bioteknologikelas 3materisma

Pemanfaatan Bioteknologi Modern Di Banyak Sekali Bidang Kehidupan

Bioteknologi Modern – Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam bioteknologi modern ialah adanya rekayasa sifat makhluk hidup. Dari hasil rekayasa tersebut, didapatkan aneka macam distributor biologi dengan sifat yang diinginkan manusia. Agen biologi tersebut akan mengolah materi mentah menjadi aneka macam produk yang diinginkan.
Oleh lantaran bioteknologi modern dicirikan oleh adanya rekayasa sifat makhluk hidup, bioteknologi modern berkaitan erat dengan rekayasa genetik. Rekayasa genetik ialah pengubahan komposisi gen individu melalui percobaan dan upaya lainnya. Gen sebagai pembawa sifat makhluk hidup sanggup diidentifikasi, diisolasi, dan disisipkan dalam materi genetik makhluk hidup lain. Individu yang dihasilkan melalui rekayasa genetika disebut makhluk hidup transgenik atau organisme hasil modifikasi genetik (OHMG).

Organisme yang bisa mendapatkan DNA absurd dan umum digunakan dalam proses penyisipan gen ialah bakteri. Hal ini dilatarbelakangi oleh beberapa sifat yang dimiliki bakteri. Bakteri mempunyai dua jenis materi genetik yaitu kromosom basil dan plasmid. Plasmid merupakan rantai DNA berbentuk sirkuler yang ditemukan di bakteri. Plasmid terkadang mengandung gen yang menciptakan basil tahan terhadap antibiotik ampisilin dan tetrasilin. Plasmid sanggup keluar masuk sel, bahkan sanggup masuk ke dalam sel basil yang berbeda jenis.
 Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam  bioteknologi mode Pemanfaatan Bioteknologi Modern di Berbagai Bidang Kehidupan
(a) Plasmid pada basil yang mengandung gen untuk ampisilin dan tetrasilin.
 (b) Plasmid basil dilihat dengan mikroskop elektron DNA plasmid.
Plasmid sanggup diisolasi dari basil dan sanggup “dipotong” memakai enzim restriksi. Dengan cara yang sama, DNA penyusun gen, contohnya gen insulin sanggup dipotong dan diisolasi memakai enzim restriksi yang sama. Contohnya, enzim restriksi EcoR1 yang memotong urutan basa TTAA, lantaran gen insulin mempunyai rantai DNA dengan ujung urutan basa yang sama, TTAA dan AATT, rantai DNA gen insulin sanggup bergabung dengan DNA plasmid melalui pemberian enzim DNA ligase, perhatikan gambar berikut.
 Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam  bioteknologi mode Pemanfaatan Bioteknologi Modern di Berbagai Bidang Kehidupan
Pemotongan dan penyisipan gen insulin dalam plasmid.
Proses penyisipan tersebut menghasilkan basil yang mengandung gen pembentukan insulin pada manusia. Bakteri ini nantinya sanggup menghasilkan hormon insulin manusia. Molekul DNA rekombinasi ini kali pertama dilakukan pada 1973 oleh Stanley Cohen dari Universitas Stanford dan Herbert Boyer dari Unversitas California. Hal ini menandai lahirnya rekayasa genetik modern.
Selain rekayasa genetik, bioteknologi modern juga meliputi fusi sel (penggabungan sel) dari makhluk hidup yang berbeda spesies. Fusi sel ialah teknik yang digunakan untuk menghasilkan sel hibrid (hibridoma). Sel hibrid ini mengandung materi genetik dari sel-sel yang difusikan. Prinsip dasar teknik ini yaitu membuka dinding kedua sel, kemudian kedua isi sel dicampurkan. Dinding sel dihilangkan dengan memakai enzim tertentu. Untuk menggabungkan isi sel, digunakan virus atau materi kimia ibarat polietilen glikol. Teknik fusi sel dilakukan antara lain untuk mendapatkan hibrid gres penghasil antibiotik, tumbuhan interspesies, dan antibodi monoklonal.
 Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam  bioteknologi mode Pemanfaatan Bioteknologi Modern di Berbagai Bidang Kehidupan
Teknik fusi sel untuk mendapatkan sel dengan sifat campuran.
Dari dua teknik dasar bioteknologi modern tersebut dihasilkan majemuk produk baru. Untuk menghasilkan produk bioteknologi modern, terkadang tetap memakai teknik-teknik yang telah dikembangkan dalam bioteknologi konvensional. Pada beberapa hal, bioteknologi konvensional sulit dibedakan dari bioteknologi modern. Berikut ini dijelaskan beberapa pola bioteknologi modern yang berperan pada beberapa aspek kehidupan.

