Bioteknologi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
sunting isi (penerapan bioteknologi) |
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan |
||
| (33 revisi perantara oleh 19 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Ilmu}}
[[Berkas:Insulincrystals.jpg|jmpl|272px|Kristal [[insulin]].]]
'''Bioteknologi''' adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup ([[bakteri]], [[fungi]], [[virus]], dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup ([[enzim]], [[alkohol]],[[antibiotik]], asam organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia.<ref name=bio1>Merck. Biotechnology Institute. 2005. ''What is biotechnology??''. http://www.biotechinstitute.org/what_is/ {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100412080111/http://www.biotechinstitute.org/what_is/ |date=2010-04-12 }}. Diakses pada 25 April 2010.</ref>
Istilah bioteknologi pertama sekali diperkenalkan pada tahun 1919 oleh seorang sarjana pertanian Hongaria, Karl Ereky. Pada waktu itu, istilah bioteknologi digunakan untuk menghasilkan suatu produk dari bahan baku dengan bantuan organisme hidup.<ref>{{Cite book|last=Tajuddin|first=Teuku|date=2021|url=https://repository.ut.ac.id/4340/1/PEBI4426-M1.pdf|title=Bioteknologi|location=Tangerang Selatan|publisher=Universitas Terbuka|isbn=9786233126496|pages=1.6|url-status=live}}</ref>
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang [[teknologi pangan]] adalah pembuatan [[bir]], [[roti]], maupun [[keju]] yang sudah dikenal sejak abad ke-19, [[pemuliaan tanaman]] untuk menghasilkan [[varietas]]-varietas baru di bidang [[pertanian]], serta [[pemuliaan ternak|pemuliaan dan reproduksi hewan]].<ref name=book1>Smith JE. 2004. ''Biotechnology; Studies in Biology''. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.</ref> Di bidang [[medis]], penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan [[vaksin]], [[antibiotik]], dan [[insulin]] walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses [[fermentasi]] yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan [[:en:bioreactor|bioreaktor]] oleh [[Louis Pasteur]].<ref name=bio1/> Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.▼
▲Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang [[teknologi pangan]] adalah pembuatan [[bir]], [[roti]], maupun [[keju]] yang sudah dikenal sejak abad ke-19, [[pemuliaan tanaman]] untuk menghasilkan [[varietas]]-varietas baru di bidang [[pertanian]], serta [[pemuliaan ternak|pemuliaan dan reproduksi hewan]].<ref name=book1>Smith JE. 2004. ''Biotechnology; Studies in Biology''. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.</ref> Di bidang [[medis]], penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan [[vaksin]], [[antibiotik]], dan [[insulin]] walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses [[fermentasi]] yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan [[
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal [[rekayasa genetika]], [[kultur jaringan]], [[DNA rekombinan]], pengembangbiakan [[sel induk]], [[kloning]], dan lain-lain.<ref name=def>Peters P. 1993. ''Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering''. Wm C Brown: AS.</ref> Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti [[kanker]] ataupun [[AIDS]].<ref name=book2>Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. ''Biotechnology; Applying the Genetic Revolution''. Elsevier: China.</ref> 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.<ref name=book2/> Di bidang [[pangan]], dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, 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.<ref name=book3>Chirikjian JG. 1995. ''Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology''. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.</ref> Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian [[lingkungan hidup]] dari [[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.<ref name=book1/>
Baris 11 ⟶ 13:
Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.<ref name=book1/>
Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:<ref name=book1/>
* Jagung [[Resistensi|tahan]] hama serangga
* Kapas resisten hama serangga
Baris 19 ⟶ 21:
* Pisang mengandung vaksin hepatitis
==
[[Berkas:The Brewer designed and engraved in the Sixteenth. Century by J Amman.png|ka|jmpl|[[Peragian]] merupakan model aplikasi awal dari bioteknologi]]
* 8000 SM Pengumpulan [[benih]] untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa [[Babilonia]], [[Mesir]], dan [[Romawi]] melakukan praktik [[pengembangbiakan selektif]] ([[seleksi artifisal
* 6000 SM Pembuatan [[bir]], [[fermentasi]] [[anggur (minuman)|anggur]], membuat [[roti]], membuat tempe dengan bantuan [[ragi]].
* 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat [[yogurt]] dan [[keju]] dengan bakteri [[asam laktat]].
Baris 28 ⟶ 30:
* [[1800]] [[Nikolai I. Vavilov]] menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
* [[1880]] Mikroorganisme ditemukan.
* [[1856]] [[Gregor Mendel]] mengawali genetika tumbuhan rekombinan.<ref>Gregor Madel: Plants. 2008. http://www.lycos.com/info/gregor-mendel--plants.html{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}. Diakses pada 12 Mei 2010.</ref>
* 1865 [[Gregor Mendel]] menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.<ref name=time1>Encyclopedia, Timeline of Scientific Discoveries. http://www.statemaster.com/encyclopedia/Timeline-of-scientific-discoveries#BC{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}. Diakses pada 12 Mei 2010.</ref>
* [[1919]] [[Karl Ereky]], insinyur
* 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen.
