Ilustrasi/Shutterstock
Jakarta: Selama masa pandemi covid-19, Sobat Medcom pasti menjadi akrab dengan beberapa istilah seperti swab, swab antigen, dan swab PCR (Polymerase Chain Reaction). Nah, untuk Swab PCR, ternyata merupakan salah satu bentuk dari produk hasil pemanfaatan bioteknologi modern yang bakal kamu jumpai saat belajar mata pelajaran Biologi di kelas 12. Sebelumnya, mungkin kamu pernah mengenal apa tentang bioteknologi. Seiring dengan kemajuan teknologi, keberadaan bioteknologi konvensional ini perlahan juga ikut berkembang pesat hingga muncul yang dinamakan bioteknologi modern.
Kemajuan bioteknologi modern ini tentunya memiliki banyak mafaat bagi kehidupan manusia. Untuk lebih lengkapnya, yuk kita simak artikel yang dilansir dari laman Ruangguru ini:
Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (seperti bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (alkohol, asam organik, antibiotik, dan enzim) dalam proses produksi. Hal ini untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia.Tidak sedikit sumber daya alam dan biodiversitas di bumi yang dapat dimanfaatkan melalui penelitian terhadap berbagai jenis dan makroorganisme dan mikroorganisme sebagai upaya untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Untuk itulah penting untuk mempelajari berbagai cabang ilmu biologi, baik biologi murni maupun terapan, seperti biologi sel, biologi molekuler, mikrobiologi, dan rekayasa genetika.
Bioteknologi modern juga merupakan aplikasi bioteknologi yang melibatkan rekayasa genetika ataupun teknologi yang lebih canggih untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Nah, produk yang dihasilkan pada bioteknologi modern ini dapat berasal dari keseluruhan tubuh organisme atau hanya bagian-bagian tertentunya aja, seperti sel, jaringan, atau organ. Bioteknologi modern pada umumnya berhubungan dengan manipulasi atau rekayasa materi genetik. Rekayasa genetika adalah proses modifikasi atau manipulasi sekuens materi genetik suatu organisme. Nah, dalam bioteknologi modern, modifikasi ini tidak hanya dilakukan pada lingkungan maupun media tumbuh mikroorganisme aja, tetapi juga modifikasi atau rekayasa pada susunan gen dalam kromosom. Materi genetik yang akan direkayasa adalah DNA, yang dapat berasal dari plasmid atau kromosom sel bakteri, sel khamir; maupun genom virus. Selain itu, bioteknologi modern dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan manusia, seperti pertanian, farmasi, penanganan polusi dan pengembangan sumber energi. Nah, tadi sudah kita singgung tentang salah satu manfaat bioteknologi yang banyak digunakan dalam kehidupan manusia belakangan ini. Namun selain PCR, ternyata masih banyak lagi contoh produk bioteknologi yang bermanfaat bagi kita. Teknik kultur jaringan merupakan suatu teknik untuk memperbanyak tumbuhan dalam skala besar. Teknik ini dibuat dengan mengambil sel atau jaringan pada tumbuhan, bisa melalui potongan kecil daun, akar, batang, atau bagian tumbuhan yang lainnya.Potongan tumbuhan tersebut lalu ditumbuhkan di suatu medium yang telah dipersiapkan dan mengandung semua zat yang diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan. Kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman untuk memperoleh keturunan yang memiliki sifat yang sama seperti induknya. Melalui teknik ini dapat dihasilkan bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar.
Tanpa kita sadari, terdapat penyakit-penyakit tertentu pada manusia yang disebabkan oleh adanya masalah pada hormon. Misalnya, diabetes mellitus (DM) tipe I atau biasa dikenal dengan penyakit kencing manis. Penyakit ini disebabkan karena kekurangan hormon insulin sehingga kadar gula dalam darahnya sangat tinggi. Saat ini, dengan adanya bioteknologi modern, hormon insulin dapat dihasilkan secara buatan (transgenik) dengan bantuan bakteri Escherichia coli. Hal tersebut diawali dengan melakukan proses rekombinasi DNA berupa penyisipan gen insulin yang berasal dari DNA sel manusia ke dalam plasmid bakteri sehingga diperoleh plasmid rekombinan.Rekombinasi DNA merupakan proses modifikasi DNA yang dapat berasal dari spesies yang berbeda untuk menghasilkan DNA rekombinan atau DNA yang telah termodifikasi. Plasmid rekombinan yang telah mengandung gen insulin kemudian dimasukkan ke dalam bakteri E. coli, sehingga bakteri E. coli bisa memproduksi insulin.
