Informasi Terbaru Bioteknologi kaitannya dengan Perkembangan Seksual dan Aseksual
Pengertian 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 pada 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
pada 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:
- 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
Macam-macam Bioteknologi
1.
Kultur jaringan
Pengertian:
Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman
seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik,
sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman
lengkap kembali.
Cara:
Dapat dilakukan melalui tiga cara,
yaitu melalui perbanyakan tunas dari mata tunas apikal, melalui pembentukan
tunas adventif, dan embriogenesis somatik, baik secara langsung maupun melalui
tahap pembentukan kalus.Ada beberapa tipe jaringan yang digunakan sebagai
eksplan dalam pengerjaan kultur jaringan.Pertama adalah jaringan muda yang
belum mengalami diferensiasi dan masih aktif membelah (meristematik) sehingga
memiliki kemampuan regenerasi yang tinggi. Jaringan tipe pertama ini biasa
ditemukan pada tunas apikal, tunas aksiler, bagian tepi daun, ujung akar,
maupun kambium batang. Tipe jaringan yang kedua adalah jaringan parenkima,
yaitu jaringan penyusun tanaman muda yang sudah mengalami diferensiasi dan
menjalankan fungsinya. Contoh jaringan tersebut adalah jaringan daun yang sudah
berfotosintesis dan jaringan batang atau akar yang berfungsi sebagai tempat
cadangan makanan.
Keuntungan:
1. Tidak tergantung musim.
2. Dapat diproduksi dalam jumlah banyak
dengan cepat.
3. Bibit seragam dan bebas penyakit
(menggunakan organ tertentu).
4. Pengangkutan bibit realtif murah.
5. Dalam proses pembibitan bebas hama,
penyakit, dll.
Kerugian:
6. Mahal dan sulit.
7. Membutuhkan investasi tinggi untuk
laboratorium, peralatan, dan perlengkapan.
8. Dibutuhkan SDM handal.
9. Kurang kokoh pada akar.
2.
Kloning
Proses menghasilkan
individu-individu dari jenis yang sama (populasi) yang identik secara genetik.
Kloning merupakan proses reproduksi aseksual yang biasa terjadi di alam dan
dialami oleh banyak bakteria, serangga, atau tumbuhan. Dalam bioteknologi,
kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk
menghasilkan salinan berkas DNA atau gen, sel, atau organisme. Arti lain
kloning digunakan pula di luar ilmu-ilmu hayati.
Cara pertama, kloning dilakukan dengan mengambil inti
sel (nucleus of cells) pendonor yang kemudian ditanamkan ke dalam ovum lain
yang nukleusnya telah dikosongkan. Cara kedua, kloning dilakukan dengan
menggunakan inti sel (nucleus) itu sendiri, dari sel telur milik sendiri bukan
dari pendonor. Cara ketiga, cloning dilakukan dengan menanamkan inti sel
(nucleus) jantan ke dalam ovum wanita yang telah dikosongkan nukleusnya. Cara
keempat, kloning dilakukan dengan cara pembuahan (fertilization) ovum oleh
sperma yang dengan proses tertentu.
Keuntungan:
1. Menghasilkan hewan dengan memiliki
ciri morfologi dan fisiologi yang sama.
2. Menghasilkan hewan dengan jumlah
banyak dan waktu singkat.
3. Menghasilkan bibit unggul yang
mempunyai nilai ekonomi tinggi.
Kerugian:
1. Mudah terserang penyakit.
2. Biayanya mahal
4. Menghentikan evolusi alamiah pada
makhluk hidup.
3.
Rekombinasi gen
Proses pemutusan seunting bahan
genetika (biasanya DNA, namun juga bisa RNA) yang kemudian diikuti oleh
penggabungan dengan molekul DNA lainnya. Pada eukariota rekombinasi biasanya
terjadi selama meiosis sebagai pindah silang kromosom antara kromosom yang
berpasangan. Proses ini menyebabkan keturunan suatu makhluk hidup memiliki
kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya, dan dapat menghasilkan alel
kimerik yang baru
Secara alami, rekombinasi gen
terjadi saat pembelahan meiosis terjadi, yaitu ketika fase yang disebut sebagai
“pindah silang” atau crossing over, pada profase. Pada fase itu, gen-gen dari
pasangan kromosom homolog saling bertukaran. Seperti kita ketahui, manusia
memiliki 2 set kromosom yang saling berpasangan, satu set kromosom yang membawa
sifat-sifat ayah, dan satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ibu. Pada
pembelahan mitosis (perbanyakan sel), kedua set kromosom tersebut akan
diperbanyak apa adanya, jadi tidak ada perubahan susunan gen. Namun, pada saat
pembelahan meiosis, yaitu pada pembentukan sel gamet, pindah silang, sehingga
satu set kromosom hasil dari pembelahan meiosis akan membawa kombinasi sifat
ayah dan sifat ibu. Secara buatan, rekombinasi gen merupakan salah satu alat
bioteknologi untuk membuat GMO ( Genetically Modified Organism), yaitu
organisme yang telah dimodifikasi genetik nya. Para ahli telah berhasil
menghilangkan, menambahkan, atau menukar gen-gen tertentu sehingga didapat sifat-sifat
baru yang disukai. Umumnya organisme yang dimodifikasi adalah bakteri, karena
struktur genetisnya lebih sederhana dibandingkan organisme yang lebih tinggi.
