu, proses perkawinan yang direkayasa oleh manusia dapat menghilangkan spesies-spesies alami. Efek tersebut dapat menyebabkan kepunahan terhadap spesies-spesies hewan tertentu. Bioteknologi pada hewan juga dapat menggangu keseimbangan ekosistem lingkungan dan juga sistem rantai makanan. Selain itu, hewan hasil rekayasa atau kloning kehilangan integritasnya sebagai hewan. Integritas yang dimaksud yaitu hak untuk hidup secara alami yang tidak diperoleh hewan hasil klon atau rekayasa. Hal ini dikarenakan hewan hasil bioteknologi tidak memiliki kesempatan untuk hidup seperti hewan lainnya, contohnya: hidup di laboratorium, makanan diatur ilmuan, proses perkawinan yang direkayasa, dsb.
c)
Resiko pada kesehatan manusia
Produk pangan hewani hasil bioteknologi menjadi perdebatan dalam kalangan masyarakat. Konsumsi produk hewani hasil bioteknologi dapat menyebabkan alergi pada manusia. Selain itu juga diperkirakan dapat mengubah susunan genetik manusia apabila gen yang direkayasa tersebut menyisip pada gen manusia. Penyisipan gen ini dapat menyebabkan berbagai macam efek mutasi pada fisik manusia, salah satu contohnya adalah pertumbuhan sel yang abnormal yang dikenal dengan kanker. Dampak lain dari mutasi adalah cacat lahir pada keturunan berikutnya yang disebabkan karena gen yang menyisip juga diturunkan ke bayi dan diekspresikan.
d)
Resiko pada lingkungan dan sosio ekonomi ekonomi
Resiko bioteknologi hewan terhadap lingkungan yaitu menggangu keseimbangan alam. Resiko utama adalah kepunahan dari jenis hewan alami, hal ini dikarenakan manusia terus mengembangbiakkan hewan hasil rekayasa
sehingga hewan alaminya mulai tersisihkan kemudian punah. Keseimbangan alam lain yang terganggu adalah rantai makanan dan seleksi alam, di mana yang dapat bertahan hidup hanya hewan hasil rekayasa. Hewan hasil rekayasa bioteknologi yang dilepaskan ke alam bebas juga diperkirakan dapat menyebabkan mutasi alam, terutama apabila gen yang disisipkan dapat berpindah kepada organisme lainnya. Mutasi alam berdampak dengan: menurunkan gen pada keturunan berikutnya, menyebabkan ukuran hewan abnormal, dan menyebabkan jumlah hewan kuat yang berlebihan sehingga timbul dominasi di alam. Rekayasa yang terus berkembang juga dapat menyebabkan keseragaman genetik pada ekosistem yang menyebabkan alam kehilangan keberagamannya. Resiko bioteknologi hewan pada sosio ekonomi berupa adanya keseragaman genetik. Umumnya variasi akan hewan pangan dalam hal jenis dan ukuran akan menyebabkan variasi harga yang mendukung pertumbuhan ekonomi. Apabila ada keseragaman genetik, maka harga hewan pangan akan menjadi sama sehingga terjadi penurunan ekonomi. Perusahaan pangan yang menggunakan produk bioteknologi bioteknologi akan makin berkembang sedangkan yang tidak akan merugi. Dampak lain juga terdapat pada bidang sosial dan politik. Akan terjadi kesenjangan sosial antara negara yang maju dan menggunakan pangan transgenik dan negara berkembang. Hal ini juga akan memicu ketergantungan pangan oleh negara berkembang terhadap negara maju. Secara politik, ketergantungan ini dapat merugikan negara-negara berkembang. Masalah sosial-politik ini dapat memicu kembali masalah negara barat dan negara timur.
BAB III PENUTUP
3.1 KESIMPULAN Bioteknologi hewan adalah bioteknologi yang mengunakan agen hayatinya berupa hewan. TE (transfer embrio) merupakan teknologi yang memungkinkan induk betina unggul memproduksi anak dalam jumlah banyak tanpa harus bunting dan melahirkan. Bayi tabung, sel telur yang berada di dalam ovarium betina berkualitas unggul sesaat setelah mati dapat diproses in vitro di luar tubuh sampai
tahap embrional. Kultur sel hewan adalah sisitem menumbuhkan sel manusia maupun hewan untuk tujuan memproduksi metabolit tertentu. Pada saat sekarang aplikasi dari system ini banyak digunakan untuk menghasilkan untuk menghasilkan produk-produk farmasi dan kit diagnostik dengan kebanyakan jenis produk berupa molekul protein kompleks. Hewan transgenik merupakan satu alat ala t riset biologi yang potensial dan sangat menarik karena menjadi model yang unik untuk mengungkap fenomena biologi yang spesifik. Dengan rekayasa genetika dihasilkan hormon pertumbuhan hewan yaitu BST (Bovine Somatotrophin). Kriopreservasi merupakan suatu proses penghentian sementara kegiatan metabolism sel tanpa mematikan sel dimana proses hidup dapat berlanjut setelah kriopreservasi dihentikan. Dampak bioteknologi hewan adalah Konsep yang terbatas berfokus pada kesehatan biologis dan Konsep yang luas juga mempertimbangkan mengenai kesempatan hewan untuk menunjukkan spesifikasi jenis spesies yang alami.
3.2 SARAN Sebaiknya penggunaan bioteknologi hewan perlu diawasi oleh pemerintah agar tidak memiliki dampak yang merugikan masyarakat banyak.
DAFTAR PUSTAKA Margawati, Endang Tri. 2009. Transgenic Animals: Their Benefits To Human Welfare. http://www.actionbioscience.org/biotech/margawati.html#learnmore
http://www.crayonpedia.org/Penerapan_Bioteknologi
http://www.cybertokoh.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&artid=915
http://rusfidra.multiply.com/Aplikasi_Bioteknologi_dalam_Pemuliaan_Ternak
Diposkan oleh QurAiniYanti di 02.17 Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest
Tidak ada komentar: Poskan Komentar Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda Langganan: Poskan Komentar (Atom)
Arsip Blog
▼ 2013 (15) ▼ September (3) September (3) o TREATMENT DAN PENGOBATAN ASCARIDIASIS PADA AYAM PEMBUATAN VAKSIN DAN INSULIN HEWAN TRANSGENIK ► Mei (12) o
► 2012 (2)
Mengenai Saya
QurAiniYanti Lihat profil lengkapku Template Picture Window. Diberdayakan oleh Blogger .
