BIOTEKNOLOGI

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi berasal dari kata :

Bios = Hidup ; Teuchos = Alat ; Logos = Ilmu

Jika digabungkan maka pengertian Bioteknologi adalah : Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan dengan memanfaatkan organisme hidup dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Terdapat 4 prinsip dasar dalam bioteknologi, yaitu:

a. menggunakan agen hayati/biologi dalam prosesnya

b. menggunakan metode tertentu

c. dihasilkan suatu produk turunan

d. melibatkan beberapa disiplin ilmu.

Beberapa disiplin ilmu yang terlibat dalam bioteknologi antara lain bidang pengolahan makanan, bidang kesehatan, bidang pertanian dan perkebunan, serta bidang lingkungan.

Terdapat 2 jenis bioteknologi, yakni bioteknologi konvensional (sederhana) dan bioteknologi modern. Bioteknologi konvensional menerapkan biologi, biokimia, atau rekayasa masih dalam tingkat yang terbatas. Bioteknologi konvensional menggunakan jasad hidup secara utuh.Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi dan terarah sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang sering digunakan adalah dengan melakukan manipulasi genetik pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan yang diinginkan. Beberapa contoh produk bioteknologi konvensional yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

a. Yoghurt: merupakan produk bioteknologi yang berasal dari susu yang difermentasi. Mikroorganisme yang terlibat dalam proses pembuatannya adalah bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.

b. Keju: berasal dari susu yang difermentasi oleh bakteri asam laktat Lactobacillus dan Streptococcus.

c. Mentega: menggunakan mikroorganisme bakteri Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris yang berperan membentuk proses pengasaman.

d. Kecap: menggunakan jamur Aspregillus oryzae yang dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu, bersama-sama dengan bakteri asam laktat.

e. Tempe: dibuat dengan menggunakan bahan dasar kedelai dan ragi. Ragi merupakan kumpuan spora mikroorganisme, dalam hal ini jamur mikroskopik. Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan 4 jenis jamur dari genus Rhyzopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari jamur tersebut akan memfermentasikan kedelai menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein kedelai sehingga meningkatkan kadar protein tempe sampai 9 (sembilan) kali lipat.

Beberapa contoh bioteknolgi moderen antara lain:

a. antibodi monoklonal

b. bayi tabung

c. hormon insulin

d. vaksin

Gambar beberapa produk Bioteknologi Modern

Kemajuan bioteknologi ditandai dengan ditemukannya rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Peran bioteknologi dalam kehidupan manusia antara lain di bidang kesehatan/kedokteran, pangan, dan lingkungan hidup.

· Di bidang kesehatan, bioteknologi memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. 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. Saat ini juga sedang dikembangkan vaksin berbahan dasar materi genetik (DNA atau RNA) dari patogen (termasuk untuk COVID-19).

· Di bidang pangan, bioteknologi berperan menciptakan produk-produk pangan yanga baru. Selain itu, beberapa terobosan dalam teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan menghasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul (mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan dengan tanaman biasa) serta lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan

· Di bidang lingkungan hidup, bioteknologi berperan pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, 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.

Rekayasa Genetika

Bioteknologi modern dikembangkan berdasarkan rekayasa dan manipulasi DNA. Rekayasa genetika inilah yang dapat menghasilkan organisme yang memiliki susunan gen dengan kromosom yang sudah dimanipulasi sesuai kebutuhan manusia sehingga dapat diperoleh sifat yang menguntungkan. Produk hasil rekayasa genetika ini sering disebut dengan istilah produk rekayasa genetika (PRG) atau Genetically Modified Organism (GMO). Bagaimana rekayasa genetika tersebut dilakukan? Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut.

1. Menyiapkan potongan DNA yang mengandung gen tertentu dari makhluk hidup lain, misalnya gen tahan serangan hama. Pemotongan DNA ini dilakukan dengan bantuan enzim endonuklease restriksi atau enzim pemotong.

