Transcript biologi trp (1) pendahuluan

MATERI PERKULIAHAN BIOLOGI
TERAPAN II
oleh : Ir.Elfien H,MP
BAB I .pendahuluan
I. PENDAHULUAN
 APA ITU YANG DIMAKSUD DG BIOLOGI
TERAPAN/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 ilmuilmu 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.
Cabang biologi yang merupakan kelompok ilmu
campuran dan terapan antara lain
◘Biokimia mengkaji proses-proses kimia dan
sistem kehidupan.
◘Biofisika mengkaji proses-proses fisika dalam
sistem kehidupan.
◘Bioteknologi mengkaji teknologi yang
memanfaatkan organisme.
◘Paleontologi mengkaji perkembangan sejarah
kehidupan berdasarkan catatan fosil.
Hasil2 rekayasa genetika:
Bidang pangan : alkohol- tempe- yogurt- nata de cocokeju- roti (pengembang)- kecap- cuka makan, dll
Bidang kesehatan: penisilin- antibiotik- mikroba
penghasil vitamin, contoh Pseudomonas sp. untuk
membuat vitamin B12
Bidang industri :- industri asam-asam amino, contoh
MSG- asam sitrat- enzim
Bidang perftanian : Pembasmi hama tanaman : Bacillus
thuringiensis untuk ulat hama dan sex-feromon
Penanggulangan pencemaran lingkungan: Clostridium
butyrium
Penghasil biogas : methanobacterium
Produksi protein : bakteri penghasil protein sel tunggal,
misal Methylophylus methylotropus.
Bioteknologi
cabang ilmu yang mempelajari
pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi,
virus, dll) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dlm proses produksi
untuk menghasilkan barang dan jasa.
Gambar dari kiri ke kanan : - bakteri, struktur
yeast, jamur yeast, mould
Bioteknologi sebenarnya gabungan dari
beberapa ilmu antara lain:
biokimia, mikrobiologi, biologi molekuler,
genetika dan fisika.
Adapun mahluk hidup yang berperan dalam
bioteknologi meliputi hewan, tumbuhan,
mikroorganisme dan juga manusia.
Bioteknologi dengan memanfaatkan
manusia misalnya bayi tabung.
Bioteknologi umumnya menggunakan
mikroorganisme, seperti bakteri dan khamir
(kapang) dengan alasan ;
1) pertumbuhannya cepat, walaupun dalam skala
besar seperti industri;
2) sel-selnya mengandung protein yang tinggi;
3) dapat menggunakan produk-produk sisa
sebagai substratnya, misalnya dari limbah
pertanian;
4) menghasilkan produk yang tidak toksik;
5) sebagai organisme hidup, reaksi biokimianya
dikontrol oleh enzim yang berarti tidak
memerlukan tambahan reaktan dari luar.
Bioteknologi secara sederhana sdh dikenal
oleh manusia sejak ribuan tahun yg lalu.
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 al :
dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan
insulin wlp masih dlm jmlh yg terbatas akibat
proses fermentasi yg tidak sempurna.
◘Perubahan signifikan terjadi setelah
penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.
Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun
vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada era sekarang, bioteknologi berkembang
sangat pesat, terutama di negara negara maju.
Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya
berbagai macam teknologi semisal rekayasa
genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA,
pengembangbiakan sel induk, kloning, dll.
memungkinkan kita untuk memperoleh
penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun
kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti
kanker ataupun AIDS.
Penelitian di bidang pengembangan
sel induk
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
rekombinan DNA,
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 yg ekstrim.
◘pada pelestarian lingkungan hidup
akibat polusi.
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.
Gambar kiri : polusi sampah plastik yg sulit
hancur dapat diuraikan oleh bakteri
Gambar kanan : polusi miyak yang tumpah di
perairanj sungai/laut dapat diurakian oleh
bakteri
Penjelasan tentang bakteri
pengurai plastik
Metode yang digunakan sangat sederhana,
selama tiga bulan dia mengumpulkan tanah
dari tempat pembuangan sampah di dekat
rumahnya dan mengisolasinya dalam ruangan
tertutup. Satu-satunya sumber "makanan" yang
dia letakkan pada tanah tersebut adalah tas
plastik bekas. Dengan cara seperti itu, hanya
bakteri yang mampu menguraikan plastik lah
yang dapat bertahan.
Akhirnya dia berhasil mengisolasi dua mikroba
keturunan genus Sphingomonas dan
berkonsentrasi penuh untuk meneliti kedua
bakteri itu.
Dengan bantuan larutan cuka
yang dia tambahkan pada
campuran tanah-plastik itu,
hanya dalam waktu tiga bulan
lembaran tas plastik yang dia
letakkan telah terurai sebanyak
43% !!!
Sungguh hal yang menakjubkan!
bahwa dalam waktu tiga bulan
maka seluruh lembaran plastik
tersebut akan terurai seluruhnya
Penjelasan tentang bakteri pengurai
tumpahan miyak
Pada th 2000, Dwi mulai menguji cobakan
bakteri Bacillus Sp, untuk mengurai limbah
minyak tersebut. Jenis bakteri ini yang kemudian
dilabeli sebagai ICBB 7859. Berlokasi di Dumai,
Bacillus Sp, ICBB 7859, sebagai bahan baku
bioremediasi,
↓
disebar pada 1 hektare tanah tercemar, dengan
kedalaman tanah setebal 20 sentimeter itu.
Hasilnya, sebanyak 3.000-4.000 ton tanah yang
semula ganas dan beracun menjadi jinak, stabil
dan ramah lingkungan.
Namun dmk kemajuan di bidang
bioteknologi tak lepas dari berbagai
kontroversi yang melingkupi perkembangan
teknologinya.
Contoh :
teknologi kloning pd hewan dan rekayasa
genetika terhadap tanaman pangan
mendapat kecaman dari bermacam-macam
golongan.
Garis waktu bioteknologi
◘8000 SM Pengumpulan benih u/ ditanam
kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir,
dan Romawi melakukan praktik
pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal)
untuk meningkatkan kualitas ternak.
◘6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur,
membuat roti, membuat tempe dg bantuan ragi
◘4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt
dan keju dengan bakteri asam laktat
◘Th.1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh
dunia
◘Th.1665 Penemuan sel oleh Robert
Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
◘Th.1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan
penelitian komprehensif tentang
pengembangbiakan hewan
◘Th.1880 Mikroorganisme ditemukan
◘Th.1856 Gregor Mendel mengawali genetika
tumbuhan rekombinan
◘Th.1865 Gregor Mendel menemukan hukum
hukum dalam penyampaian sifat induk ke
turunannya.
◘Th.1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama
menggunakan kata bioteknologi
◘Th.1970 Peneliti di AS berhasil menemukan
enzim pembatas yang digunakan untuk
memotong
gen gen
◘Th.1975 Metode produksi antibodi monoklonal
dikembangkan oleh Kohler dan Milstein
◘Th.1978 Para peneliti di AS berhasil membuat
insulin dengan menggunakan bakteri yang
terdapat pada usus besar
◘Th.1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh
teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya,
E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan
obat lain, dalam bentuk manusia.
Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap
insulin hewan yang sebelumnya tersedia.
◘Th.1992 FDA menyetujui makanan GM pertama
dari Calgene: tomat "flavor saver"
◘Th. 2000 Perampungan Human Genome
Project
Sekian …..
semoga bermanfaat