Makanan

Penerapan bioteknologi pada makanan secara modern, diawali pada 1992. Saat itu sebuah perusahaan Amerika, Calgene, mendapatkan izin untuk memasarkan OHMG yang disebut Flavrsavr. OHMG ini ialah tomat yang dibentuk lebih tahan hama dan tidak sanggup membusuk.

Secara umum, penerapan bioteknologi modern pada makanan tidak sanggup dipisahkan dengan bioteknologi modern pada bidang pertanian. Produkproduk makanan yang dihasilkan dari OHMG, ibarat tumbuhan pertanian, hewan, atau mikroorganisme, disebut makanan hasil modifikasi genetik.
OHMG lebih banyak dilakukan pada tumbuhan pertanian. Contohnya, jagung tahan lama, kedelai tahan herbisida, kentang tahan virus, padi dengan zat dan vitamin yang ditingkatkan (golden rice), gandum dengan protein yang tinggi bagi ternak, dan banyak hasil pertanian lainnya. Perkembangan selanjutnya dari penerapan bioteknologi modern semakin beraneka ragam. Sekarang, para ilmuwan sanggup menciptakan makanan yang mengandung obat, pisang yang menghasilkan vaksin hepatitis B, ikan yang lebih cepat dewasa, dan tumbuhan buah yang berbuah lebih cepat.

Pertanian

Pada bidang pertanian, telah banyak dilakukan penerapan bioteknologi modern. Para ilmuwan telah berhasil menciptakan mekanisme penyisipan gen pada aneka macam tanaman. Prosedur tersebut melibatkan teknik kultur jaringan dan teknik genetika pada basil yang telah Anda pelajari.

Penyisipan gen ke dalam flora sanggup dilakukan melaui beberapa cara. Salah satunya, sumber DNA gen absurd terlebih dahulu dimasukkan ke dalam plasmid basil Agrobacterium tumefaciens. Bakteri Agrobacterium rekombinasi tersebut diinfeksikan pada jaringan tumbuhan. Bakteri yang digunakan Agrobacterium tumefaciens lantaran di alam basil ini menginfeksi tumbuhan dan menyebabkan penyakit cro n gall (sejenis tumor).
Dengan dimasukkannya gen absurd ke dalam plasmid bakteri, gen absurd akan memasuki DNA tumbuhan. Dengan demikian, flora akan mempunyai sifat yang sesuai dengan gen absurd tersebut. Tumbuhan hasil penyisipan gen disebut juga tumbuhan transgenik.
Berbagi macam gen telah berhasil disisipkan ke dalam DNA tumbuhan pertanian. Beberapa di antaranya ialah gen bagi penghasil vitamin, gen untuk penghasil racun bagi serangga, gen bagi pengikatan nitrogen bebas, dan gen untuk materi herbisida. Gen-gen tersebut sanggup menyebabkan tumbuhan transgenik mempunyai sifat gen yang dimasukkan tersebut. Perhatikan Gambar berikut.
 Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam  bioteknologi mode Pemanfaatan Bioteknologi Modern di Berbagai Bidang Kehidupan
Langkah-langkah penyisipan gen pada tumbuhan.

Peternakan

Dalam bidang peternakan, bioteknologi modern telah sanggup meningkatkan produksi dan kesehatan ternak. Beberapa cara yang dilakukan antara lain dalam pembuatan vaksin dan hormon pertumbuhan bagi binatang ternak. Vaksin dan hormon tersebut disuntikkan pada binatang ternak. Hormon pertumbuhan yang disuntikkan berkhasiat semoga ternak mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang sangat pesat. Selain itu, waktu panen akan menjadi lebih singkat dibandingkan tanpa memakai hormon tersebut.