Kelinci Transgenik Bercahaya bak Kunang-kunang Selasa, 20 Agustus 2013 | 05:43 WIB
University of Istanbul Peneliti menciptakan kelinci yang mampu menyala dalam gelap dengan menyisipkan gen ubur-ubur. Baca juga
4
Sekelompok kelinci yang lahir di University of Istanbul, KOMPAS.com — Sekelompok Turki, berbeda dengan kelinci pada umumnya. Rekayasa genetika membuat kelinci tersebut mampu menyala dalam gelap. Kelinci mampu menyala dalam gelap sebab peneliti dari universitas tersebut menyisipkan gen ubur-ubur. Gen ubur-ubur menghasilkan protein yang membuat hewan mampu bercahaya jika terpapar sinar ultraviolet. Penyisipan gen ubur-ubur bukan tanpa tujuan. Dengan penyisipan ini, peneli ti ingin mengetahui apakah material genetik tertentu dari satu hewan berhasil disisipkan pada hewan lain. Sebagai contoh, penyisipan gen ubur-ubur membantu eksperimen Ma yo Clinic mengetahui kesuksesan rekayasa kucing yang resisten feline resisten feline immunodeficiency virus (FIV). virus (FIV). Diberitakan Foxnews,, Kamis (15/8/2013), dalam eksperimen, peneliti Mayo Diberitakan Foxnews Clinic menyisipkan gen pembawa protein yang membuat kucing resisten terhadap FIV. Tanpa gen ubur-ubur, peneliti akan kesulitan mengetahui apakah kucing hasil eksperimen benar-benar telah resisten terhadap FIV. Gen ubur-ubur berfungsi seperti penanda resistensi itu. Dalam konteks kelinci, penyisipan gen ubur-ubur bisa membatu peneliti melakukan rekayasa genetika kelinci sehingga bisa dimanfaatkan sebagai "pabrik obat". Gen tertentu bisa disisipkan pada kelinci sehingga hewan itu menghasilkan molekul tertentu yang dibutuhkan. Molekul bisa dipanen dari air susu. Molekul itu sendiri bisa berupa obat-obatan. Dengan membuat kelinci bercahaya, peneliti mampu membedakan kelinci yang sudah membawa gen yang disisipkan dan yang tidak. Pemanfaatan kelinci efektif untuk menghasilkan molekul tertentu. Produksi molekul menggunakan kelinci, seperti dikatakan, lebih murah daripada produksi secara kimia di pabrik. Gen ubur-ubur, selain pada kelinci dan kucing, juga pernah disisipkan pada babi
dan anjing. Peneliti dari University of Hawaii dan Marmara Universit y juga terlibat eksperimen ini. (Dyah Arum Narwastu)
Oleh: Priyono, S.Pt Mahasiswa Magister Ilmu Ternak UNDIP 2008/2009
Hewan transgenik merupakan hewan yang diinjeksi dengan DNA dari hewan lain. Transformasi gen tersebut yang umumnya berasal dari spesies yang sama, tapi dapat juga berasal dari spesies spesi es berbeda yang dilakukan terhadap embrio sebelum hewan transgenik tersebut dilahirkan. Transformasi genetik diharapkan menyebabkan mutasi spontan sehingga genetik dari hewan yang ditransformasi termodifikasi sesuai dengan gen yang diharapkan muncul sebagai performans sebagai performans.. Hewan transgenik dikembangkan dengan 3 cara, yaitu mikroinjeksi DNA, transfer gen dengan media retrovirus dan transfer gen dengan media sel cangkokan embrionik. Mikroinjeksi DNA dilakukan dengan melakukan injeksi langsung gen terpilih yang diambil dari anggota lain dalam spesies yang sama ataupun berbeda ke dalam pronukleus ovum yang telah dibuahi. Transfer gen dengan media retrovirus menggunakan retrovirus sebagai vector, kemudian menginjeksikan DNA ke dalam sel inang. DNA dari retrovirus berintegrasi ke dalam germ untuk bekerja. Transfer gen dengan media sel cangkokan embrionik diaplikasikan dengan menggunakan sequence menggunakan sequence DNA DNA yang diharapkan muncul ke dalam kultur in vitro sel vitro sel cangkokan embrionik. Sel cangkokan c angkokan dapat menjadi organisme lengkap. Sel kemudian berikatan dalam embrio pada tahap perkembangan blastosit (Bains, 1993). Hewan yang telah berhasil dikembangkan menjadi hewan transgenik adalah mencit sebagai hewan pioneer hewan pioneer yang yang pertama kali dibuat. Saat ini telah dikembangkan ke tikus, kelinci, domba, sapi dan babi. Salah satu tujuan dilakukan
manipulasi genetik adalah untuk menghasilkan hewan yang memiliki karakter yang diharapkan (breeding (breeding ). ). Manipulasi genetik dilakukan untuk beberapa tujuan. Pada bidang pertanian, dengan manipulasi genetik dihasilkan hewan yang memiliki karakter yang diharapkan (breeding (breeding ), ), pangan yang lebih sehat dihasilkan lebih cepat (kualitas pangan) dan resistensi terhadap infeksi bakteri yang tersebar bebas (resistensi penyakit). Bidang industri, produk produk baru (kambing yang yang menghasilkan sutra labalaba) dapat diciptakan. Dalam bidang riset, memunculkan model riset baru (mencit transgenik) dan evolusi yang dipaksa (organisme baru dengan karakter yang lebih diharapkan). Meskipun banyak potensi dan manfaat yang dapat diambil dari hewan transgenik, akan tetapi proses yang dilibatkan dalam pengembangan hewan transgenik di laboratorium berpotensi atau memiliki dampak yang buruk terhadap masa depan hewan yang dilibatkan. Proses yang terjadi dalam pengembangan galur transgenik baik di laboratorium maupun di hewan ternak secara potensial memiliki dampak utama terhadap hewan yang diamati. Area tertentu dimana masalah dapat terjadi adalah pada proses eksperimental yang berhubungan dengan produksi in vitro dan vitro dan transfer embrio serta selama gestasi dan kelahiran hewan yang dimanipulasi. Pada hewan ternak, dibandingkan dengan IB, prosedur yang digunakan sebelum dan sesudah mikroinjeksi (contohnya kultur in vitro dan vitro dan transfer embrio) mungkin memperpanjang gestasi, meningkatkan bobot lahir dan menyebabkan insiden kesulitan lahir dan kehilangan perinatal yang lebih tinggi. Dari berbagai sumber.
Kelinci Bersinar Hasil Rekayasa Gen Posted by keph on Monday, August 19th, 2013 · Comments (0)
Kelinci Bersinar Hasil Rekayasa Gen Dalam memanipulasi genom organisme yang berbeda, salah satu masalah terbesar adalah mengumpulkan hasil penelitian Anda. Anda membutuhkan waktu berminggu – berminggu – minggu minggu bahkan sampai bulan dalam upaya untuk memasukkan atau menghapus sebuah gen yang sangat spesifik, Anda telah membuat model teliti untuk kemungkinan efek dari perubahan ini, Anda tel ah berhasil menumbuhkan organisme uji Anda hanya dengan genom yang tepat untuk menyangkal kemungkinan hipotesis Anda, lalu apa yang terjadi? Bagaimana tepatnya Anda tahu apakah percobaan Anda telah bekerja? bekerja? Secara historis masalah ini telah dipecahkan dengan memastikan bahwa ada perbedaan yang dapat terlihat dengan perubahan perubahan yang Anda inginkan inginkan untuk terjadi atau tidak. Sebuah studi baru yang dilakukan pada kelinci telah memberikan bukti kuat yang mendukung teknik baru untuk memanipulasi gen dalam sel uruh mamalia. Proses ini melibatkan penghapusan embrio dari ibu, memperlakukan mereka untuk memasukkan gen untuk bulu neon, kemudian memasukkan kembali embrio ke dalam rahim ibu kelinci. Ketika anak kelinci lahir, dua dari delapan bayi yang baru lahir mengekspresikan protein protein bercahaya, yang merupakan tingkat keberhasilan yang lebih baik daripada bentuk-bentuk lain dari penyisipan gen yang telah mampu dicapai di masa lalu. Titik penelitian ini hanya menggunakan cahaya dari protein ubur-ubur sebagai penanda untuk penyisipan penyisipan sukses dari gen, gen apapun. Kelinci bersinar adalah langkah pertama menuju penggunaan teknik ini untuk menghasilkan kelinci yang menghasilkan susu yang telah dicampur dengan protein.
