™BIOTEKNOLOGI™

nie gan utk yg sedang butuh gwa kasih

Oleh :
M.Nazar Rurrahman
Kelas : IX-5

KATA PENGANTAR

Kehidupan manusia semakin berkembang dan sejahtera karena adanya bioteknologi, yang semakin berkembang. Dengan bioteknologi ini manusia dapat dengan mudah memenuhi kebutuhannya.

Melalui makalah ini saya ingin menjelaskan secara sederhana tentang bioteknologi khususnya bagi generasi muda. Makalah ini membantu untuk lebih jauh mengetahui tentang apa bioteknologi itu serta tujuan yang diperoleh setelah menggunakan bioteknologi yang semakin canggih ini.

Seperti pepatah mengatakan bahwa, “Tak ada gading yang tak retak” demikian pula dengan makalah ini tentu masih mempunyai banyak kekurangan dan kesalahan, karena itu kepada para pembaca khususnya guru mata pelajaran ini dimohon kritik dan saran yang bersifat membangun demi bertambahnya wawasan saya di bidang ini.

Banda aceh, 13 Maret 2011

                                                                     

                                                                                                                 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul ………………………………………………….……………i

Kata Pengantar………………………………………………………..……… ii

Daftar Isi ……………………………………………………………………iii

PENDAHULUAN ……………………………………………………1

Latar Belakang Masalah……………………………………………… 1

Permasalahan………………………………………………………….. 1

Tujuan Penulisan ……………………………………………………. 1

Metode Penulisan ……………………………………………………. 2

Kegunaan Karya Tulis Ilmiah…………………………………………. 2

A.   BIOTEKNOLOGI………………………………………………

B.   PRODUK-PRODUK BIOTEKNOLOGI……………………….

Rekayasa genetika……………………………………………………………………

Proses introduksi gen……………………………………………………………….

Mutagenesis ………………………………………………………………………

Human Genome Project………………………………………………………

Aplikasi di Bidang Medis…………………………………………………………..

Sel Punca……………………………………………………………………………

Bioteknologi bidang pertanian………………………………….

Bioteknologi bidang peternakan…………………………………

Bioteknologi bahan bakar masa depan…………………………..

Bioteknologi pengolahan limbah………………………………..

PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Bioteknologi yang semakin meningkat merupakan potensi untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Akan tetapi, perlu disadari bahwa dengan adanya bioteknologi yang semakin berkembang belum menjamin peningkatan kesejahteraan masyarakat suatu negara, karena masihbanyak masyarakat yang tingkat ekonominya rendah sehingga penggunan bioteknologi yang kurang merata.

Bergerak dari hal-hal tersebut di atas maka kesempatan ini saya menyusun

karya tulis ilmiah dengan judul bioteknologi.

Permasalahan

Sehubungan dengan latar belakang masalah di atas, permasalahn yang

dibahas dalam karya tulis ilmiah ini adalah sebagai berikut:

1. Apakah bioteknologi itu? Faktor-faktor apakah yang mendorong

berkembangnya bioteknoligi?

2. Ada berapa macam bioteknologi itu?

3. Ada berapa macam langkah-langkah utama meningkatkan

bioteknologi?

Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan karya tulis ilmiah:

1. Mendeskripsikan pengertian bioteknologi dan menyebutkan faktor-

faktor yang mendorong berkembangnya bioteknologi.

2. Menyebutkan macam-macam bioteknologi.

3. Mendeskripsikan langkah-langkah utama untuk meningkatkan

bioteknologi.

4. Menjelaskan tujuan bioteknologi

Metode Penulisan

Karya tulis ini dibuat dengan menggunakan metode pustaka dan metode

pengamatan.

Kegunaan Karya Tulis Ilmiah

Hasil karya tulis ilmiah ini diharapkan dapat berguna bagi sekjolah khususnya dalam proses belajar mengajar serta berguna bagi masyarakat umum. Karya tulis ini juga dapat mengembangkan bioteknologi dengan baik dan benar.

Bioteknologi

 

A.BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

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 dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di 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 bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

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. Teknologi ini 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. 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. Penerapan bioteknologi di 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^.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

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.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain^[2]:

• Jagung resisten hama serangga
• Kapas resisten hama serangga
• Pepaya resisten virus
• Enzim pemacu produksi susu pada sapi
• Padi mengandung vitamin A
• Pisang mengandung vaksin hepatitis

B.PRODUK-PRODUK BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:

Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.

• Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioeknologi di bidang medis. 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 induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
• Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.
• Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.  Di bidang pertanian, bioteknoogi 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).
• Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. 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.

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:

1. Isolasi gen.
2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru.
4. Membentuk produk organisme transgenik.

Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:

1. Melalui proses introduksi gen
2. Melalui proses mutagenesis

Proses introduksi gen

Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah:

1. Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik
2. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
3. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
4. 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 metana sulfonat (mutagen kimia).

Human Genome Project

Human Genome Project adalah usaha international 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. Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia

Aplikasi di 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| 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.

Sel Punca

Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Dalam Cermin Dunia Kedokteran, meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik . Karakteristik biologis dan diferensiasi stem cell fokus pada mesenchymal stem cell. Cermin Dunia Kedokteran

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 stem embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Cermin Dunia Kedokteran . 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 bidang pertanian

Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat.

Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di

daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian

harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.

Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan

bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi

pertanian sebagai berikut.

1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen

Nitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNA

dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul

pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium

yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan

polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.

Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan

agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan

polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan

kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik

rekombinasi gen.

Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan

penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak

digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang

merugikan.

2) Pembuatan tumbuhan tahan hama

Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa

genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk

mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukan

gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, kemudian

disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang

tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang

tahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak

dan disebarluaskan.

Bioteknologi bidang peternakan

Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk

peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan

yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan

rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan

buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebut

direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat

mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai

20%.

Bioteknologi bahan bakar masa depan

Kamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak

termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu,

suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para

ilmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi

melalui bioteknologi.

Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi

dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol

(alkohol).

Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan

minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam

fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada

fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan

untuk bahan bakar.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat

yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi

fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi

fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,

dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.

Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh

negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.

Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang

melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak

menimbulkan polusi.

Bioteknologi pengolahan limbah

Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas

pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak

dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah

atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.

Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan

sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan

ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut

yang paling baik adalah dengan daur ulang.

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji

pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Proses

pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan

suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah

dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahan

anorganik.

Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai

bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah

rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat

pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (dari

hewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologiskimiawi

dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)

serta oleh hewan-hewan kecil disebut kompos.

Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.

Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos

bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses

yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).

Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya

selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang

penting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaat

sebagai pupuk.

Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,

misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain

dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan

pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air

sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,

yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri

Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan

limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara

bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

DAFTAR PUSTAKA

Alghifari, 2010 . Statistika Induktif ; Biologi (Bioteknologi). Banda Aceh. YKPN

Banda aceh

Anyoman, 2010 . Pedoman Penyusunan Penelitian, FEUPN

“Veteran” Aceh Timur .Banda Aceh

Azwar, 2010 . Reabilitas ……….