BIOTEKNOLOGI
Pengertian Bioteknologi Pemanfaatan organisme hidup untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia
PETA KONSEP Kelangsungan Hidup Manusia Ditunjang Oleh
Teknologi melalui Bioteknologi
Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi Modern
Produksi Tempe
Kecap
Misalnya Keju
mikroprotein
Kultur Jaringan Rekayasa Genetik
Perbandingan Bioteknologi Konvensional dan Modern B. Konvensional B. Modern 1. Memakai makhluk hidup scr langsung 2. Tanpa didasari prinsip ilmiah 3. Berdasarkan keterampilan yg diwariskan turuntemurun 4. Tidak diproduksi scr masal
1. Memakai makhluk hidup dan komponennya scr langsung 2. Menggunakan prinsip-prinsip ilmiah 3. Hasil pengkajian berbagi disiplin ilmu yg mendalam 4. Diproduksi secara masal
SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI • Ragi untuk pembuatan anggur (< 6000 SM) • Ragi untuk mengembangkan roti (± 4500 SM) • Tembaga ditambang dengan mikroba di Spanyol (< 1670) • Mikroba pertama kali dilihat oleh Leewenhoek (1680) • Mikroba perusak fermentasi ditemukan Louis Pasteur (1876)
• Enzim diekstrak dari ragi dapat membuat alkohol ditemukan Eduard Buchner (1897) • Penemuan bakteri penghasil aseton, butanol, gliserol (± 1910) • Struktur rantai ganda ADN terungkap (1953) • Penemuan bakteri antibiotik baru : streptomisin, sefalosporin, dll (1953) • Mikroba digunakan menambang uranium di Kanada (1960-an) • Ditemukan ADN rekombinan dan percobaan rekayasa genetik pertama berhasil (1973)
• Hibridoma menghasilkan antibodi monoklonal (1973) • Bahan mentah industri plastik dari mikroba, interferon untuk kanker (80-an) • Mikroba hasil rekayasa membantu mengekstrak minyak dari tanah mikroba secara luas digunakan untuk mengekstrak logam, produksi hidrogen dari bakteri, Antibodi monoklonal digunakan untuk menuntun obat anti kanker, membuat tanaman yang memupuk sendiri dan tanaman yang mampu menolak serangan hama sendiri, lewat rekayasa genetika (1990-an)
MACAM-MACAM TEKNIK BIOTEKNOLOGI
KULTUR JARINGAN Adalah Teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengan cara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhan dalam media khusus. Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi, yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai.
KULTUR JARINGAN
KULTUR JARINGAN
ALAT-ALAT UNTUK KULTUR JARINGAN
AUTOKLAF
SHAKER/ MEJA PENGGOJOK
REKAYASA GENETIK Adalah mengubah susunan gen untuk mengubah sifat organisme sehingga memiliki kemampuan yg diinginkan Teknik Rekayasa genetik: 1. Fusi Genetik 2. Fusi protoplasma 3. Amplifikasi gen 4. Teknologi Rekombinasi Gen (DNA) 5. Pembuatan Hibridoma
FUSI GENETIK Fusi genetik memungkinkan terjadinya pemindahan gen (transposisi)dari satu lokasi dalam kromosom ke lokasi yang lain. Contoh: Rekayasa terhadap bakteri Pseudomonas syringe yang menyebabkan tanaman tomat dan kentang tahan terhadap suhu beku dibawah -5oC
FUSI PROTOPLASMA Penyatuan dua protoplasma akan memungkinkan dua sel bergabung dan diikuti penggabungan materi genetiknya. Penggabungan protoplasma dua jenis sel yang berbeda akan menghasilkan individu baru yang memiliki sifat gabungan kedua sel induk. Contoh: Fusi protoplasma pada bakteri Nocardia lactamdurans yang menghasilkan antibiotik cephalomycin.
AMPLIFIKASI GEN
Amplifikasi gen adalah proses dimana plasmid atau bakteriofag (virus penyerang bakteri) yang diinduksikan ke dalam sel dan kemudian berkembang dengan cepat. Amplifikasi gen sering dilakukan pada sel-sel yang berfungsi untuk menghasilkan suatu senyawa, seperti: enzim, asam amino, vitamin, dan antibiotik
REKOMBINASI GEN Rekombinasi gen dilakukan dengan memotong DNA dan kemudian disambung dengan DNA baru yang membawa sifat unggul.
Tahap-tahap pembuatan DNA Rekombinan 1 Mula-mula orang mencari DNA unggul, misalnya diambil dari makhluk hidup lain atau membuatnya. Orang pada saat sekarang sudah berhasil membuat DNA ini.
2. Menyiapkan wahana (vektor), yaitu alat untuk memasukkan DNA itu ke dalam makhluk hidup yang akan diubah sifatnya. Wahana biasanya berupa virus atau plasmid dari bakteri. Plasmid adalah DNA yang bentuknya melingkar, terdapat di luar DNA inti bakteri. DNA plasmid mampu keluar masuk sel dan bisa bergabung dengan kromosom sel organisme lain.
3. Memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel. 4. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNA yang sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukan sedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNA itu menggandakan DNA tersebut di dalam selnya. 5. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNA yang sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukan sedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNAitu menggandakan DNA tersebut di dalam selnya.
PROSES REKOMBINASI DNA
HIBRIDOMA Hibridoma adalah fusi sel pada organisme tingkat tinggi yang bertujuan untuk mendapat-kan gabungan sifat kedua sel induk. Contoh : - Fusi sel manusia dan tikus untuk menghasilkan antibodi untuk pengobatan kanker. - Fusi sel tomat dan kentang menghasilakan tanaman baru Pomato ( Potato-Tomato) yang berbuah tomat dan berumbi kentang
ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK
DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI 1. Peningkatan produksi pangan 2. Peningkatan kesehatan 3. Penyedia bahan bakar alternatif
DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI 1. Di bidang Etika/ Moral Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam 2. Di bidang sosial ekonomi Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga)
3. Dampak di bidang kesehatan Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.
4. Dampak terhadap lingkungan Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian organisme.