Tim ini telah mulai bekerja pada percobaan serupa pada domba, dan domba transgenik dijadwalkan akan lahir pada bulan November. Mungkin tidak jauh dari kita untuk mendengar suatu saat ada seekor kambing yang mampu menghasilkan bulu sutera. Siapa yang tahu ? VIVAnews - Ilmuwan asal Turki dan AS berhasil membesarkan sekelompok anak kelinci
yang dapat bersinar dalam gelap atau glow atau glow in the dark . Itu terobosan terkini dalam mengembangkan obat untuk penyakit genetik yang mengancam jiwa manusia. Menurut surat kabar Daily kabar Daily Mail , 16 Agustus 2013, tim ilmuwan itu berhasil membuat delapan kelinci yang memancarkan cahaya hijau di dalam kegelapan. C aranya dengan menyuntikkan materi genetik neon ubur-ubur dan menyuntikkan ke dalam embrio kelinci. "Ini merupakan bukti yang menunjukkan bahwa kita dapat mengambil gen yang tidak ada di dalam tubuh kelinci dan memasukkan ke dalam tubuh kelinci," kata Dr Stefan Moisyadi, dari University of Hawaii, Amerika Serikat. Kelinci-kelinci itu lahir di sebuah pusat penelitian di Turki akan terlihat normal dan tidak ada efek buruk di dalam tubuhnya. Tubuhnya tetap dibalut bulu-bulu berwarna putih ketika siang hari. "Namun, pada malam hari atau kondisi gelap hewan itu seperti bola lampu yang menyala. Seluruh tubuhnya seperti lampu LED. Buat Obat
Para ilmuwan berharap penelitian ini akan membantu menemukan cara membuat obat yang lebih murah untuk gangguan genetik seperti hemofilia, atau penyakit yang diturunkan dari ibu kepada anaknya. "Untuk pasien yang menderita hemofilia akan memerlukan enzim untuk pembekuan darah. Dengan penelitian ini kami akan mampu membuat enzim yang lebih murah, karena saat ini enzim tersebut memiliki harga milyaran dolar," ujar Moisyadi. Saat ini tim peneliti berencana membawa penelitiannya ke Amerika Serikat, tapi masih terhalang oleh birokrasi yang melarang adanya transgenik pada hewan. "Kami terus berkomitmen melakukan penelitian ini, karena kedepannya akan sangat bermanfaat untuk umat umat manusia," tutur Moisyadi. Moisyadi. Percobaan memasukkan protein neon ubur-ubur ke tubuh hewan pertama kali dilakukan pada
tahun 1980, ketika itu seekor tikus mampu bersinar di dalam kegelapan. Sejak saat itu mulai banyak ilmuwan yang yang melakukan percobaan percobaan pada kucing, anak anjing, monyet, monyet, dan babi. (eh)
Coba kalian lihat foto kelinci dan tanaman yang dapat berpendar seperti hewan ubur-ubur pada Gambar 13.1. Ahli biologi molekular telah mengembangkan makhluk hidup yang dapat memancarkan cahaya seperti makhluk hidup laut uburubur. Para peneliti memasukkan DNA dari makhluk hidup laut yang bertanggung jawab dalam memancarkan cahaya ke dalam zigot kelinci atau kromosom tanaman. Akibatnya, dihasilkan kelinci ataupun tanaman yang mengalami perubahan genetik sehingga dapat berpendar berpendar hijau pada keadaan tertentu. DNA kelinci ataupun tanaman yang dapat berpendar hijau ini merupakan hasil hasil rekayasa genetik menggunakan teknologi DNA rekombinan. Rekayasa genetik merupakan bagian bioteknologi modern yang belakangan ini berkembang sangat pesat. Praktek bioteknologi sebenarnya telah berlangsung sejak berabadabad yang lalu, yaitu melalui bioteknologi tradisional. Contohnya penggunaan mikroba untuk membuat minuman anggur dan keju, serta pemuliaan atau penangkaran hewan ternak dan tanaman. Standar Kompetensi Mengidentifikasi pengembangan bioteknologi dan dampaknya bagi kehidupan Kompetensi Dasar 13.1. Mengidentifikasi ciri dan sifat mikroorganisme dalam proses bioteknologi. 13.2. Mengidentifikasi dampak pengembangan bioteknologi. 13.3. Mengidentifikasi peranan bioteknologi bagi pertanian sampai kesehatan manusia. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari Bioteknologi dan Peranannya Bagi Kehidupan, kalian diharapkan dapat memahami, menafsirkan, dan mengkomunikasikan pemahaman konsep, penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam kehidupan. Kata-Kata Kunci Antiserum Mikoprotein Bioteknologi Makhluk hidup transgenik Bioteknologi modern Pencucian mikrobial Bioteknologi tradisional Penguraian lumpur Bakteri Mesofil Plasmid Bakteri Psikrofil Protein Kristal Insektisida Bakteri Toksoid Protein Sel Tunggal Eksplan Rekayasa genetik Enzim ligase Termofil Enzim restriksi endonuklease Toksitas selektif antibiotik Fertilisasi invitro Vaksin atenuasi 13.1. Ciri dan sifat mikroorganisme Bioteknologi secara harafiah berarti ilmu yang menerapkan prinsipprinsip biologi. Pengertian bioteknologi yang lebih lengkap adalah pemanfaatan t eknik rekayasa terhadap makhluk hidup, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi makhluk hidup maupun menghasilkan produk dan jasa bagi
kepentingan hidup manusia. Bioteknologi tidak terlepas dari mi kroorganisme sebagai subyek (pelaku). Mikroorganisme yang dimaksud adalah virus, bakteri, cendawan, alga,protozoa, tanaman maupun hewan. Mikroorganisme menjadi subyek pada proses bioteknologi karena beberapa hal berikut ini: 1. Reproduksinya sangat cepat. Dalam hitungan menit telah dapat berkembang biak sehingga merupakan sumber daya hayati yang sangat potensial. Mikroorganisme dapat memproses bahan-bahan menjadi suatu produk dalam waktu yang singkat. 2. Mudah diperoleh dari lingkungan kita. 3. Memiliki sifat tetap, tidak berubah-ubah. 4. Melalui teknik rekayasa genetik para ahli dapat dengan cepat memodifikasi/ mengubah sifat mikroorganisme sehingga dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan yang kita inginkan. 5. Dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia dan tidak tergantung musim/iklim. Pemanfaatan mikroorganisme untuk bioteknologi sangat membantu manusia untuk mengatasi berbagai masalah, misalnya di bidang makanan, pertanian, pengobatan, limbah, industri, dan lainnya. lainnya. Sejak tahun 6000 SM, orang orang telah mengenal proses fermentasi pada bahan makanan misalnya untuk membuat bir. Namun, bukti bahwa mikroorganisme inilah yang melakukan fermentasi baru diketahui setelah penelitian yang dilakukan oleh Louis Pasteur (1857-1876). Saat ini, teknologi produksi bahan makanan melalui fermentasi dikategorikan dalam bioteknologi konvensional/klasik. konvensional/klasik. Coba kalian sebutkan produk/bahan makanan atau minuman yang diproduksi melalui proses fermentasi. Teknologi yang telah diterapkan untuk menghasilkan produk dalam skala industri dengan menggunakan makhluk hidup, sistem atau prose bioteknologi dikategorikan seba gai bioteknologi modern. Bioteknologi modern ini sangat tergantung pada mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika. 13.2 Ilmu-ilmu yang digunakan dalam bioteknologi Dewasa ini, setiap perkembangan ilmu yang dihasilkan manusia pasti diikuti dengan penerapannya dalam kehidupan. Ilmu tersebut dikembangkan dengan metode ilmiah dan diterapkan dalam bentuk teknologi. Hal ini terjadi juga pada biologi. Biologi telah berkembang dengan pesat, terutama cabang-cabang mikrobiologi dan genetika, serta cabang kimia yaitu biokimia. Cabang-cabang biologi dan kimia ini kemudian kemudian diterapkan dalam bentuk bioteknologi. bioteknologi. Disamping itu perkembangan ilmu komputer juga mendukung pengembangan bioteknologi menjadi cabang ilmu bioinformatika. 13.2.1. Mikrobiologi Mikrobiologi merupakan cabang biologi yang mempelajari tentang mikroba atau jasad renik. Pengaturan sifat-sifat dan struktur mikroba mendukung kemajuan bioteknologi. Misalnya, mikroba berupa berupa bakteri dapat tumbuh pada kisaran suhu tertentu. Bakteri dapat digolongkan sebagai psikrofil yang tumbuh pada suhu 0 0 C hingga 30 0 C, mesofil yang tumbuh pada suhu 25 0 C hingga 40 0C, dan termofil
yang tumbuh pada suhu 50 0 C atau lebih. Pengetahuan mengenai bakteri ini dapat digunakan saat membuat yogurt. Yogurt dibuat dari susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bukgaricus pada suhu 40 0 C selama 2.5 sampai 3.5 jam. 13.2.2. Biologi Sel Biologi sel merupakan cabang biologi yang mempelajari sel.Pengetahuan mengenai sifat-sifat dan struktur sel akan mendukung aplikasi bioteknologi. Pengetahuan mengenai sifat protoplasma suatu sel yang dapat berfusi atau bergabung dengan protoplasma sel lain pada spesies yang sama, bermanfaat bagi aplikasi fusi sel di bidang pemuliaan tanaman sehingga dapat menghasilkan tanaman yang lebih unggul karena semua bagian sel bergabung, tidak seperti melakukan perkawinan antara bunga jantan dan betina. Selain itu pengetahuan mengenai sifat totipotensi pada sel-sel tanaman sangat bermanfaat untuk pengembangan kultur kultur jaringan. Totipotensi merupakan kemampuan sel-sel tanaman hidup untuk berdefrisiensiasi menjadi berbagai organ tanaman yang baru bahkan menjadi tanaman lengkap (Gambar (Gambar 13.2).