Metode ini digunakan untuk perbanyakan atau amplifikasi DNA secara in vitro atau di luar sel hidup. Antibiotik adalah senyawa yang umumnya dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu yang berfungsi untuk menghambat pertumbuhan atau membunuh bakteri patogen penyebab penyakit. Antibiotik yang pertama kali ditemukan dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Penisilin ini adalah antibiotik yang ampuh melawan infeksi dari bakteri gram positif karena mampu menghambat pembentukan dinding sel bakteri. .Contoh beberapa jenis antibiotik adalah antibiotik yang berasal dari kelompok streptomycin dan tetracycline, yang ampuh melawan bakteri Tuberculosis.
- Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah
- Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik
- Bisa menghasilkan organisme dengan sifat baru yang tidak ada pada sifat alaminya
- Dapat meningkatkan kualitas produk
- Biaya produksi relatif lebih mahal
- Memerlukan teknologi canggih
- Harus memperhatikan pengaruh jangka panjang yang mungkin ditimbulkan
Baca juga: Unggas Hingga Reptil, Ini 6 Contoh Hewan Ovipar
Editor : Citra Larasati
Bioteknologi telah menghasilkan produk di berbagai bidang kehidupan manusia. Berikut sejarah dan cara kerja bioteknologi.
---
Siapa di sini yang hobinya ngemil? Ngakuuu!
Ceritain dong, cemilan favorit kamu apa sih, Brainies? Kalau aku suka banget sama yang asin dan gurih, kayak popcorn, makaroni, atau keripik. Nah, tanggal 11.11 kemarin, aku iseng checkout mozarella sticks. Rasanya? Jangan diragukan lagi. Tekstur luarnya yang crunchy ditambah lelehan keju mozarella berhasil bikin aku kalap. Cocok dijadikan cemilan saat belajar atau nonton drama.
Mozarella Sticks (Sumber: Giphy)
Ngomong-ngomong soal keju mozarella, kamu tahu nggak kalau makanan tersebut dibuat melalui proses yang bernama bioteknologi? Anak IPA pasti pernah belajar materi ini. Ternyata, bioteknologi sudah ditemukan sejak ribuan tahun lalu dan menghasilkan berbagai produk berupa makanan, minuman, obat-obatan, hingga makhluk hidup. Wah, jadi penasaran gimana sih cara kerja bioteknologi? Baca artikelnya sampai habis ya.
Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Bioteknologi berasal dari 3 kata, yaitu Bios yang berarti hidup, Teknos yang berarti penerapan, dan Logos yang berarti Ilmu. Dengan kata lain, Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang pemanfaatan bagian makhluk hidup untuk menghasilkan barang atau jasa yang bermanfaat bagi manusia. Penerapan bioteknologi sudah dilakukan oleh nenek moyang kita sejak ribuan tahun lalu. Perkembangannya sendiri dapat digolongkan menjadi 3 periode, yaitu:
1. Periode Bioteknologi Tradisional (6000 SM)
Ditandai dengan penggunaan mikroba (fermentasi) untuk pengolahan atau pengawetan makanan dan minuman. Periode ini berlangsung sebelum tahun 1800 M diawali dengan pembuatan bir berbahan dasar ragi yang dilakukan oleh masyarakat Babilonia. Selain bir, terdapat pula makanan dan minuman yang diolah melalui proses fermentasi. Contohnya: roti, tempe, tape, sake, oncom, dan kecap. Namun, masyarakat zaman dahulu belum mengenal istilah bioteknologi, karena tidak ada ilmu yang menjelaskan tentang hal tersebut.
2. Periode Bioteknologi Ilmiah (1800 SM - pertengahan abad ke 19)
Manusia mulai menyadari bahwa proses fermentasi tidak terjadi begitu saja. Berbekal rasa ingin tahu, mereka melakukan penelitian dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah. Hasilnya berupa penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol. Dilanjutkan dengan penggunaan istilah bioteknologi oleh Karl Ereky di tahun 1919. Pada periode ini, hasil bioteknologi tidak hanya makanan, melainkan juga obat-obatan, seperti antibiotik dan penisilin.
3. Periode Bioteknologi Modern (setelah perang dunia II - sekarang)
Zaman semakin berkembang, kebutuhan manusia pun bertambah. Ada upaya untuk menghasilkan bahan pangan dan obat-obatan melalui proses yang lebih efektif dan efisien. Bioteknologi modern diawali dengan penemuan enzim endonuklease retriksi. Enzim ini memungkinkan kita untuk memotong dan menyisipkan DNA ke makhluk hidup.
Jenis dan Produk Bioteknologi
Oke, Brainies. Kalau tadi kita sudah membahas perkembangan bioteknologi, sekarang kita akan mengenal jenis bioteknologi berdasarkan prinsipnya. Secara umum, ada 2 jenis bioteknologi yaitu konvensional dan modern.
1. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional menggunakan prinsip atau cara tradisional dalam menghasilkan produk. Misalnya, pembuatan tape dengan menaburkan ragi ke permukaan singkong dan mendiamkannya selama 3 hari. Proses ini memerlukan bantuan mikroorganisme berupa jamur Saccharomyces cerevisiae, jamur Aspergillus sp dan bakteri Acetobacter aceti. Hasilnya, mikroorganisme tadi mengubah rasa singkong menjadi manis dan mengeluarkan aroma yang khas.
2. Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern menggunakan teknologi reproduksi atau rekayasa genetika serta alat-alat yang canggih dalam menghasilkan produk di bidang pangan, kesehatan, bahkan pertanian. Di dalam rekayasa genetika terdapat rekombinasi DNA, yaitu proses penyatuan molekul DNA dari 2 spesies yang berbeda yang dilakukan di luar sel hidup. Hal ini bertujuan untuk menghasilkan spesies baru yang lebih unggul. Contoh produk bioteknologi modern antara lain: jagung BT, tomat Flavr Savr, vaksin, hormon insulin, hingga bayi tabung.
Penerapan Bioteknologi di Berbagai Bidang
1. Pangan
Pembuatan makanan bergizi, penyedap rasa, dan bernilai jual tinggi. Contohnya: keju, yoghurt, cuka, kecap, oncom, mentega, nata de coco, roti, dan MSG.
2. Kedokteran & Farmasi
Pembuatan hormon insulin, vaksin, antibiotik, vitamin B2, vitamin B12, antibodi monoklonal, terapi gen, transplantasi stem cell pasien leukimia, dan teknologi IVF (bayi tabung).
3. Lingkungan
Memanfaatkan mikroorganisme ataupun tumbuhan dalam pengolahan limbah sehingga konsentrasinya berada di bawah ambang batas maksimum yang ditetapkan. Proses ini disebut dengan bioremediasi.
4. Pertambangan
Mengekstraksi logam dari bijihnya dengan bantuan bakteri Thiobaccilus Ferrooxxidans. Proses ini disebut sebagai biohidrometalurgi.
5. Pertanian
Menghasilkan bibit unggul, tahan hama, serta meningkatkan produksi tanaman dalam waktu singkat di lahan terbatas. Contoh: jagung BT, tomat Flavr Savr, Golden Rice, kentang Russet Burbank.
6. Peternakan
Meningkatkan produktivitas dan kualitas hewan ternak, membantu melestarikan spesies yang hampir punah, serta menjaga kesehatan hewan dari serangan penyakit.
7. Bioenergi Terbarukan
Memanfaatkan kotoran hewan, sisa tumbuhan, serta limbah menjadi bahan bakar alternatif, seperti: biogas, biodiesel, dan etanol.
---
Wah, ternyata sebagian produk yang kita gunakan sehari-hari dibuat dengan prinsip bioteknologi. Semoga pembahasan kali ini bisa menambah wawasan kita ya. Punya pertanyaan yang belum terpecahkan? Tulis di kolom komentar atau tanya langsung dengan STAR Master Teacher Brain Academy. See you!
Referensi:
Pembuatan Tape [Daring]. Tautan: //radarsemarang.jawapos.com/artikel/untukmu-guruku/2020/05/18/belajar-bioteknologi-melalui-praktik-pembuatan-tape/
Sumber Gambar:
Mozarella Sticks [Daring]. Tautan: htps://giphy.com/gifs/cheese-pull-mozzarella-stick-mozza-Wp6FovD0azJGQoQhgm