Bioteknologi adalah salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari mengenai pemanfaatan makhluk hidup, termasuk mikroorganisme hingga makroorganisme. Bioteknologi tradisional lebih dikenal sebagai bioteknologi konvensional yang sudah ada sejak abad ke-19. Salah satu contoh yang sudah sering ada dan diketahui adalah pembuatan bir dan roti, memakai prinsip fermentasi.
Bioteknologi dipengaruhi beberapa faktor, salah satunya kemajuan teknologi yang diawali dengan penemuan bioreaktor dan teknik rekayasa. Hingga perkembangannya sangat pesat, seperti saat ini bioteknologi menghadirkan banyak inovasi baru dan dikenal sebagai bioteknologi modern, sangat perlu memahami apa yang dimaksud dengan hal ini agar tidak keliru.
Pengertian Bioteknologi
Apa itu bioteknologi? pertama kali istilah ini digunakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur asal Hungaria di tahun 1919. Bioteknologi adalah gabungan dari dua kosakata, biologi dan teknologi yang diartikan sebagai ilmu teknologi terapan dengan memanfaatkan makhluk hidup dalam memproduksi barang atau jasa hingga produknya bisa dimanfaatkan manusia.
Melalui banyak proses bioteknologi dilakukan terhadap berbagai jenis mikroorganisme dan makroorganisme yang terdapat di dalam bumi. Manusia bisa memanfaatkan dalam peningkatan makhluk hidup, tujuannya tentu demi terciptanya peningkatan kesejahteraan manusia. Namun harus mempelajari dulu berbagai cabang ilmu biologinya termasuk biomolekuler, hingga rekayasa genetika.
Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Bioteknologi sudah dikenal peradaban manusia sejak ribuan tahun lalu, mengapa demikian? catatan sejarah menunjukkan jika bangsa Babilonia, Mesir dan Romawi sudah menerapkan praktik ini secara konvensional atau tradisional. Saat itu bentuknya pengembangbiakan ternak yang metode selektif artifisial yang dilakukan di tahun 8000 SM.
Bahkan sejak tahun 4000 SM bangsa Tionghoa sudah memperkenalkan produk hasil bioteknologi mereka adalah yang berupa fermentasi susu, seperti yogurt dan keju. Gregor Mendel yang juga disebut sebagai bapak bioteknologi memiliki pengaruh sangat besar atas perkembangan metode ilmiah ini, ia juga yang mencetuskan hukum-hukum pewarisan sifat di bidang genetika.
Stewart Linn dan Werner Arber dua orang ilmuwan yang berhasil melakukan isolasi enzim terhadap penghambatan pertumbuhan bakteriofag yang menyerang E.Coli di tahun 1960-an. Ditambah H.O Smith K. W Wilcox bersama T.J Kelley yang melakukan pengembangan di tahun 1968. Kedua orang ini yang sebelumnya bekerja di John Hopkins University.
Keduanya sukses menemukan isolasi dan karakterisasi enzim nuklease restriksi pertama yang bisa dipakai untuk memotong DNA. Karena penemuan inilah yang didukung adanya penemuan lain, termasuk antibodi monoklonal, insulin dari bakteri hingga tomat yang tahan hama karena menggunakan bioteknologi modern.
Berikut ini yang bukan termasuk bioteknologi adalah penggabungan dua sifat tanaman secara okulasi, karena memang pada dasarnya bioteknologi memanfaatkan mikroorganisme sebagai penghasil produk yang memenuhi kebutuhan manusia. Sementara okulasi. Termasuk cara perkembangan vegetatif buatan untuk menghasilkan sifat individu baru.
-
Bioteknologi Konvensional
Meskipun bioteknologi konvensional memang sangat terbatas terhadap peran mikroorganisme, khususnya dalam teknik fermentasi skala kecil. Selain itu pembuatannya juga masih menggunakan teknik sederhana, prinsip dasarnya memanfaatkan mikroorganisme utuh secara langsung tanpa adanya proses rekayasa hingga adanya pemanfaatan yang masih terbatas.
-
Bioteknologi Modern
Penerapan bioteknologi modern ini bisa dilihat dengan teknik yang menggunakan rekayasa genetika, hingga menghasilkan DNA rekombinan dan organisme transgenik. Kemudian dapat dimanfaatkan dalam menghasilkan produk, seperti yang diinginkan bayi tabung, hormon, antibiotik hingga vaksin, prinsip dasarnya pemanfaatan bagian dari mikroorganisme lewat teknologi modern.
Baca juga: Pengertian Membran Sel dan Fungsinya
-
Contoh Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern dilakukan dengan melibatkan rekayasa genetika, kemudian menghasilkan DNA rekombinan dan organisme transgenik yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan produk yang ingin diwujudkan. Sementara temuan dalam berbagai praktik berkaitan dengan prinsip dasar adanya bioteknologi, berikut beberapa contohnya.
- Kloning DNA.
- Profil DNA.
- Transgenesis.
- Analisis Genom.
- Xenotransplantasi.
- Sel punca dan rekayasa jaringan.
- Antibiotik.
- Vaksin.
- Bayi tabung.