Berikut ini akan diuraikan hasil bioteknologi pada bidang perternakan, yaitu vaksin, hormon pertumbuhan bagi ternak, kloning reproduksi, dan fertilisasi in vitro.
1.) Vaksin Pencegah Penyakit Ternak
Virus yang menyerang ternak dan paling merugikan ialah virus penyebab penyakit mulut, kuku, dan pengecap menjadi berwarna biru. Pada unggas, virus yang menyerang dan merugikan ialah virus penyebab penyakit tetelo (New Castle Disease NCD), sedangkan pada anjing, kucing serta karnivora lainnya ialah virus rabies.
Vaksin untuk penyakit lisan dan kuku dibentuk dengan cara mengisolasi dan memperbanyak gen yang mengode pembentukan kulit protein virus (VPI). Kemudian, gen ini disisipkan pada plasmid E.coli.
Protein yang dihasilkan E.coli yang sudah direkayasa akan bekerja sebagai vaksin yang efektif terhadap virus penyakit lisan dan kuku. Cara serupa dilakukan untuk menghasilkan vaksin-vaksin bagi penyakit tetelo, dan pengecap biru. Selain vaksin, digunakan juga interferon binatang sebagai senyawa antivirus alamiah.
2.) Hormon
Pada final dasawarsa ini, penggunaan hormon untuk meningkatkan produksi daging untuk ternak sudah lazim digunakan, terutama pada sapi. Dalam waktu dekat, hormon sejenis juga akan dipergunakan untuk meningkatkan produksi daging domba. 
Pembuatan hormon pertumbuhan dilakukan dengan cara mengisolasi dan memperbanyak gen pertumbuhan, kemudian disisipkan pada mikroba dan akhirnya dihasilkan hormon-hormon yang dimaksud. Hormon tersebut kemudian disuntikkan pada ternak. Tentu saja perjuangan ini harus disertai dengan pemberian nutrisi ternak yang seimbang. Penggunaan hormon untuk pertumbuhan ini sudah sering dilakukan.
Para mahir sudah jauh memikirkan untuk menciptakan hormon yang akan disuntikkan pada domba penghasil wol. Dengan suntik hormon EGF ( Epidermal Grouth Factor), bulu-bulu domba akan rontok dengan sendirinya, tanpa pisau cukur. EGF ialah suatu hormon yang sanggup mengendalikan kecepatan tumbuh rambut. Konsentrasi EGF yang tinggi akan menyebabkan pertumbuhan rambut yang cepat, tetapi helaian rambut akan lebih tipis. Satu takaran EGF tertentu akan menciptakan rambut sedemikian tipis helaiannya sehingga lebih rapi. Beberapa hari kemudian, titik ringkih rambut tersebut akan muncul di permukaan kulit dan tentu saja rambut akan gampang lepas dari kulitnya.
3.) Kloning Reproduksi
Contoh lain penerapan bioteknologi modern dalam bidang peternakan ialah kloning. Kloning ialah proses untuk menciptakan salinan molekul, elektron atau organisme multiseluler yang identik. Pada kloning reproduksi, hal tersebut dilakukan untuk menghasilkan individu yang sama dengan induknya. Salah satu proses kloning yang populer ialah kloning domba Dolly. Kloning tersebut dilakukan pada 1996 dan Dolly hidup sampai 2003. Kelahiran domba hasil kloning ini mengundang kontroversi dari aneka macam pihak. Pada kloning Dolly, ilmuwan mengisolasi inti sel somatis kelenjar mamae domba dan memasukkannya ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Sel telur yang mengandung inti sel donor tersebut diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memicu pembelahan sel. Ketika klon embrio mencapai tahap yang sesuai, embrio tersebut dimasukkan dalam uterus domba betina.
Kloning reproduksi sanggup digunakan untuk menghasilkan ternak yang identik dengan induknya, tetapi ilmuwan mengetahui bahwa kloning mempunyai potensi yang lebih berguna. Para ilmuwan berusaha melaksanakan kloning reproduksi pada hewan-hewan yang telah punah. Beberapa binatang punah telah dicoba dikloning. Pada 2003, seekor banteng jawa berhasil dikloning, kemudian diikuti oleh tiga kucing liar afrika dari embrio yang dibekukan. Hasil ini memperlihatkan cita-cita bahwa teknik yang sama sanggup dilakukan pada binatang ternak lainnya.