* 1975 Metode produksi [[antibodi monoklonal]] dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
Baris 36 ⟶ 38:
* [[1980]] Bioteknologi modern dicirikan oleh [[Kloning molekuler]]. Model [[prokariot]]-nya, ''[[E. coli]]'', digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia).
* [[1992]] FDA menyetujui makanan GM pertama dari [[Calgene]]: tomat "flavor saver" (Flavr Savr).
* [[2003]] Perampungan [[
== Jenis ==
Baris 42 ⟶ 44:
[[Berkas:Rochefort-beers.jpg|jmpl|ka|200px|Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.]]
* '''Bioteknologi merah (''red biotechnology'')''' adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang medis.<ref name=colour/> Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap [[preventif]], diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan [[obat]] dan [[vaksin]], penggunaan [[sel punca]] untuk [[pengobatan regeneratif]], serta [[terapi gen]] untuk mengobati [[penyakit genetik]] dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.<ref name=colour/>
* '''Bioteknologi putih/abu-abu (''white/
* '''Bioteknologi hijau (''green biotechnology'')''' mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.<ref name=colour/> Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).<ref name=colour/>
* '''Bioteknologi biru (''blue biotechnology'')''' disebut juga bioteknologi akuatik atau perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik.<ref name=colour/> Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.<ref>Madhavan G, Oakley B, Kun L. 2008. ''Career Development in Bioengineering and Biotechnology''. New York: Springer+Business media, LLC.</ref><ref name="Thieman"/>
== Rekayasa genetika ==
[[Rekayasa genetika]] adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:<ref name=book1/>
# Isolasi gen
# Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik
Baris 57 ⟶ 59:
=== Proses introduksi gen ===
Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah :<ref name=book1/>
# Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik.
# Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan.
# Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
# Uji coba kultur tersebut di lapangan.
=== Mutagenesis ===
Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil
=== ''Human Genome Project'' ===
''Human Genome Project'' adalah usaha internasional yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24.<ref name="Thieman"/> Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia.<ref name="Thieman">Thieman WJ, Palladino MA. 2004. ''Introduction to Biotechnology'' San Francisco: Pearson Education Inc.</ref>
== Aplikasi
Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (''bloodletting''). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.▼
=== Bidang medis ===
▲Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (''bloodletting''). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan
==== Sel punca ====
Baris 76 ⟶ 81:
Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel punca embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.
===
Bioteknologi memiliki banyak aplikasi atau penerapan dalam berbagai bidang, seperti dalam bidang pertanian dan ilmu pangan. Penerapan tersebut termasuk pengembangn tanaman transgenik. Tanaman transgenik merupakan tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.<ref>{{Cite web|title=Frequently asked questions on genetically modified foods|url=https://www.who.int/news-room/q-a-detail/FAQ-genetically-modified-foods|website=www.who.int|language=en|access-date=2020-11-30}}</ref>
Baris 90 ⟶ 95:
Berikut adalah beberapa contoh dari bioteknologi pertanian :
* Vaksin yang digunakan dalam pencegahan penyakit, misalnya vaksin anti-limfoma yang diperoleh dari tembakau.
* Antibiotik untuk manusia dan hewan.
* Tanaman tahan pestisida
* Tanaman tahan hama, contohnya yaitu [[jagung Bt]].
* ''Bio-Fuels'' atau [[bahan bakar hayati]]
=== Dalam bidang industri ===
Bioteknologi industri merupakan penerapan bioteknologi untuk keperluan industri seperti pencegahan polusi atau dampak terhadap lingkungan, konservasi sumber daya, atau pemrosesan dan produksi berkelanjutan produk dan bahan kimia.<ref name=":0">{{Cite web|title=What is Industrial Biotechnology?|url=https://www.bio.org/articles/what-industrial-biotechnology|website=BIO|language=en|access-date=2020-11-30}}</ref>
=== Bioteknologi Lingkungan ===
Bioteknologi lingkungan adalah teknologi yang digunakan dalam pengolahan limbah dan pencegahan polusi yang dapat secara lebih efisien membersihkan banyak limbah dibandingkan dengan metode konvensional dan secara signifikan mengurangi ketergantungan pada metode pembuangan berbasis lahan. Contoh dari bioteknologi lingkungan yaitu [[bioremediasi]]. Bioremdiasi adalah merupakan penggunaan [[mikroorganisme]] untuk mengurangi [[polutan]] di lingkungan.<ref name=":0" />
== Lihat pula ==
{{portal|Teknologi}}
* [[Bioremediasi]]
Baris 109 ⟶ 120:
== Pranala luar ==
* [http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/2006/082006/31/cakrawala/lainnya04.htm "Dr. Jekyll & Mr Hyde" Bioteknologi]{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} - artikel ilmiah populer mengenai bioteknologi di harian [[Pikiran Rakyat]].
{{Technology}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Bioteknologi| ]]
| |||