Materi Bab 7 Bioteknologi IPA Kelas 9

 

BAB 7 Bioteknologi

 

A.    Bioteknologi dan Perkembangannya

Bioteknologi berasal dari kata “bio” yang artinya makhluk hidup dan “teknologi” yang artinya suatu cara (alat) untuk memudahkan manusia dalam memecahkan masalah atau membuat produk yang berguna. Bioteknologi dapat didefinisikan sebagai penggunaan organisme atau bagian dari organisme untuk membuat suatu produk atau jasa, sehingga dapat mensejahterakan manusia.

Bioteknologi yang memanfaatkan secara langsung mikroorganisme seperti bakteri maupun jamur secara langsung, enzim yang dihasilkan mikroorganisme, dan melibatkan proses fermentasi untuk menghasilkan produk atau jasa disebut dengan bioteknologi konvensional. Contoh produk bioteknologi konvensional misalnya tempe, tapai, roti, keju, dan yoghurt.

Bioteknologi modern yakni bioteknologi yang menggunakan bahan, peralatan, serta teknologi canggih dalam prosesnya. Bioteknologi modern adalah perkembangan dari bioteknologi konvensional.

 

B.    Penerapan Bioteknologi dalam Kehidupan

1.     Bioteknologi Pangan

Bioteknologi pangan adalah bioteknologi yang digunakan untuk menghasilkan produk makanan dengan memanfaatkan mikroorganisme. Beberapa contoh produk bioteknologi di bidang pangan yaitu

1. Tapai
2. Yoghurt
3.  Keju
4. Tempe
5. Kecap
6. Roti
7. Minuman beralkohol

 

2.     Bioteknologi Pertanian

Bioteknologi modern dalam pertanian dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetika, yaitu dengan melakukan manipulasi susunan gen suatu organisme sehingga dapat dihasilkan organisme yang memiliki sifat baru. Manipulasi susunan gen dapat dilakukan dengan cara menambah gen suatu organisme yang diambil dari organisme lain atau dengan menghilangkan gen tertentu dalam organisme tersebut. Tanaman yang susunan gennya telah dimanipulasi disebut dengan tanaman transgenik. Saat ini, telah banyak tanaman transgenik yang sudah dikembangkan, misalnya jagung, padi, kedelai, tomat, dan pepaya.

Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan berikut.

a.     Menyiapkan potongan DNA yang mengandung gen tertentu, misalnya gen “tahan serangan hama” dari makhluk hidup lain. Pemotongan DNA dibantu oleh enzim restriksi (enzim pemotong).

b.     Menyiapkan vektor (perantara) misalnya menggunakan plasmid Ti yang diambil dari bakteri Agrobacterium tumefaciens atau menggunakan virus tertentu. Plasmid adalah suatu DNA dalam bakteri yang berbentuk sirkuler dan mampu melakukan duplikasi
secara mandiri. Secara alami plasmid dapat ditransfer ke dalam sel lain dengan membawa gen tertentu.

c.     Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengandung gen tertentu dengan plasmid Ti menggunakan enzim ligase, sehingga dihasilkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama”.

d.     Memasukkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama” pada sel-sel tanaman.

e.     Tanaman akan mendapatkan DNA yang mengandung gen “tahan serangan hama” dan tumbuh menjadi tanaman yang memiliki sifat tahan terhadap serangan hama.

 

3.     Bioteknologi Peternakan

Bioteknologi juga banyak diterapkan dalam bidang peternakan, yaitu dengan dikembangkannya hewan transgenik melalui teknik rekayasa genetika. Teknik rekayasa genetika untuk berbagai keperluan dalam bidang peternakan digunakan untuk

a.     Meningkatkan produksi susu

b.     tahan terhadap penyakit.