Pengobatan dan Kesehatan

Penelitian dalam bioteknologi terus dilanjutkan untuk mencari cara pencegahan, diagnosa dan pengobatan pada aneka macam kelainan dan penyakit. Terdapat beberapa hasil bioteknologi modern pada bidang pengobatan dan kesehatan, di antaranya hormon dan antibodi monoklonal.

1.) Hormon
Pada 1949, penderita arthritis sanggup sembuh sesudah diobati dengan hormon steroid kortison. Sejak ketika itu, jenis steroid ini digunakan untuk mengobati penyakit arthritis, rheumatik, leukemia, anemia hemafotik dan beberapa penyakit lain.
Steroid merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks. Pembuatannya secara sintetis memerlukan proses dan biaya yang cukup tinggi. Pada 1952, ditemukan sejenis kapang, yaitu hi opus arrhi us yang sanggup mengubah steroid yang berasal dari binatang atau flora menjadi kortison. Jenis-jenis dari Aspergillus, ternyata sanggup mengubah progesteron (steroid yang berasal dari binatang dan manusia) menjadi senyawa kortison. Penyakit kencing anggun (diabetes mellitus) sanggup diobati dengan hormon insulin. Insulin hasil bioteknologi ketika ini sudah sanggup diproduksi. Gen insan yang mengendalikan pembentukan hormon insulin, disisipkan ke dalam bakteri  E-coli.
2.) Antibodi Monoklonal
Setiap ketika badan kita sanggup terkena serangan virus, bakteri, jamur, dan zat-zat lain dari lingkungan sekitarnya. Zat-zat tersebut sanggup membahayakan tubuh. Secara alami, insan sanggup menghasilkan antibodi bagi kuman atau antigen tersebut. Namun, semoga sistem kekebalan badan aktif, badan harus pernah diserang kuman tersebut. Terkadang kalau badan tidak bisa bertahan, karenanya akan fatal.
Untuk memicu kekebalan tubuh, sanggup dilakukan dengan menyuntikkan vaksin yang mengandung antigen penyakit tersebut. Dengan demikian, sanggup terbentuk antibodi pada badan yang sanggup melawan patogen. Oleh lantaran kemampuan melawan patogen ini, antibodi monoklonal dikembangkan untuk mengatasi penyakit spesifik.
Cara yang umum digunakan untuk menghasilkan antibodi ialah dengan menyuntikkan sedikit antigen pada tikus atau kelinci. Tubuh kelinci atau tikus akan merespon antigen dengan menghasilkan antibodi yang secara eksklusif sanggup diambil dari darahnya. Akan tetapi, biasanya antigen direspon oleh beberapa macam sel. Antibodi yang dihasilkan ialah antibodi poliklonal, yaitu adonan aneka macam antibodi yang dihasilkan oleh aneka macam sel.
Sekitar 1970, sebuah teknik dikembangkan untuk menghasilkan antibodi monoklonal. Antibodi yang dihasilkan dari satu sel yang sama dan spesifik terhadap satu antigen. Antibodi monoklonal ini didapat dari kultur sel. Pembuatan antibodi monoklonal ialah melalui fusi sel antara sel B dari hati dan sel penghasil tumor. Sel B hati digunakan lantaran sel inilah yang menghasilkan antibodi. Adapun sel tumor digunakan lantaran sanggup membelah diri terus-menerus. Perhatikan Gambar berikut.
 Telah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa salah satu ciri dalam  bioteknologi mode Pemanfaatan Bioteknologi Modern di Berbagai Bidang Kehidupan
Pembuatan antibodi monoklonal
Langkah pertama untuk menciptakan antibodi monoklonal ialah binatang disuntikkan antigen sel B tersebut. Kemudian, sel B binatang diisolasi dan difusikan dengan sel tumor. Hasilnya ialah sel hibrid yang menghasilkan satu antibodi tertentu dan terus membelah. Antibodi monoklonal juga sanggup digunakan untuk keperluan diagnosa dan diperlukan sanggup menyembuhkan kanker.
Tags
Show More

Related Articles

Close