2. Menyiapkan vektor atau 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 atau penggandaan secara mandiri. Secara alami plasmid dapat ditransfer ke dalam sel lain dengan membawa gen tertentu.

3. Menggabung atau merekombinasi potongan DNA yang mengandung gen tertentu dengan plasmid Ti menggunakan enzim ligase, sehingga dihasilkan plasmid Ti yang telah mengandung gen tertentu yang dikehendaki.

4. Memasukkan plasmid Ti yang telah mengandung gen dimaksud pada sel-sel tanaman.

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

DAMPAK BIOTEKNOLOGI

Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan peningkatan alat-alat biologis, manusia mulai mengembangkan bioteknologi untuk mengatasi berbagai masalah di berbagai bidang kehidupan. Akan tetapi, setiap teknologi yang diciptakan pasti memiliki kelebihan dan kekurangan yang akan dirasakan manusia di kehidupan yang akan datang. Nah, bicara mengenai dampak, kira-kira dampak negatif apa saja ya yang ditimbulkan oleh bioteknologi.

Pada materi sebelumnya telah dijelaskan beberapa manfaat atau dampak positif bioteknologi di beberapa bidang kehidupan, seperti meningkatkan hasil produksi dalam bidang pangan, pertanian, dan peternakan; mengurangi dampak pencemaran lingkungan dengan memanfaatkan mikroorganisme; meningkatkan jumlah spesies lewat kultur jaringan; dan menghasilkan vaksin dengan bantuan virus.

Namun, ada beberapa dampak negatif bioteknologi yang perlu diketahui dan diwaspadai karena bisa membahayakan bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Setidaknya ada lima dampak negatif bioteknologi yang akan dirasakan ke depannya jika kita terus bergantung pada kemajuan teknologi, diantaranya:

1. Berkurangnya Keragaman Makhluk Hidup

Dampak negatif bioteknologi ini bisa menyebabkan berkurangnya keanekaragaman jenis-jenis makhluk hidup yang berada di suatu wilayah. Hal ini disebabkan dengan adanya teknologi kloning pada tumbuhan maupun hewan yang akan menghasilkan anakan/ keturunan seragam, malah akan mengurangi keanekaragaman organisme.

2. Terganggungnya Keseimbangan Alam

Akibat terjadinya pelepasan organisme transgenik ke lingkungan maka keseimbangan alam menjadi terganggu dan jika dibiarkan hal ini bisa memicu kerusakan ekosistem. Contohnya, adalah rekayasa genetik pada bunga matahari yang merugikan kupu-kupu dalam proses penyerbukan.

3. Berpotensi Menimbulkan Penyakit

Dampak negative bioteknologi lainnya, karena produk transgenik dapat menyebabkan reaksi alergi pada manusia. Ini karena tidak semua penyisipan gen asing yang digunakan sebagai bahan makanan,, minuman, maupun obat-obatan bisa diterima oleh tubuh manusia. Oleh karena itu, penyisipan gen asing harus diteliti dengan benar agar aman bagi tubuh.

4. Berpotensi Menimbulkan Wabah

Salah satu manfaat bioteknologi agar bisa diagnose dan penyembuhan penyakit dengan melakukan teknik DNA rekombinan dan memanfaatkan metode PCR atau teknik perbanyakan DNA secara in vitro dengan polimerisasi secara berulang-ulang. Sayangnya, Teknik DNA rekombinan yang menggunakan mikroba patogen tersebut dapat menyebabkan wabah jika mikroba tersebut lepas ke lingkungan.

5. Berpotensi Menimbulkan Isu Etis

Teknik kloning mendatangkan perdebatan karena dianggap melanggar isu etis. Dalam menggunakan organisme transgenik kita harus memperhatikan standar bioetika. Standar bioetika diperlukan untuk mengevaluasi moralitas aktovitas manusia, mengatur manipulasi organisme hidup serta mengontrol efek berbahaya dari modifikasi genetic pada ekosistem.