Pemanfaatan Teknologi Bioteknologi
Pemanfaatan teknologi bioteknologi dalam penemuan solusi penyembuhan penyakit genetik, khususnya kronis seperti kanker hingga AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk, membuat para penderita stroke hingga penyakit lain mengakibatkan kehilangan atau kerusakan terhadap jaringan tubuh bisa sembuh.
Bioteknologi pada umumnya meningkatkan kualitas suatu organisme lewat aplikasi teknologi, aplikasi teknologi ini bisa memperbaharui fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain. Atau disebut juga dengan rekayasa gen, perubahan sifat yang diakibatkan rekayasa gen memunculkan atau melahirkan organisme baru.
Jenis Bioteknologi
Bioteknologi sudah digunakan lebih dari 6000 tahun hingga mampu menghasilkan produk-produk yang diinginkan dengan memanfaatkan mikroorganisme. Dalam bidang kesehatan, medis juga merupakan area penerapan dari hasil temuan bioteknologi. Termasuk penemuan vaksin, antibiotik hingga insulin meskipun jumlahnya masih sangat terbatas.
Hingga pada akhirnya perubahan signifikan muncul setelah adanya penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur, bioreaktor membuat produksi vaksin dan antibiotik dapat dilakukan secara massal. Terlebih saat ini maraknya penerapan bioteknologi modern yang mampu menciptakan tumbuhan hingga hewan transgenik serta pengembangan gen, uji bayi tabung dan pengembangan vaksin DNA.
-
Bioteknologi Merah
Merupakan sebuah aplikasi bioteknologi dalam bidang medis, seperti dalam menghasilkan obat dan vaksin hingga penggunaan sel punca dalam pengobatan regeneratif. Hingga munculnya terapi gen dalam mengobati penyakit genetik. Dengan cara menyisipkan atau mengganti gen bermasalah dengan gen normal.
Penelitian aplikasi medis praktis, didasarkan pada produksi laboratorium yang berperan sebagai vektor guna membuat sel-sel rekayasa genetik. Bahkan saat ini protein juga sudah diubah guna mendorong produksi enzim, misalnya pada hamster yang nantinya bisa dimanfaatkan sebagai pengobatan penyakit jantung manusia.
-
Bioteknologi Putih/Abu-abu
Bioteknologi diterapkan dalam bidang industri, termasuk pengembangan dan proses menghasilkan senyawa baru hingga produksi sumber energi terbarukan. Enzim yang diproduksi berguna dalam pengolahan limbah industri, seperti pembuatan bir. Bioremediasi adalah cara dalam memulihkan kondisi sekitar yang sebelumnya tercemar secara biologi.
Selain itu bioremediasi juga mampu mengurangi limbah secara permanen tanpa menimbulkan kerusakan. Proses bioremediasi berdasar pada lokasi pengolahan, sementara beberapa jenis teknologi yang digunakan dalam hal ini seperti biostimulasi, bioaugmentasi, biofilter, bioreaktor, bioslury, bioventing, komposting hingga landfarming.
-
Bioteknologi Hijau
Bioteknologi yang diterapkan di bidang pertanian dan peternakan, seperti tanaman tahan hama, bahan pangan hingga kandungan gizi lebih tinggi serta tanaman yang mampu sebagai produk obat dengan senyawa bermanfaat. Tujuan inseminasi buatan pada hewan ternak tentu untuk memperbaiki mutu dari genetik hewan ternak tersebut.
Mengoptimalkan penggunaan bibit pejantan unggul dalam jangka luas dengan waktu yang lebih lama, serta meningkatkan angka kelahiran dengan cepat dan teratur. Beberapa langkah mudah yang dapat dimanfaatkan sebagai cara pencegahan penularan dan penyebaran penyakit kelamin. Bioteknologi hijau sangat bermanfaat dalam bidang ini.
-
Bioteknologi Biru
Bioteknologi yang berhubungan dengan air, termasuk perairan dalam proses pengendalian lingkungan akuatik. Misalnya menumbuhkan ikan bersirip, kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan. Hingga pengembangan tiram yang tahan penyakit, serta vaksin yang berguna untuk melawan virus.
Pada umumnya rekayasa genetik dilakukan dengan merubah makhluk hidup lewat transfer gen dari suatu organisme tertentu. Langkah ini meliputi isolasi gen, sehingga fungsi biologisnya menjadi lebih baik, hingga mampu membentuk transgenik produk organisme baru. Tentunya produk baru ini juga akan memberi manfaat baru yang menguntungkan.
Demikian penjelasan mengenai bioteknologi, mulai dari sejarah, pengertian, contoh hingga jenis yang ada dan bisa dipelajari. Sampoerna Academy tak hanya memberi materi pelajaran bioteknologi di dalam kelas, tetapi juga menerapkannya sambil praktek. Diharapkan cara ini menumbuhkan rasa tanggung jawab para siswa hingga motivasi dalam belajar.
Sampoerna Academy menerapkan kurikulum internasional, di mana para siswa mendapatkan kualitas bimbingan yang sangat tepat. Bersama para tenaga pengajar profesional, mulai dari tingkatan dasar hingga perguruan tinggi. Siswa-siswa Sampoerna Academy dibentuk agar mampu bersaing di level nasional hingga internasional.
Referensi
Brainacademy – bioteknologi adalah