Salah satu contoh yang paling populer adalah penyisipan gen pembuat insulin ke
dalam genom bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri tersebut dapat
memproduksi hormon insulin untuk para penderita diabetes.
Keuntungan:
1. Keturunan suatu makhluk hidup
memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya.
2. Mengijinkan organis me yang
bereproduksi secara seksual menghindari Rachet Muller
Kerugian:
1. Petani akan menderita kerugian
karena penanam modal besar memperoleh tanaman transgenik kualitas unggul.
2. Pencemaran biologis akibat pelepasan
organisme transgenik ke alam bebas.
3. Alergi yang disebabkan oleh makanan
dari produk rekayasa genetika.
4. Kawin suntik
Inseminasi Buatan (IB) atau kawin
suntik adalah suatu cara atau teknik untuk memasukkan mani (sperma atau semen)
yang telah dicairkan dan telah diproses terlebih dahulu yang berasal dari
ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode
dan alat khusus yang disebut ‘insemination gun’.
Cara: Dengan menyuntikkan sperma ke dalam ovum dengan
cara tertentu.
Keuntungan:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus)
dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi
kebuntingan.
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran
(distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan
breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan /
breed kecil.
3. Bisa terjadi kawin sedarah
(inbreeding) apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam
jangka waktu yang lama.
4. Dapat menyebabkan menurunnya
sifat-sifat genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat
genetiknya dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).
Kerugian:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus)
dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi
kebuntingan;
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran
(distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan
breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan /
breed kecil;
3. Bisa terjadi kawin sedarah
(inbreeding) apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam
jangka waktu yang lama
4. Dapat menyebabkan menurunnya
sifat-sifat genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat
genetiknya dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).
5.
Hidroponik
berasal dari kata Yunani yaitu hydro
yang berarti air dan ponos yang artinya daya. Jadi hidroponik berarti budidaya
tanaman yang mamanfaatkan air dan tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam
atau soilles.
Cara:
Apabila semua bahan sudah siap,
pertama-tama ambil kawat kasa nilon letakkan di dasar pot. Kemudian masukkan
pecahan batu bata selapis, diatasnya diberi batu apung dan batu zeolit hingga
sepertiga bagian dari pot yang digunakan. Setelah itu, ambil tanaman yang siap
dipindahkan dari polybag ke pot, caranya bersihkan akar tanaman yang selama ini
sudah tumbuh di polybag tersebut dengan cara melarutkan media tanamnya (tanah)
kedalam air. Setelah akar-akarnya kelihatan bersih, kemudian kita amati kembali
akar tersebut. Bila ditengarai ada akar yang rusak ataupun terlalu panjang
(disesuaikan dengan besarnya tanaman maskot dan pot) sebaiknya dipotong.
Demikian juga untuk daunnya, apabila terlalu rimbun perlu untuk dikurangi.
Kemudian bibit ditanam dalam pot yang sudah terisi bahan sepertiga bagian dan
lanjutkan penambahan media tanam hingga dua pertiga bagian pot.
Keuntungan
3. Tidak tergantung pada luas lahan.
4. Mencegah gulma.
5. Kualitas buah lebih baik.
6. Tidak tergantung musim.
7. Pemberian pupuk dpaat dihitung lebih
cermat.
8. Terhindar dari penyakit yang berasal
dari tanah.
Kerugian:
Biayanya mahal.
6.
Mutasi pada tumbuhan
Perubahan yang terjadi pada bahan
genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik)
maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut
aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi
dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru
pada spesies.
Cara
Perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun
RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf
kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada
gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan
pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies.
Keuntungan
1. masa pertumbuhan
pendek dan berumur pendek
2. cepat
menghasilkan buah
3. tahan
terhadap hama dan penyakit
4. produksi
tinggi atau banyak
5. enak
rasanya
Kerugian:
Tidak dapat membentuk alat perkembangbiakkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar