Setelah antibiotic penisilin ditemukan, banyak penyakit yang disebabkan oleh infeksi kuman yang dapat disembuhkan.Namun, beberapa jenis bakteri lain menghasilkan enzim yang dapat menghambat kerja penisilin sehingga tahan terhadap penisilin.Akibatnya, beberapa penyakit yang disebabkan oleh bakteri tersebut tidak dapat sembuh. Kerena itu, para ahli berusaha menemukan obat lain pembasmi bakteri yang kebal terhadap penisilin. Jenis antibiotic lain yang dihasilkan oleh jamur/cendawan, antara lain : sefalosporin dan streptomisin. Show
Sefalosporin merupakan sekelompok antibiotic yang dihasilkan oleh suatu spesies cendawan laut, Cephalosporium Acremonium. Antibiotik ini aktif tehadap banyak bakteri gram positif dan negative serta tidak dapat dirusak oleh penisilinase. Yaitu enzim yang terdapat dalam bakteri yang mampu merusak penisilin. Streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces Griseus, yaitu bakteri tanah yang diisolasikan oleh Walksman dan teman-temannya. Antibiotikini efektif terhadap banyak bakteri gram positif dan gram negative yang pathogen dan Mycobacterium Tuberculosis. Oleh karena itu, Streptomisin menjadi antibiotic untama untuk penderita TBC seebagai komoterapI. Akan tetapi, beberapa bakteri dapat dengan cepat menjadi resistan dan meningkat toksisitasnya jika penggunaan antibiotic berlangsung dalam waktu lama. Meskipun demikian, streptomisin tetap dianggap sebagai obat utama dalam penggobatan tuberculosis. Bioteknologi di bidang kesehatan dewasa ini difokuskan untuk penemuan obat-obatan dalam hal-hal seperti tersebut di bawah ini: 1. Memerangi penyakit jantung dan saluran darah, kanker dan kencing manis. 2. Mendapatkan antibiotika yang lebih baik dan lebih murah untuk melawan penyebaran mikroorganisme menular yang resisten 3. Menemukan vaksin untuk melawan virus (hepatitis, influenza, rabies) dan penyakit malaria serta penyakit tidur. 4. Dapat melakukan uji diagnosis yang cepat dan tepat untuk membantu dokter dalam menentukan diagnosis berbagai penyakit. 5. Penyempurnaan metode pencangkokan organ yang sesuai agar tidak terjadi proses penolakan. 6. Penyempurnaan teknik perbaikan kimia tubuh untuk menyembuhkan penyakit keturunan, misalnya hemofili. Sebelum rekayasa genetika dikembangkan untuk memerangi diabetes dilakukan ekstraksi insulin dari pankreas babi atau lembu. Hal ini akan memakan banyak sekali biaya dan insulin yang dihasilkan dapat mengakibatkan hipersensitivitas maupun resistensi. Setelah teknik rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin manusia oleh bakteri. Ini dilakukan dengan jalan menyematkan gen pengkode pembentukan insulin manusia pada bakteri. Untuk membuat insulin, mula-mula membuat rancangan urutan ADN yang mengode asam amino insulin yang telah diketahui. Kemudian diikuti dengan sintesis kimiawi gen rantai A dan gen rantai B insulin, tetapi pembuatannya dilakukan secara terpisah. Masing-masing mengandung kodon metionin pada ujung 5’ (yang tentunya menjadi ujung amino protein yang ditranslasikan) dan menghentikan urutan pada ujung 3’. Masing-masing gen disisipkan ke dalam gen β-galaktosidase plasmid. Kemudian dimasukkan ke dalam E. coli. E. colidibiakkan dalam medium yang mengandung galaktosa sebagai sumber C dan sumber energi dan bukan glukosa. Sebab itu bakteri akan mensintesis β-galaktosidase. Bersamaan dengan ini disintesis pula rantai A dan rantai B insulin, yang dilekatkan oleh sisa metionin. Setelah pelarutan bakteri, maka perlakuan dengan sianogen bromida akan memecah protein pada metionin. Dengan demikian rantai insulin akan terpisah dari β-galaktosidase. Rantai-rantai dimurnikan dan digabungkan, maka terjadilah insulin asli manusia. Saat ini sedang dikembangkan pendekatan sintetik lain, gen untuk molekul pemula insulin atau proinsulin disintesis dan disisipkan ke dalam E. coli. Proinsulin yang dihasilkan dimurnikan. Proinsulin dicerna dengan enzim tripsin dan karboksipeptidase, maka terjadilah insulin manusia. Pemateri dalam Seminar Nasional ini adalah Indra Bachtiar, Ph.D & Dr. Zozy Aneloi Noli Page 2
Kata Sambutan Ketua STKIP PGRI Sumatera Barat yang Diwakili Wakil Ketua II Bidang Akademik Drs. Nurhadi, M.Si Pembacaan Do'a 09.00 - 11.00 WIB Pembekalan Materi oleh Dra. Hj. Renny Risdawati, M.Si 11.00 - 12.00WIB Pembekalan dari UNAKER 12.00 - 13.00 WIB ISHOMA 13.00 - 15.00 WIB Kesan/Pesan dari Salah Satu Calon Alimni Prodi Pendidikan Biologi Acara Hiburan (Sumbangan Nyanyi dari Dosen & Mahasiswa) Pembacaan Kesan & Pesan pada Pohon Harapan Page 3
Istilah bioteknologi bukan hal baru dan sudah tentu lazim kita dengar. Penerapan cabang ilmu ini sangatlah dekat dengan kehidupan sehari-hari manusia, karena bioteknologi dirancang dan dikembangkan untuk membantu serta mempermudah kehidupan manusia. Ada banyak sekali manfaat yang bisa dirasakan manusia dengan adanya bioteknologi. Seiring berkembangnya waktu penerapan bioteknologi juga kian meluas, akan tetapi juga mempunyai dampak buruk sehingga perlu berbagai upaya untuk meminimalisir dampak tersebut. Sejarah BioteknologiBioteknologi sebenarnya sudah dikenal sejak lama, meski pada masa lalu belum dikenal istilah seperti saat ini. Bahkan sejak ribuan tahun lalu manusia telah menerapkan contoh sederhana dari bioteknologi dalam kehidupan mereka. Misalnya pada abad ke-19 Masehi orang-orang sudah paham tentang cara pembuatan roti, yoghurt, keju, cuka, kecap, dan tempe. Lebih jauh lagi, orang Babilon dan Sumeria sudah mulai mengonsumsi bir sejak abad 6000 Sebelum Masehi (SM), sedangkan orang Mesir telah mahir membuat adonan kue asam pada tahun 4000 SM. Semua proses pembuatan makanan dan minuman tersebut merupakan penerapan dari bioteknologi, meski pada pada masa lalu belum diartikan seperti itu. Pengetahuan tentang bioteknologi baru muncul pada sekitar tahun 1857 hingga 1876. Pada saat itu Louis Pasteur melakukan penelitian tentang fermentasi yang dihasilkan dari bantuan mikroorganisme. Berkat penelitian itulah Pasteur kemudian dikenal sebagai Bapak Ilmu Bioteknologi. Selanjutnya, pengertian bioteknologi mulai dikenal oleh masyarakat luas pada tahun 1919. Ilmuwan berkebangsaan Hungaria bernama Karl Ereky adalah orang yang pertama kali menggunakan istilah tersebut untuk merujuk terhadap interaksi biologi dan teknologi yang dilakukan oleh manusia. Adapun interaksi yang dimaksud adalah pemanfaatan ilmu biologi terhadap teknologi. Penggabungan antara kedua ilmu tersebut dilakukan untuk menghasilkan produk bermanfaat bagi manusia dari bahan baku alam. Pada masa tersebut, bioteknologi yang dikenal masih belum semutakhir sekarang. Sejarah bioteknologi modern kemudian dimulai sekitar sepuluh tahun sejak itu, tepatnya pada tahun 1928. Pada masa itu Alexander Fleming berhasil menemukan antibiotik penicilin dan penicilium. Selanjutnya kedua antibiotik tersebut digunakan sebagai obat untuk mengatasi penyakit kulit manusia akibat gangguan bakteri Staphylococcus aureus. Pada tahun-tahun berikutnya penicilin dimanfaatkan untuk mengatasi infeksi akibat bakteri yang dialami manusia, tepatnya di tahun 1940. Kemudian pada tahun 1950 dan 1960 antibiotik kembali mengalami pemurnian dengan memanfaatkan strain bakteri. Sejak saat itu mulailah dilakukan produksi besar-besaran untuk menghasilkan penicilin. Tidak butuh waktu lama sampai akhirnya bioteknologi menjadi inovasi mutakhir dalam sejarah manusia. Tepat pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi telah mendunia dan dikenal sebagai satu dari sekian revolusi di bidang teknologi yang sangat berpengaruh dan menjanjikan. Pengertian BioteknologiSecara etimologi bioteknologi berasal dari tiga kata, yaitu bio yang berarti hidup, teknos yang berarti teknologi atau penerapan, dan logos yang berarti ilmu. Dengan begitu bioteknologi dapat diartikan sebagai suatu ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip atau aturan dalam biologi. Secara sederhana, bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip serta rekayasa terhadap organisme, sistem, ataupun proses biologis untuk meningkatkan atau menghasilkan potensi suatu organisme serta untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat untuk kehidupan manusia. Menurut Champbell (2008), bioteknologi atau biotechnology merupakan suatu manipulasi organisme sebagai upaya untuk menghasilkan produk yang bersifat baru dan mempunyai nilai manfaat bagi manusia. Sementara itu menurut Yuwono (2006), bioteknologi adalah penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, serta rekayasa dalam mengolah bahan-bahan dengan memanfaatkan bantuan agensia jasad hidup yang berasal dari komponen-komponen itu sendiri untuk menghasilkan jasa atau barang. Manfaat BioteknologiSeperti telah disebutkan sebelumnya, bioteknologi adalah ilmu yang dirancang untuk menghasilkan banyak manfaat bagi manusia. Berikut ini adalah beberapa manfaat yang bisa diperoleh dengan adanya bioteknologi, yaitu:
Jenis BioteknologiMeski sudah dikenal prinsip bioteknologi modern, pada kenyataannya kehidupan manusia masih belum lepas dari bioteknologi yang bersifat konvensional. Oleh sebab itu bioteknologi dapat dibagi berdasarkan kompleksitasnya menjadi dua jenis, yaitu bioteknologi tradisional atau konvensional dan bioteknologi modern sebagai berikut: 1. Bioteknologi Konvensional (Tradisional)Bioteknologi konvensional atau tradisional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan juga proses genetik alami baik berupa mutasi atau rekombinasi genetik. Prinsip bioteknologi ini sudah dikenal sejak ribuan tahun lalu oleh umat manusia. Adapun manfaat dari bioteknologi konvensional adalah sebagai berikut:
Penerapan bioteknologi konvesional telah merambah beberapa bidang kehidupan manusia seperti bidang pangan, pertanian, peternakan, dan juga kesehatan serta pengobatan. a. PanganPemanfaatan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan sangatlah banyak. Alasannya adalah bidang ini menjadi awal mula dikenalnya bioteknologi sederhana oleh manusia pada zaman dahulu. Berikut ini adalah beberapa contoh produk bioteknologi dalam bidang pangan, antara lain:
Selain makanan-makanan tersebut, bioteknologi konvensional juga banyak menghasilkan produk berupa minuman. Salah satu diantaranya adalah teh kombucha yang merupakan produk dari fermentasi larutan teh dengan kultur mikroba. Pembuatan teh ini menggunakan enzim Molase sebagai penghasil limbah gula yang berlimpah. Enzim Molase dikenal sebagai limbah dari pembuatan gula tebu. Meski begitu, kandungan asam organik dan gulanya cukup banyak sehingga bisa dimanfaatkan untuk menjadi sumber nutrisi pada proses fermentasi. Kultur teh kombucha sendiri mengandung cukup banyak bakteri dan khamir. Beberapa bakteri yang terkandung yaitu Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti, Acetobacter pastenunanus, Brettanamyces bruxellensis. Brettanamyces intermedius, Saccharomuces cerevisiae, Candida formata, Gluconobacter, Mycoderma, Mycotorula, Pichia, Schizosoccharomyces, dan Torula. Teh kombucha dipercaya dapat mengatasi ketegangan saraf dan jiwa, pengerasan pada pembuluh darah, kelelahan kronis, mencegah penuaan kulit, gangguan buang air, menurunkan kolesterol, mengobati kanker usus, dan juga kanker payudara. Hal itu dikarenakan kandungan berbagai jenis asam dan berbagai vitamin. b. PertanianPada bidang pertanian bioteknologi konvensional yang biasa dijumpai pada masyarakat antara lain:
c. PeternakanBioteknologi konvensional juga banyak diterapkan dalam bidang peternakan, contoh penerapannya adalah sebagai berikut.
d. KesehatanDalam dunia kesehatan bioteknologi juga banyak dimanfaatkan untuk menghasilkan obat-obatan seperti berikut ini:
2. Bioteknologi ModernBioteknologi modern mulai mengalami perkembangan signifikan setelah struktur DNA ditemukan pada tahun 1950-an. Bioteknologi modern lebih dikenal sebagai jenis bioteknologi yang didasarkan pada rekayasa DNA atau manipulasi genetik dengan memanfaatkan biokimia dan mikroorganisme. Rekayasa genetik atau genetic engineering adalah manipulasi gen secara langsung untuk suatu tujuan praktis. Salah satu teknik rekayasa genetik adalah DNA rekombian di mana suatu sel disisipkan gen tertentu dengan memanfaatkan teknik kloning atau juga disebut kultur jaringan. Sebagai contoh adalah microarry DNA yang ditunjukkan pada titik-titik berwarna diartikan sebagai tingkat ekspresi relatif dari 2.400 gen manusia. Analisis microarry biasa dimanfaatkan untuk membandingkan ekspresi gen pada beberapa sampel yang berbeda seperti sampel jaringan normal dan sampel kanker. Pengetahuan ini kemudian berkembang dan dimanfaatkan sebagai salah satu teknik untuk melakukan penelitian dalam bidang kanker dan penyakit-penyakit lainnya. Seiring perkembangannya, bioteknologi modern kemudian diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan. a. Teknologi ReproduksiTeknologi reproduksi merupakan metode perkembangbiakan dengan memanfaatkan alat serta prosedur tertentu. Metode ini dilakukan sebagai upaya peningkatan mutu individu agar menjadi lebih baik sesuai dengan harapan manusia. Adapun beberapa bentuk penerapan teknologi reproduksi yaitu:
b. RadiasiRadiasi atau biasa juga disebut penyinaran merupakan metode pemanfaatan gelombang elektromagnetik untuk mengawetkan makanan, menghambat proses pertumbuhan tunas tanaman, mencegah buah mengalami kematangan, dan juga sebagai cara untuk menghasilkan mutan. c. Hidroponik dan AeroponikHidroponik adalah suatu metode bercocoktanam dengan memanfaatkan air dan bahan yang memiliki pori atau porus. Sementara itu aeroponik merupakan suatu metode bertanam dengan cara membiarkan akar tanaman menggantung di udara sehingga akar tersebut tidak menempel pada media tanam apapun. Berikut ini adalah beberapa kelebihan dari bercocok tanam dengan metode hidroponik serta aeroponik, antara lain:
d. PengobatanBioteknologi modern juga biasa diterapkan dalam bidang kesehatan, khususnya dimanfaatkan untuk menghasilkan obat-obatan. Berikut ini adalah beberapa produk bioteknologi dalam bidang pengobatan, yakni:
Penerapan BioteknologiSesuai dengan tujuannya untuk membantu kehidupan manusia, bioteknologi kini telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang atau sektor. Bentuk aplikasi atau penerapan tersebut merambah berbagai bidang mulai dari bidang pangan, pertanian, medis, industri, perairan, dan kehutanan. 1. Bidang PanganPenerapan bioteknologi dalam bidang pangan banyak sekali dan hampir semua sudah disebutkan sebelumnya. Produk hasil bioteknologi pun sering dikonsumsi baik dalam bentuk minuman dan makanan. Beberapa diantaranya adalah yoghurt, sirup, roti, dan tempe. 2. Bidang Pertanian dan KehutananPemanfaatan bioteknologi dalam bidang pertanian dan kehutanan juga sangat beragam. Beberapa diantaranya adalah jenis kedelai yang mempunyai ketahanan terhadap herbisida, tomat hasil manipulasi genetik yang tahan lama dan jagung yang kebal terhadap serangga. Sementara dalam bidang kehutanan adalah metode kultur jaringan. 3. Bidang KesehatanDalam bidang kesehatan aplikasi bioteknologi kebanyakan memanfaatkan teknik rekayasa genetik. Beberapa contoh bioteknologi dalam bidang ini yaitu produksi hormon insulin dengan bantuan bakteri, pemanfaatan sel punca, penemuan vaksin, dan juga pemanfaatan antibodi monoklonal. 4. Bidang IndustriAplikasi bioteknologi dalam bidang industri antara lain dengan memanfaatkan biomassa untuk melakukan konversi energi serta berbagai produk. Biasanya produk hasil bioteknologi memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Contoh penerapannya adalah proses penghasilan gula, alkohol, enzim, dan sebagainya. 5. Bidang KelautanSenyawa aktif yang dihasilkan oleh organisme laut juga banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan dalam dunia medis, pertanian, industri, hingga lingkungan. Ada banyak sekali produk kosmetik yang menggunakan senyawa aktif organisme laut sebagai bahan campurannya dan juga proses restorasi laut. Dampak BioteknologiBioteknologi tidak hanya hadir dengan sederet manfaat bagi kehidupan manusia, tetapi juga mempunyai dampak positif dan dampak negatif. Berikut ini adalah beberapa dampak positif dan dampak negatif dari bioteknologi. 1. Dampak PositifMeski memiliki dampak negatif, namun pada kenyataannya bioteknologi menghasilkan berbagai dampak positif bagi kehidupan manusia. Beberapa di antara dampak tersebut tealah disebutkan sebagai manfaat bioteknologi. Berikut ini merupakan dampak positif dari bioteknologi, antara lain:
2. Dampak NegatifBioteknologi juga mempunyai dampak negatif bagi kehidupan. Hal ini sebenarnya wajar, khususnya pada beberapa jenis produk hasil penerapan bioteknologi. Berikut ini adalah beberapa dampak negatif dari bioteknologi, yaitu:
Penanggulangan BioteknologiAdanya dampak negatif yang ditimbulkan oleh bioteknologi membuat manusia terus berusaha untuk melakukan berbagai cara mengatasi kondisi tersebut. Berikut ini adalah beberapa cara yang biasa diterapkan untuk mengatasi dampak buruk bioteknologi, yakni:
|