 

4.     Bioteknologi Kesehatan

Bioteknologi banyak diaplikasikan dalam bidang kesehatan atau bidang medis, misalnya pembuatan antibiotik, insulin sintetis, dan vaksin.

a.     Antibiotik

b.     Insulin Sintetis (Humulin)

Untuk menghasilkan hormon insulin, DNA yang mengode hormon insulin dalam sel pankreas diambil. Selanjutnya DNA tersebut direkombinasikan ke dalam vektor (perantara), misalnya plasmid.

c.     Vaksin

Imunisasi atau disebut juga vaksinasi (Gambar 7.21) merupakan langkah yang sangat efektif untuk melindungi tubuh kita dari patogenpatogen yang menyebabkan penyakit, misalnya hepatitis, polio, tetanus, campak, dan lain sebagainya. Vaksinasi adalah suatu proses peningkatan system kekebalan tubuh dengan cara memasukkan vaksin ke dalam tubuh seseorang, sehingga memiliki kekebalan terhadap penyakit tertentu yang disebabkan oleh virus atau bakteri.

d.     Antibodi Monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang spesifik untuk satu jenis antigen, yang dihasilkan dari satu jenis sel limfosit B yang merupakan hasil kloning dari sel induk. Antibodi monoklonal umumnya dihasilkan dari kultur sel yang melibatkan penggabungan (fusi) sel myeloma (sel tumor) dan sel limfosit B dari tikus atau dari kelinci.

 

5.     Bioteknologi Lingkungan

Pemanfaatan bakteri untuk mendegradasi atau menguraikan polutan yang mencemari lingkungan disebut bioremediasi. Selain untuk mengatasi pencemaran di laut, bioremediasi juga banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran di perairan, seperti di kolam atau danau.

Selain menggunakan bakteri, penanggulangan pencemaran lingkungan dapat menggunakan tanaman tertentu, misalnya eceng gondok dan bunga matahari. Teknik tersebut disebut fitoremediasi.

 

6.     Bioteknologi Forensik

DNA fingerprinting adalah teknik yang dilakukan untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan pada profil pita DNA.

Ada dua aspek yang digunakan dalam DNA fingerprinting, yaitu adanya keseragaman dan variasi profil DNA pada satu individu. Prosedur DNA fingerprinting memiliki kesamaan dengan Teknik investigasi menggunakan tes sidik jari. Dalam tes sidik jari dilakukan pencocokan profil sidik jari seseorang. Sementara itu, pada DNA fingerprinting dilakukan pencocokan profil DNA individu. DNA dapat digunakan sebagai acuan dalam investigasi karena profil DNA unik pada setiap individu dan memiliki keterkaitan dengan profil DNA dalam suatu keluarga.

 

C.    Dampak Penerapan dan Pengembangan Bioteknologi

1.     Dampak terhadap Lingkungan

Plasma nutfah merupakan materi yang membawa sifat suatu makhluk hidup. Proses pencemaran tersebut dikenal dengan polusi gen. Misalnya, pengembangan tanaman jagung transgenik yang tahan terhadap herbisida, jika jagung transgenik ini ditanam di lahan alami, maka serbuk sari dapat membawa gen jagung transgenik dan menyerbuki jagung alami. Penyerbukan seperti ini membuat gen-gen pada jagung alami terkontaminasi dengan gen-gen dari tanaman jagung transgenik.

2.     Dampak terhadap Kesehatan

Berdasarkan hasil penelitian terhadap tanaman kedelai transgenik yang mengandung
gen dari kacang Brazil dapat memicu reaksi alergi pada orang tertentu yang sensitif terhadap kacang Brazil. Meskipun demikian, tidak semua orang mengalami reaksi alergi karena mengonsumsi produk tanaman atau hewan transgenik. Beberapa produk bioteknologi lainnya, seperti alkohol dapat disalahgunakan untuk dibuat menjadi minuman beralkohol yang apabila dikonsumsi terus-menerus dapat menimbulkan dampak buruk bagi kesehatan.

3.     Dampak terhadap Sosial dan Ekonomi

Negara yang sudah maju dalam mengembangkan organisme transgenic memasarkan produknya dalam perdagangan internasional, tentunya produk negara berkembang akan kalah. Akibatnya penghasilan negara pun dapat berkurang. Kondisi ini juga dapat membuat negara berkembang menjadi tergantung pada produk negara maju.

Berbagi :