13.2.3. Genetika Genetika merupakan cabang biologi yang mempelajari sifat-sifat genetik makhluk hidup dan sistem pewarisannya dari saru generasi ke generasi berikutnya. Pemahaman mengenai bentuk dan karakteristik DNA (gen) yang berperan dalam mengontrol suatu sifat akan membantu percepatan kemajuan bioteknologi. Beberapa penemuan seperti tanaman tomat yang tidak mudah busuk, insulin yang dihasilkan oleh mamalia dan diperlukan untuk pengobatan diabetes telah dapat disintesis dengan memasukkan gen yang bertanggung jawab untuk insuli n ke dalam bakteri Escherichia coli dan memproduksinya. Hal ini merupakan salah satu penerapan ilmu genetika dalam bioteknologi. 13.2.4. Biokimia Biokima merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari makhluk hidup dari aspek kimianya. Biokimia menganggap hidup adalah menyangkut proses kimi a,
sehingga dengan pengetahuan biokimia maka ahli bioteknologi memperlakukan makhluk hidup sebagai bahan kimia yang dapat dipadukan dan direaksikan. Selain mikrobiologi, biologi sel, dan biokimia, ilmu-ilmu l ain juga digunakan dalam bioteknologi. Contohnya Contohnya virologi (ilmu mengenal virus), teknologi teknologi pangan, biologi pertanian, biologi kedokteran, kedokteran, biologi kehutanan dan ilmu komputer. 13.3. Dampak pengembangan bioteknologi Perkembangan bioteknologi telah melalui sejarah yang panjang sebelum manipulasi genetik mulai berkembang. Secara tidak langsung masyarakat telah banyak melakukan kegiatan bioteknologi, bioteknologi, walaupun tanpa sebutan bioteknologi, bioteknologi, seperti: pemanfaatkan mikroba pada proses fermentasi untuk membuat minuman, roti, keju. Proses seleksi tanaman yang dilakukan oleh para petani untuk mendapatkan tanaman unggul maupun melalui persilangan juga mer upakan kegiatan bioteknologi, demikian juga dengan penangkaran hewan. Kegiatan seperti diatas ini juga disebut sebagai bioteknologi tradisional. Sebaliknya, bioteknologi modern yang yang menggunakan proses proses rekayasa genetika mulai berkembang setelah penemuan struktur DNA sekitar tahun 1950, yang diikuti dengan penemuan-penemuan penemuan-penemuan lainnya, seperti: enzim pemotong DNA (enzim restriksi endonuklease), enzim yang dapat menggabungkan DNA (enzim ligase). Selanjutnya ditunjukkan dengan keberhasilan menciptakan DNA rekombinaan melalui penggabungan DNA dari dua makhluk hidup yang berbeda. Teknologi DNA rekombinan atau yang juga dikenal dengan teknik kloning merupakan contoh bioteknologi modern. Bioteknologi pada saat ini lebih didasarkan kepada teknik manipulasi atau rekayasa DNA. Manipulasi DNA dimulai dengan mengisolasi DNA yang bertanggung jawab untuk sifat tertentu dengan bantuan enzim pemotong DNA, selanjutnya digabungkan dengan bantuan enzim ligase dan memindahkannya pada makhluk hidup yang berbeda seperti bakteri, hewan dan tumbuhan (Gambar 13.3). Hasil dari teknik tersebut diantaranya adalah insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan bakteri E. coli, kloning domba Dolly, tanaman kapas tahan insektisida. 13.3.1 Aplikasi bioteknologi Selama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, kita melihat begitu pesatnya perkembangan bioteknologi bioteknologi tradisional maupun modern diberbagai bidang. bidang. Pesatnya perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan t ingkat kebutuhan hidup manusia di muka bumi. Hal ini i ni dapat dipahami, mengingat bioteknologi menjanjikan suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia, mulai dari bidang pertanian, peternakan hingga kesehata n dan pengobatan maupun ketahanan negara (HANKAM).
13.3.1.1. Bioteknologi tradisional Aplikasi bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek pada kehidupan manusia, seperti aspek pangan, pertanian, peternakan, hingga kesehatan dan pengobatan. 13.3.1.1.1. Bidang pangan Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan. makanan. 1. Pembuatan roti Pada pembuatan roti, biji-bijian serelia dipecah dahulu untuk membuat tepung
terigu. Selanjutnya oleh enzim amilase tepung dirubah menjadi glukosa. Selanjutnya khamir Saccharomyces cerevisiae, yang akan memanfaatkan glukosa sebagai substrat respirasinya sehingga akhirnya membentuk gelembunggelembung yang akan terperangkap pada adonan roti. Adanya gelembung ini menyebebkan roti bertekstur ringan dan mengembang. Sedangkan jika ditambah protease maka roti yang dihasilkan akan bertekstur bertekstur lebih halus. 2. Pengolahan hasil susu Susu dapat diolah dengan bioteknologi sehingga menghasilkan produk-produk baru, seperti keju, mentega dan yogurt. yogurt. 'a. Keju Pada pembuatan keju, kelompok bakteri yang dipergunakan adalah bakteri asam laktat. Bakteri ini berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat menurut reaksi berikut. C12H22O11 + H2O →4CH3CHOHCOOH Laktosa Air Asam laktat Bakteri asam laktat yang bisa digunakan adalah Lactobacillus dan Sterptococcus. Di dalam proses pembuatan keju, susu terlebih dahulu di panaskan 90°C atau dipesteurisasikan melalui pemanasan sebelum kultur bakteri asam laktat dinokulasikan (di tanam). Akibat aktivitas bakteri, pH menjadi turun dan mengakibatkan susu terpisah menjadi dadih padat dan cairan whey; proses ini disebut pedadihan. Kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk menggumpalkan dadih. Pada saat ini, enzim rennin dari sapi sudah digantikan dengan enzim buatan yaitu kimosin. Whey yang terbentuk dimanfaatkan sebagai makanan sapi, sedangkan s edangkan dadih yang terbentuk dipanaskan dengan suhu 32- 42°C sehingga menghasilkan keju. Selain itu pada pembuatan keju juga digunakan cendawan agar kualitas lebih baik. Ada 4 macam jenis keju, yaitu : 1. keju sangat keras, contoh: keju Romano, keju Permesan. 2. keju keras , contoh: keju Cheddar, keju Swiss. 3. keju setengah lunak, contoh: keju Requefort (keju biru). 4. keju lunak, contoh: keju Camembert. b. Yoghurt Pada yoghurt, susu dipasteurisasi dahulu, lalu sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganime yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobaphillus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri ini ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, lalu disimpan dalam suhu 45°C selama 5 jam. Dalam penyimpanan ni pH turur jadi 4,0 akibat didinginkan dan bisa ditambahkan cita rasa buah jika diinginkan. Yoghurt berasal dari bahasa Turki serta memiliki nama lain seperti mast (Iran), kiselmleka (Balkan), mauzun (Armenia), cieddu (Italia). Yoghurt yang cukup terbaik adalah tanpa rasa tanpa warna ( cukup ditambah gula saja). c. Mentega Pada pembuatan mentega, mikroorganisme yang digunakan adalah Streptococcuslactis dan Leuconostoc cremoris yang membantu proses pengasaman. Setelah itu, susu ditambah dengan cita rasa tertentu, kemudian lemak
mentega dipisahkan. Pengadukan lemak mentega menghasilkan mentega yang siap makan. 3. Produk makanan lain Pengolahan produk makanan lain dapat berupa sayur, buah dan s ebagainya. Di antaranya akan dijelaskan berikut ini: a. Sauerkraut Sauerkraut adalah sayuran yang' diasamkan agar dapat awet di simpan. Cara membuatnya, sayuran seperti kol atau sawi diirisi kemudian dicampur dengan garam lalu di tekan dalam tempat penyimpanan untuk mengeluarkan udara. Kemudian di tambahkan bakteri asam laktat. Aktivitas bakteri i ni meurunkan pH menjadi 5.0. pH ini mencegah mikroorganisme la in tumbuh, selain itu dapat menimbulkan cita rasa unik akibat akumulasi zat organik yang oleh bakteri. 'b. Penyimpanan zaitun dan timun Zaitun dan timun dapat diawetkan dengan menyimpannya dalam larutan garam yang ditambah bakteri asam laktat. Dalam kondisi anaerob, bakteri tumbuh dengan subur danmenurukan pH hingga 4.0. Dengan pH rendah ini aktivitas mikroba lain dapat dicegah. c. Tahu kuning, tahu putih, dan temp'e dibuat dari kedelai menggunakan cendawan Rhizopus (Gambar 13.4)
d. Oncom, dibuat dari bungkil kacang tanah menggunakan cendawan Neurospora sithopila. e. Tapai, dibuat dari ketela pohon dengan menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae. 13.2.1.1.2. Bidang pertanian Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian ialah: 1. Hidroponik, merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman (Gambar 13.5).
2. Seleksi tanaman yang memiliki karakter yang unggul seperti biji besar a tau tinggi maupun produksi yang besar. 13.2.1.1.3. Bidang peternakan Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang peternakan misalnya pada: 1. Domba ankon, merupakan domba berkaki pendek dan bengkok, hasil mutasi alami. 2. Sapi ―Jersey‖ yang diseleksi diseleks i oleh manusia agar menghasilkan susu berkrim banyak (Gambar 13.6).
13.2.1.1.4. Kesehatan dan pengobatan Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pengobatan, misalnya: 1. Antibiotik yang digunakan manusia untuk pengobatan diisolasi dari bakteri dan jamur (Gambar 13.7)
2. Vaksin merupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganisme mi kroorganisme yang sifat virulensinya telah dimatikan, bermanfaat untuk meningkatkan imunitas. 13.2.1.2. Bioteknologi modern Aplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, peternakan hingga kesehatan dan pengobatan. 13.2.1.2.1. Pangan Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang pada bidang pangan, misalnya: 1. Kandungan vitamin A pada tanaman padi Golden rice. 2. Kentang yang telah mengalami mutasi genetik sehingga kadar pati kentang meningkat 20% dari kentang biasa. 13.2.1.2.2. Bidang pertanian Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang pertanian, misaln ya: 1. Tanaman jagung, kapas dan tomat yang resisten terhadap serangan penyakit gen tertentu (setelah gennya dimanipulasi menggunakan teknologi DNA rekombinan) (Gambar 13.8).
13.2.1.2.3. Bidang peternakan Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang peternakan, yaitu: 1. Pembelahan embrio secara fisik (spilitting) (spilitti ng) (Gambar 13.11) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda.
2. Ternak unggul hasil manipulasi genetik, contohnya unggul pada daging dan susunya 3. Ikan salmon yang disisipkan hormon pertumbuhan menjadi 2 kali lipat besarnya (Gambar 13.12)
13.2.1.2.4. Kesehatan dan pengobatan Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang kesehatan dan pengobatan antara lain: 1. Hormon insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan Escherechia coli (Gambar 13.13) 2. manipulasi produk vaksin dengan menggunakan menggunakan E. coli agar lebih efisien. 13.3. Bioteknologi dengan menggunakan mikrobiologi Bioteknologi tradisional maupun modern telah menggunakan mikroorganisme sebagai bagian suatu proses untuk meningkatkan produk dan jasa. Bioteknologi umumnya menggunakan mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast), dan kapang, dengan alasan: 1. pertumbuhannya cepat. 2. sel-selnya mempunyai kandungan protein yang tinggi. 3. dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya mi salnya dari limbah pertanian. 4. menghasilkan produk yang tidak toksik. 5. sebagai makhluk hidup, reaksi biokimianya dikontrol oleh enzim makhluk hidup itu sendiri sehingga tidak memerlukan tambahan reaktan dari luar.
Bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme antara lain penemuan dan penyelesaian masalah pangan, obat-obatan, pembasmian hama tanaman, pencemaran, dan pemisahan logam dari bijih logam. logam. 13.3.1. Mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan atau minuman Mikroorganisme dapat mengubah nilai gizi makanan atau minuman dalam proses fermentasi. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari senyawa organik menjadi produk organik yang lebih sederhana. Aktivita s mikroorganisme tersebut antara lain dalam fermentasi fermenta si yang mengubah ampas tahu atau kacang kedelai menjadi oncom, kacang kedelai menjadi tempe atau putih menjadi arak hitam atau putih. Mikroorganisme pada proses fermentasi menyebabkan: a. perubahan senyawa-senyawa kompleks pada makanan atau minumam menjadi senyawa yang lebih sederhana. b. peningkatan cita rasa dan aroma makanan atau minuman. Misalnya oncom dapat dibuat dari ampas tahu, kelapa ataukacang tanah dengan penambahan mikroorganisme berupa Neuspora. Neuspora mengeluarkan enzim amilase, lipase, dan protease yang aktif selama proses fermentasi, juga menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai atau kelapa. Fermentasi pada pembuatan oncom juga menyebabkan men yebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap. Mikroorganisme dapat dijadikan langsung sebagai sumber pembuatan makanan. Hal ini disebabkan: a. massa mikroorganisme tumbuh menjadi dua kali lipat dalam waktu satu jam, sedangkan massa tumbuhan atau hewan memerlukan waktu berminggu-minggu. berminggu-minggu. b. massa mikroba minimal mengandung 40% protein serta mempunyai kandungan kandungan vitamin dan mineral yang tinggi. Pada tabel 15.1 berikut terlihat bahwa protein yang dihasilkan setiap hari dari 1000 biomassa (kg) bakteri mencapai nilai tertinggi dibandingkan produksi protein oleh hewan ternak, tanaman kacang kedelai, dan khamir.
Makanan yang berasal berasal dari mikroorganisme disebut protein sel tunggal (PST) atau disebut juga single-cell (SCP). Tunggal merupakan makanan kaya protein yang berasal dari mokroorganisme. Awalnya, sekitar tahun 1960-an mikroorganisme protein sel tunggal ditumbuhkan dalam medium yang mengandung minyak. Namun, meningkatnya hara minyak pada tahun 1970 menyebabkan menyebabkan produksi protein sel tunggal ditumbuhkan di dalam sirup glukosa, ampas buah-buahan, dan dan sisa berbagai produk pertanian. Contoh mikroorganisme protein sel tunggal yaitu cendawan Fusarium gramineaum yang mengandung protein 45% dan lemak 13%. Fusarium sangat bergizi, disebut sebagai mikroprotein. Merek dagang mikroprotein disebut Quorn. Quorn merupakan produk seperti lembaran adonan kue. Quorn yang ditambah dengan berbagai warna dan aroma dapat menghaslkan berbagai macam makanan, juga dapat digunakan digunakan sebagai pengganti daging sapi dan ayam. Quorn juga sering digunakan sebagai campuran untuk membuat sosis (Gambar 13.14).
Gambar 13.14. Beberapa produk hasil bioteknologi: a. sosis b. ikan c.daging, d. Mie, e.kultur sel hewan f. Tape. 13.3.2. Mikroorganisme penghasil obat Mikroorganisme merupakan agen yang dapat membantu bidang pengobatan. Mikroorgansime tersebut misal digunakan untuk membuat antibioti k dan vaksin, seperti yang akan dibahas berikut ini. 13.3.2.1. Antibiotik Merupakan senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain. Banyak ditemukan
mikroorganisme yang mengandung substansi dengan aktivitas antibiotik. 13.3.2.2. Penisilin Diproduksi secara komersial dicampurkan dengan berbagai senyawa, namun komponen utama berupa penisilin. Komponen utama penisilin t ersebut merupakan penisilin G yang dapat diubah menjadi menjadi bentuk-bentuk lain dengan aktivitas aktivitas yang sedikit berbeda. Penisilin G terdegradasi oleh asam lambung sehingga penisilin ini lebih baik diberikan diberikan melalui suntikan. Contoh lain adalah penisilin yang tidak dapat dipengaruhi oleh asam lambung sehingga dapat dikonsumsi dalam bentuk sirup maupun tablet. Adanya Adanya kisaran pada penisilin memungkinkan staf kesehatan untuk memilih jenis pengobatan yang paling sesuai dengan penyakit tertentu. Pilihan-pilihan ini juga membantu menuntaskan perkembangan resistansi penyakit terhadap obat. 13.3.2.3. Sefalosporin Dihasilkkan oleh jamur Chepalosporium yang diyemukan pada tahun 1984. Sefalosporin aktif untuk bakteri yang mempunyai karakter dengan kisaran yang kurang lebih sma dengan penisilin. Sefalosporin terbaru sangat efektif untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penisilin. 13.3.2.4. Tetrasiklin Dihasilkan oleh bakteri Sterptomycin aureofaciens. Berbagai bentuk tetrasikli n aktif melawan bakteri yang mempunyai karakter dengan dengan kisaran kurang lebih sama dengan penisilin. Walau demikian, berkembangnya resistensi telah mengurangi efektivitas antibiotik ini. Tetrasiklin mengikat kalsium dan diakumulasi dalam tulang dan gigi yang sedang berkembang. 13.3.2.5. Eritromisin Mempunyai kisaran yang sama dengan penisilin. Eritromisin bermanfaat untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penisilin ata u dapat digunakan untuk pasien yang alergi terhadap penisilin. Pada antibiotik berarti bakteri dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan namun, tidak menyebabkan kerusakan pada sel-sel inang atau sel-sel tubuh manusia. Antibiotik mempunyai mempunyai target tertentu yang hanya terdapat pada sel bakteri, misal nya penisilin dan sefalosporin mampu menghambat biosintesis sel bakteri. 13.3.2.6. Vaksin Merupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganisme yang telah dilemahkan. Vaksin dimasukkan (dengan disuntikkan atau oral) ke dalam tubuh manusia agar sistem kekebalan tubuh manusia aktif melawan mikroorganisme tersebut. Vaksin telah membantu berjutajuta orang di dunia dalam pencegahan serangan penyakit yang serius. Vaksin berasal dari sumber-sumber berikut. a. Mikroorganisme yang telah mati Penggunaan mikroorganisme yang telah mati antara lain digunakan untuk menghasilkan vaksin batuk rejan dari bakteri penyebab batuk rejan. Bakteri tersebut dimatikan dengan pemanasan atau penggunaan senyawa kimia untuk mendenaturasi enzimnya. b. Mikroorganisme yang telah dilemahkan Vaksin yang dihasilkan dari mikroorganisme yang sudah dilemahkan disebut
sebagai atermsi. Vaksin yang melawan aktivitas bakteri secara cepat merupakan vaksin atenuasi. Contoh vaksin yang menggunakan sumber tersebut adalah vaksin difteri dan tetanus yang dihasilkan dari substansi toksin yang sudah tidak berbahaya dari bakteri. Toksoid bertujuan untuk untuk merangsang produksi toksin, namun mengurangi resiko terinfeksi oleh bakteri dari jenis tertentu. 13.3.3. Mikroorganisme pembasmi hama tanaman Mikroorganisme di alam dapat dijadikan sebagai agen pengendali hayati, yaitu pengendalian terhadap hama dengan menggunakan menggunakan musuh alami. Misalnya pengendalian hama serangga pada tanaman pertanian dengan dengan menggunakan bakteri patogen serangga, yaitu Bacillus thuringiensis (Bt). Bakteri Bt dapat ditemukan di tanah dan tanaman Bacillus thuringiensis merupakan spesies bakteri yang dikembangkan menjadiinsektisida mikrobial. Bakteri Bt menghasilkan protein kristal yang dapat membunuh serangga maupun larva atau ulat serangga. Aktivitas Bt pada tanaman misalnya membunuh ngengat yang menjadi hama pada buah apel, dan pir, ulat pada kol kol (kubis), brokoli, dan kentang. Bt Bt yang telah dikembangkan dalam jumlah besar dicampur dengan cairan tertentu befungsi sebagai perekat dan langsung dapat disemprot pada tanaman pertanian. Bacillus thuringiensis yang berbeda akan menghasilkan protein kristal yang toksik untuk kelompok makhluk hidup yang yang berbeda. Bt telah dijual di Amerika Utara sebagai insektisida microbial komersial sejak tahun 1960, dan dijual dengan berbagai nama merk dagang. Bt dapat digunakan dengan cara penyemprotan konvensional pada tanaman pertanian. Beberapa Bt yang tersedia secara komersial dengan hama targetnya adalah sebagai berikut. • Bacillus thuringiensis varietas Tenebrionis menyerang kumbang kentang Colorado dan larva kumbang daun. • Bacillus thuringiensis varietas Kurstaki menyerang berbagai menyerang berbagai jenis ulat tanaman pertanian. • Bacillus thuringiensis varietas Israelensis menyerang nyamuk dan lalat hitam. • Bacillus thuringiensis varietas Aizawai menyerang larva ngengat dan berbagai ulat, terutama ulat ngengat diamondback. Protein kristal Bt akan berpengaruh efektif terhadap larva, ulat serangga, dan serangga bila Bt yang dikonsumsi dalam jumlah yang mencukupi dan pH usus serangga berada pada kondisi alkali (basa). 13.3.4. Mikroorganisme pengelola limbah Mikroorganisme membantu pengelolaan berbagai jenis limbah, terutama dalam penguraian limbah organik. Limbah Limbah organik dari rumah tangga, pasar atau industri sering dibuang langsung ke sungai, yang mengakibatkan pencemaran di sungai atau timbulnya limbah cair. Tujuan utama pengelolaan limbah cair dengan mikroorganisme adalah untuk mengurangi kandungan BOD dan bahan padat tersuspensi. Pengelolaan limbah cair juga dibutuhkan untuk menghilangkan pupuk yang masuk saluran air bahan kimia beracun, dan padatan terlarut. Mikroorganisme mengelola limbah cair melalui proses penguraian secara aerob dan anaerob. Pada pemrosesan aerob terdapat berbagai mikroorganisme (bakteri, protista dan cendawan) yang menguraikan materi organik dari limbah menjadi mineral-mineral, gasgas dan air. Aktivitas ini
membutuhkan banyak oksigen. Bioteknologi modern juga memanfaatka n makhluk hidup dalam tingkat seluler/molekuler, diantaranya kultur jaringan, rekayasa genetik, dan kloning. 13.4. Kultur sel dan jaringan Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi t otipotensi tumbuhan. Totipotensi adalah kemampuan sel/jaringan makhluk hidup untuk tumbnuh menjadi individu baru. Totipotensi tumbuhan membuat sel tumbuhan dalam proses kultur jaringan dapat berkembang menjadi tumbuhan lengkap jika ditumbuhkan pada kondisi yang memungkinkan. Dengan kultur jaringan, dalam waktu yang bersamaan dapat diperoleh bibit tanaman dalam jumlah banyak. Kultur jaringan memiliki manfaat berikut ini: a. Melestarikan sifat tanaman induk. b. Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat seragam c. Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besar d. Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus. e. Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan plasma nutfah f. Untuk menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika. Sel yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur sel sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap. 13.4.1. Macam-macam kultur jaringan Berbagai tanaman dapat digunakan sebagai eksplan dalam kultur jaringan, antara lain: a. Kultur meristem, menggunakan jaringan meristem (akar, batang, daun) yang muda/ merismatik . b. Kultur antera, menggunakan kepala sari sebagai eksplan c. Kultur embrio, menggunakan embrio. Misalnya pada embrio kelapa kopyor yang sulit dikembangbiakkan secara alamiah. d. Kultur protoplas, menggunakan sel jaringan hidup sebagai eksplan tanpa dinding. e. Kultur pollen, menggunakan serbuk sari sebagai eksplannya
13.4.2. Prosedur kultur jaringan terdiri dari: 1. Persiapan Medium cair dan padat disiapkan d isiapkan dalam botol Erlenmeyer yang ditutup dengan kain kasa steril dan aluminium foil. Botol yang bersisi medium disterilkan dengan memanaskannya dalam autoklaf yang bersuhu 120°C dan tekanan 1.5 k g/m 2 selama 20 menit. Setelah disterilkan, medium kultur disimpan dalam tempat steril atau kulkas. Ruangan dan peralatan harus disterilkan dengan larutan antiseptik (alkohol atau sodium hipoklorit). Lampu UV dalam ruangan entkas atau laminar air flow dinyalakan satu jam sebelum digunakan, tujuannya untuk mensterikan ruangan tersebut. 2. Pengambilan dan perawatan eksplan Eksplan (bahan tanaman) dapat diambil dari tunas pucuk, ketiak daun, ujung akar, atau daun muda. Bahan eksplan disterilkan dengan cara merendamnya dalam larutan kalsium hipoklorit 5% selama 5 menit. Setelah itu eksplan dibilas beberapa kali menggunakan akuades akuades yang steril. Bahan eksplan yang sudah steril dan botol erlenmeyer berisi medium padat atau cair dimasukkan ke dalam entkas. Bagian luar eksplan dikupas memakai pisau yang tajam yang steril sampai eksplan berukuran 1-1.5 mm. Setelah Setelah eksplan siap tanam, tutup botol Erlenmeyer di buka dan eksplan di tanam memakai pinset lalu dimasukkan kedalam medium cair atau padat, tergantung penggunaan penggunaan jenis eksplannya. Botol yang sudah sudah ditanami eksplan ditutup kembali menggunakan kain steril dan aluminium foil. 3. Pengocokan Botol yang sudah ditanami eksplan diletakkan di atas meja pengocok (shaker) yang sudah dinyalakan jika menggunakan medium cair, frekuensi pengocokan sekitar 60-70 kali per menit. Pengocokan dilakukan 6 jam sehari selama 1.5-2 bulan. Tujuan pengocokan pengocokan adalah sebagai berikut: • Menggiatkan kontak antara permukaan eksplan dengan larutan medium. • Memudahkan peresapan larutan nutrisi ke dalam jaringan eksplan. • Melancarkan sirkulasi udara, sehingga udara bisa masuk ke dalam mediu m.
• Merangsang terpisahnya PLB yang terbentuk. Dalam medium cair, dari eksplan akan tumbuh PLB dan lama kelamaan PLB akan lepas dari eksplan. PLB yang terbentuk dapat dipisah-pisahkan dan daapt dipindahkan ke dalam botol lain sehingga dihasilkan banyak PLB. PLB yang terbentuk dapat dipindahkan ke dalam medium padat dan dikulturkan dalam ruangan yang steril. Suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya ruangan harus diatur. Dalam medium, PLB akan tumbuh menjadi tanaman lengkap (planlet). Setelah menghasilkan daun atau membentuk tanaman sempurna planlet harus dipindahkan kedalam botol lain yang berisi media padat. Populasi planlet dikurangi sesuai dengan tingkat pertumbuhannya. Akhirnya, planlet dipindahkan ke dalam kelompok yang terdiri dari campuran tanah dan kosmos atau pupuk kandang, dan diletakkan dalam rumah kaca. Sete lah pertumbuhannya sempurna, plantet dipindahkan ke dalam pot, satu pot pot berisi satu tanaman baru. 4. Medium Medium tanaman terdiri dari dua jenis, yaitu medium cairan dan m edium padat. Medium cair untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk te rbentuk PLB. Medium padat digunakan untuk menumbuhkan PLB sampai terbentuk planlet. Medium padat dibuat dengan melarutkan nutrisi dan agar-agar kedalam akuades yang disterilkan. Media kultur harus mengandung nutrisi lengkap yang terdiri dari unsur makro, unsur mikro, vitamin, gula, dan ZPT (Zat Pengatur tumbuh tanaman) seperti auksin, sitokinin, dan giberalin. Zat pengatur tumbuh yang akan digunakan dapat dipilih dari bahan-bahan di bawah ini: a. IAA (Indole Asetic Acid/Asam Indol Asetat). b. IAAId (Indole Acet Aldehyde/Indol Aldehyde/Indol Asetat Dehida). c. IAN (Indole Aceton Nitrile/Indol Aseto Nitril). d. IAEt (Ethylen Doleacetate/Etilendol Asetat). e. IpyA (Indolepyruvic Acid/Asam Indol Piruvat). Ada banyak medium kultur jaringan yang penamaannya diambil dari nama penemunya, antara lain: 1. Murashige and Skoog (1962) dapat digunakan hampir untuk semua jenis kultur, terutama untuk tanaman herba. 2. White (1934), sanagt cocok untuk kultur tanaman tomat. 3. Wacin and Went, dapat digunakan untuk kultur jaringan anggrek. 4. Nitch and Nitsch, biasanya digunakan dalam kultur serbuk sari dan kultur sel. 5. Scenk and Herberlandt (1972), cocok untuk kultur ja ringan tanaman monokotil.
13.5. Rekayasa Genetik Rekayasa genetik atau penggunaan teknologi DNA rekombinan sangat bermanfaat pada berbagai bidang kehidupan manusia. Misalnya bidang kedokteran kedokteran dan farmasi, peternakan dan pertanian, serta perindustrian. 13.5.1. Bidang Kedokteran dan farmasi *) Pembuatan insulin manusia oleh bakteri Insulin merupakan suatu protein yang bertugas mengatur metabolisme gula di dalam tubuh manusia. manusia. Penderita diabetes tidak mampu membentuk insulin dalam jumlah yang dibutuhkan. Penderita diabetes akut harus menerima suntikan insulin setiap hari.Biasanya untuk memperoleh 0.45 kg insulin yang dibutuhkan oleh 750 pasien diabetes selama satu tahun, diperlukan 3600 kg kelenjar pankreas yang berasal dari 23.000 ekor hewan. Dengan teknik rekayasa genetika, para peneliti berhasil menyisipkan DNA pengendali insulin ke dalam bakteri sehingga bakteri mampu untuk untuk membentuk insulin yang mirip sekali dengan insulin manusia dan insulin yang dihasilkan dapat diterima lebih baik oleh tubuh manusia. Biaya pembuatan insulin ini pun jauh lebih murah. Sehingga Sehingga penderita diabetes dapat tertolong. *) Terapi gen manusia Teknologi DNA rekombinan dapat digunakan untuk membantu kelainan genetik yang disebabkan oleh alel tunggal melalui penyisipan gen pada sel ―stem cell‖ yang menghasilkan semua sel darah dan sistem imun. Stem cell merupakan kandidat utama sel yang menerima alela normal. Sebagian besar percobaan saat ini masih dalam taraf t araf pendahuluan yang didesain untuk menguji keamanan dan kelayakan prosedur, bukan untuk penyembuhan. *) Antibodi monoklonal Antibodi merupakan protein yang dihasilkan oleh sistem imunitas vertebrata sebagai sistem pertahanan untuk melawan infeksi. Antibodi memiliki keunikan dibandingkan protein lainnya karena terdapat berjuta-juta antibodi dengan bentuk bentuk yang berbeda. Masingmasing antibodi tersebut mempunyai tempat pengikatan yang spesifik, yang hanya mengenali molekul target yang juga spesifik (antigen). Antibodi dapat dihasilkan dengan menyuntikkan beberapa kali suatu sample yang berisi antigen ke dalam seekor hewan kelinci, kambing, atau marmot. Kemudian serum darah hewan tersebut diambil karena banyak mengandung antibodi (anti serum). Antiserum
tersebut mengandung campuran antibodi yang dihasilkan oleh limfosit-B. 13.5.2. Bidang peternakan, perikanan, dan pertanian *) Transfer gen pada hewan Bakteri bukan satu-satunya makhluk hidup yang dapa dimodifikasi dengan teknologi DNA rekombinan atau yang dikenal rekayasa genetika. Rekayasa genetika juga dapat menstransfer gen-gen tertentu ke tumbuhan berbunga, jamur, dan mamalia yang mengakibatkan perubahan genotipe makhluk hidup tersebut atau disebut makhluk hidup transgenik. Makhluk hidup transgenik merupakan makhluk hidup yang menerima gen-gen dari spesies lain yang sama sekali berbeda tetapi masih dalam satu kingdom ataupun dapat juga dari kingdom yang berbeda. Hewan maupun tumbuhan transgenik (Gambar 13.17) dihasilkan dengan berbagai teknik, misalnya perpindahan gen menggunakan bantuan bakteri Agrobacterium, mikroinjeksi, penembakan gen, kloning embrio.
Contoh transfer gen pada hewan adalah domba Tracey. Tracey merupakan domba betina yang sehat dan normal, namun DNA-nya telah disisispi oleh gen manusia. Gen manusia tersebut mengkode produksi protein alfa-1-antitripsin (ATT) berkhasiat untuk mengobati penyakit penyakit paru-paru pada manusia, misalnya fibrosistik dan empisema (menggelembungnya membran alveoli hingga pecah yang dapat menyebabkan bronkitis kronis). a. Kloning embrio Kloning embrio telah digunakan untuk produksi hewan ternak, misaln ya sapi atau domba yang secara genetik identik. Pada sapi atau domba, setiap kehamilan hanya mengandung seekor anak saja. Dengan teknik kloning embrio akan memungkinkan bagi peternak untuk meningkatkan jumlah hewan ternaknya. b. Transfer nukleus Transfer nukleus (gen inti) adalah dengan memasukkan donor DNA dari hewan yang karakternya diinginkan kedalam sel telur hewan yang intinya (DNA-nya) telah dihilangkan (Gambar 13.18). Setelah terbentuk embrio lalu embrio ditanamkan ke rahim induk hewan yang akan membesarkannya. me mbesarkannya. Contohnya adalah domba Dolly. Kloning pada hewan merupakan proses yang mahal dengan kelebihan yang terbatas dibandingkan dengan teknik reproduksi lainnya. Kloning pada hewan menimbulkan pertanyaan pertanyaan tentang kemungkinan kloning kloning pada manusia. Banyak negara yang melarang percobaan kloning manusia, selain bertentangan dengan agama, juga dianggap dianggap melanggar estetika dan prinsip ilmu dan hukum kedokteran. Saat ini kloning pada hewan belum dimanfaatkan secara maksimal karena mahal
dan sulit dikerjakan. Kloning pada mamalia akan dikombinasikan dengan bioteknologi lain untuk menghasilkan organ-oragan tubuh hasil klon dan jaringan yang digunakan untuk transplantasi. *) Transgenik pada tanaman Agrobacterium tumefaciens merupakan bakteri tanah penyebab infeksi tumor crown gall pada beberapa tanaman dan dimanfaatkan sebagai alat untuk melakukan proses transfer gen pada tanaman. Tanaman transgenik direkayasa menggunakan bantuan Agrobacterium tumefaciens untuk memperoleh sifat-sifat berikut: * Penundaan pematangan pada tanaman tomat. Tomat hasil rekayasa (tomat flavor savor) dapat bertahan beberapa minggu lebih lama dibandingkan dengan tomat biasa (Gambar 13.19).
Resistensi/ketahanan terhadap insektida yaitu tanaman dapat mensintesis protein kristal insektisidal (Insectisidal Crystal Protein = ICP) yang berasal dari Bacillus thuringensis. Protein kristal insektisida mempengaruhi usus hama seperti ulat atau serangga ser angga tertentu yang makan tanaman ini sehingga hama mati. Resistensi terhadap kondisi lingkungan. Misalnya transfer gen dapat menghasilkan: 1. Tanaman yang tahan kering karena mempunyai lapisan kutikula yang lebih tebal sehingga tumbuh baik di daerah kering (Gambar 13.20).
3. Tanaman yang tahan terhadap angin. Contohnya adalah tanaman kedelai yang telah dimanipulasi agar mempunyai batang yang lebih kuat dengan dengan tingi yang seragam sehingga tahan terhadap angin angin kencang. 13.6. Penanggulangan dampak negatif bioteknologi Bioteknologi telah menghasikan produk-produk yang bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Namun perlu juga diperhatikan dampak negatif dari perkembangan bioteknologi tersebut. Beberapa dampak negatif yang mungkin timbul akibat perkembangan bioteknologi adalah berikut ini: 1. Alergi Gen asing yang disisipkan pada makhluk hidup yang menjadi makanan manusia dapat menyebabkan alergi terhadap individu tertent u. Untuk mencegahnya perlu dilakuakn pengujian dalam jangka waktu yang lama untuk memastikan ada tidaknya efek negatif tersebut ters ebut terhadap konsumen. Selain itu, produk yang mengandung makhluk hidup hasil rekayasa genetik bioteknologi harus diberi label dengan jelas guna memberi informasi kepada konsumen mengenai produk yang dikonsumsi. 2. Hilangnya plasma nutfah Akibat budidaya hewan dan tumbuhan unggul atau pertaniann konvensional yang monokultur dapat mengakibatkan plasma nutfah atau keanekaragaman makhluk hidup dapat musnah. Kepunahan plasma nutfah dapat diat asi dengan melakukan pemeliharaan berbagai jenis hewan dan tumbuhan di di situs konservasi tertentu. Selain itu penggunaan yang terus menerus dari tanaman unggul tahan herbisida, insektisida juga ditakutkan dapat menyebabkan men yebabkan munculnya gulma maupun hama baru. 3. Rusaknya eksosistem Tanaman kapas Bt selain menyebabkan matinya hama ulat yang memakannya, juga diduga menyebabkan menyebabkan larva kupu-kupu ikut mati. Akibat gangguan dan perubahan kondisi lingkungan lingkungan yang tidak seimbang dapat menyebabkan menyebabkan rusaknya suatu ekosistem.
Rangkuman Bioteknologi merupakan pemanfatan prinsip-prinsip Biologi dan teknologi rekayasa terhadap makhluk hidup, sistem, atau proses biologis, untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi makhluk hidup maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan kepentingan hidup manusia. Bioteknologi Bioteknologi berkaitan dan berkembang seiring kemajuan ilmu mikrobiologi, mikrobiologi, biologi sel, genetika, dan biokimia. Bioteknologi yang sudah dikenal atau diterapkan sejak dahulu disebut bioteknologi tradisional, yang memanfatakan mikroba, proses biokimia dan genetik secara alami, misalnya pada pembuatan tempe, oncom, tape, dan asinan. Sebaliknya bioteknologi modern berhubungan dengan manipulasi (rekayasa) DNA (gen) dan transfer DNA antar makhluk hidup dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan. Misalnya produksi insulin manusia dengan bantuan bakteri E. coli, yang telah membawa DNA rekombinan yang mengandung mengandung gen insulin, kloning domba Tracey, domba Dolly, dan kapas trans genik tahan
pestisida . Aplikasi bioteknologi tradisional maupun modern modern dapat mencakup bidang pangan, peternakan, peternakan, kesehatan, dan pengobatan. Bioteknologi Bioteknologi tradisional dengan menggunakan mikroorganisme mencakup mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan atau minuman, misalnya oncom, oncom, tempe, kecap, minuman anggur, dan protein sel tunggal. Mikroorganisme penghasil obat, misalnya antibiotik dan vaksin. Mikroorganisme pembasmi hama tanaman, misalnya kristal protein bakteri Bacillus thuringiensis (Bt). Bioteknologi dengan dengan menggunakan kultur jaringan merupakan teknik kloning menggunakan sel somatik. Biote knologi dengan rekayasa genetik mencakup teknik pembuatan DNA rekombinan yang bermanfaat bagi manusia di bidang: kedokteran kedokteran dan farmasi, misalnya pada pembuatan insulin manusia oleh bakteri, terapi gen manusia, manusia, dan antibodi monoklonal. Peternakan dan pertanian, misalnya adanya makhluk hidup transgenik baik hewan maupun tumbuhan yang bermanfat bagi manusia.
