Entri Populer

Kamis, 20 Juni 2013

biotek

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 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, rekombinan DNA, 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. Maka disini kami akan membahas tentang bioteknologi dalam bidang reproduksi.   B. Rumusan Masalah • Apa yang dimaksud dengan Bioteknlogi ? • Apa saja yang termasuk dalam Bioteknologi Bidang Reproduksi ? C. Tujuan • Mengetahui yang dimaksud dengan Bioteknologi. • Mengetahui yang termasuk dalam Bioteknologi Bidang Reproduksi.   BAB II PEMBAHASAN A. 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 biologisemata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, sepertibiokimia, 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. B. Mengenal Rekayasa Reproduksi Rekayasa reproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakan makhluk hidup dengan cara rekayasa tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangung secara alami. Rekayasa reproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan dan hewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi. Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal, antara lain dengan cara kultur jaringan, kloning, hibridisasi, inseminasi buatan, dan bayi tabung. 1. Kultur jaringan Pelaksanaan teknik kultur jaringan bertujuan untuk memperbanyak jumlah tanaman. Tanaman yang dikultur biasanya adalah bibit unggul. Dengan teknik ini, kita bisa mendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Kultur jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensi yang dimiliki oleh sel tumbuhan. Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna. Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969, F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, F.C. Steward bisa menumbuhkannya menjadi satu individu wortel. Pada tahun 1954, kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker. Kultur jaringan memerlukan pengetahuan dasar tentang kimia dan biologi. Pada teknik ini kamu hanya membutuhkan bagian tubuh dari tanaman. Misalnya batang hanya seluas beberapa millimeter persegi saja. Jaringan yang kamu ambil untuk dikultur disebut eksplan. Biasanya, yang dijadikan eksplan adalah jaringan muda yang masih mampu membelah diri. Misalnya ujung batang, ujung daun, dan ujung akar. Kultur jaringan dapat dilakukan secara sederhana, yaitu: a. Mensterilkan eksplan. Caranya adalah direndam dalam alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapa menit. b. Gunakan botol atau tabung yang sudah disterilkan, isi dengan media. Masukkan potongan jaringan yang sudah disterilkan di atas media dalam botol. Media yang digunakan terdiri atas: • Unsur-unsur atau garam mineral: Unsur makro: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg. Unsur mikro: Zn, Mn, Mo, So. • Asam amino, vitamin, gula, hormon, dengan perbandingan tertentu. • Media cair; bahan-bahan di atas dicampur akuades. • Media padat; bahan-bahan di atas campur dengan agar-agar. Media cair dan padat tersebut kemudian disterilkan dengan menggunakan mesin khusus yang disebut dengan autoklaf. c. Simpan di tempat yang aman pada suhu kamar, tunggu untuk beberapa lama maka akan tumbuh kalus (gumpalan sel baru). Bisa juga selama pemeliharaan dilakukan pengocokan dengan mesin pengocok yang bergoyang 70 kali permenit. Pengocokan dilakukan selama 1,5 – 2 bulan. Tujuan dari pengocokan adalah untuk merangsang sel-sel eksplan supaya giat bekerja dan memperlancar proses persiapan zat dan penyebaran makanan merata, serta menjamin pertukaran udara lebih cepat. d. Kalus yang tumbuh bisa dipotong-potong untuk dipisahkan dan di tanam pada media lain. e. Kalus tersebut akan tumbuh menjadi tanaman muda (plantlet), kemudian pindahkan ke pot. Jika tanaman tersebut sudah kuat, maka bisa dipindahkan ke media tanah atau lahan pertanian. Kultur jaringan dapat disimpan dalam suhu rendah sebagai stok atau cadangan. Jika sewaktu-waktu diperlukan, maka jaringan ini dapat diambil dan ditanam. Contoh tanaman yang bisa menjadi objek kultur adalah pisang, mangga, tebu, dan anggrek. Keuntungan dari kultur jaringan adalah: • Dalam waktu singkat dapat menghasilkan bibit yang diperlukan dalam jumlah banyak. • Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan sifat tanaman induk. • Tanaman yang dihasilkan lebih cepat berproduksi. • Tidak membutuhkan area tanam yang luas. • Tidak perlu menunggu tanaman dewasa, kita sudah dapat membiakkannya. 2. Kloning Kloning adalah penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetik yang sama atau identik. Kloning ditemukan pada tahun 1997 oleh Dr. Ian Willmut seorang ilmuan Skotlandia dengan menjadikan sebuah sel telur domba yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah atau tanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuan Skotlandia tersebut diberi nama Dolly. Cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut: • Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina, dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain. • Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid. • Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus lagi. • Sel telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula (domba donor sel telur). • Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil dari kloning. Jadi, domba hasil kloning merupakan domba hasil perkembangbiakan secara vegetatif karena sel telur tidak dibuahi oleh sperma. Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak. Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekor kecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenis lain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur ini akan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembang lagi menjadi seekor katak dewasa. Kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio (sel telur) termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkan telur dari sperma.  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 3. Menghentikan evolusi alamiah pada makhluk hidup. 3. Makhluk hidup transgenik Makhluk hidup transgenik sering disebut sebagai GMOs (Genetically Modified Organisms) yang merupakan hasil rekayasa genetika. Teknik ini mengubah faktor keturunan untuk mendapatkan sifat baru. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika atau teknologi plasmid. Pengubahan gen dilakukan dengan jalan menyisipkan gen lain ke dalam plasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifat tertentu sesuai dengan keinginan si pembuat. Teknologi ini dapat dipelajari dari beberapa aplikasi yang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagai berikut: a. Produksi insulin Caranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis. b. Menciptakan bibit unggul Rekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supaya menjadi lebih baik, yaitu: • Pencakokan gen pembentuk pestisida pada tumbuhan sehingga mampu menghasilkan peptisida mematikan hama. • Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan fiksasi nitrogen. Teknologi ini mampu membuat tanaman yang bisa memupuk dirinya sendiri. • Rekayasa genetika yang mampu menciptakan tanaman yang mampu memproduksi zat anti koagulan.  Keuntungan 1. Keturunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya. 2. Mengijinkan organisme 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. Hibridisasi Hibridisasi adalah persilangan antara varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari hibridisasi adalah hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari kedua induknya. Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan dan hewan. Contoh hibrid tumbuhan yang telah dibudidayakan adalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan anggrek. Manfaat Hibridisasi a. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian pada masa ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek. Pengendalian hama seperti ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dpat dilakukan dengan berbagai cara antara lain : • memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengatuntuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa. • memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman • menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng ) Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal b. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Kesehatan Ditemukannya antibiotik dari jamur. Penicillium memungkinkan dihasilkannya penisilin dalam jumlah banyak dengan cara mengkulturkan penicillium dalam tangki fermentasi yan berisi larutan untuk pertumbuhannya. Juga ditemukan vaksin yang digunakan untuk meningkatkan daya tahan tubuh orang yang divaksinasi sehingga menimbulkan perlindungan pada tubuh dari serangan virus dan bakteri tertentu misalnya : vaksinasi terhadap heptitis dan vaksinasi terhadap batuk rejan ( infeksi oleh bakteri ).  Kelebihan Hibridisasi a. Banyaknya varietas yang unggul menjadikan varietas buruk hampir tidak ada atau punah sehingga tidak ada keseimbangan alam sehingga perlunya memelihara varietas buruk dan varietas unggul secara seimbang. b. Menimbulkan keragaman genetik c. Menciptakan populasi baru yang mana pada sebagian dari individu-individu anggotanya dapat dipadukan ciri-ciri sifat-sifat keturunan yang baik. d. Keanekaragaman spesies di Indonesia meningkat  Kelemahan Hibridisasi a. Secara tidak langsung banyaknya proses hibridisasi membuat varietas asli (alam) terancam punah sehingga perlunya pembudidayaan varietas asli secara seimbang agar sifat asli tanaman tidak hilang. b. Sukar untuk mendapatkan suatu hibrida antar spesies dan antar genera. Hibridasi somatic dapat mengatasi hal tersebut. c. Sitoplasma pada perkawinan hanya berasal dari tetua betina saja. d. Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak e. Sulit dilakukan karena perlu keterampilan khusus. 5. Inseminasi buatan Inseminasi buatan adalah pembuahan atau fertilisasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina. Jadi, fertilisasi ini tidak membutuhkan hewan jantan, tetapi hanya membutuhkan spermanya saja. Inseminasi buatan dilakukan karena bibit pejantan unggul yang hendak dikawinkan dengan bibit betina lokal tidak memiliki waktu masa subur yang bersamaan. Bibit pejantan unggul dikawinkan dengan bibit betina lokal supaya dapat menghasilkan keturunan yang lebih baik. Teknologi ini menggunakan metode penyimpanan sperma pada suhu rendah (-80° sampai -20°). Jadi, untuk mendapatkan bibit pejantan unggul untuk mengawini bibit betina lokal tidak perlu dengan membawa individunya tetapi cukup dengan membawa spermanya. Hal ini juga memudahkan proses pengiriman dari suatu negara ke negara lain.  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). 6. Bayi tabung Bayi tabung adalah bayi yang merupakan hasil pembuahan yang berlangsung di dalam tabung. Teknologi ini sebenarnya kelanjutan dari teknologi inseminasi buatan, hanya proses pembuahan pada bayi tabung terjadi di luar sedangkan inseminasi terjadi di dalam tubuh. Kedua-duanya sama-sama merupakan perkembangbiakan generatif. Kita biasanya sering mendengar istilah bayi tabung bagi pasangan yang kesulitan untuk mendapatkan keturunan. Hal ini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapatkan keturunan. Proses pembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut: • Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk atau wanita diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi medium seperti kondisi yang ada pada rahim wanita hamil. • Sel telur dipertemukan dengan sperma di bawah mikroskop dan diamati sehingga terjadi fertilisasi. • Sel telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan ke dalam tabung. • Jika sel telur yang sudah dibuahi, disebut zigot, berkembang dengan baik dan menjadi embrio, maka embrio tersebut akan disuntikkan kembali ke dalam rahim induknya semula. C. Dampak Rekayasa Reproduksi Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan manusia maupun bagi makhluk hidup lain dan lingkungan. Teknologi yang diciptakan dengan tujuan untuk memakmurkan umat manusia bisa saja menghancurkan manusia itu sendiri jika tidak diikuti dengan keimanan dan ketaqwaan. Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut: • Menciptakan bibit unggul. • Meningkatkan gizi masyarakat. • Melestarikan plasma nutfah. • Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia. • Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung. Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut: • Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit.   BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari pembahasan di atas dapat kita simpulkan bahwa bioteknologi dalam bidang reproduki, khususnya dalam rekayasa reproduksi ada beberapa proses yang telah ditemukan dan sudah diadakan percobaan yaitu: kultur jaringan, kloning, makhluk hidup transgenik, hibridisasi, inseminasi buatan, dan juga bayi tabung. Dari semua proses tersebut juga terdapat keuntungan yaitu salah satunya mendapatkan bibit atau keturunan yang baik, adapun kerugiannya yaitu hasil dari proses rekayasa tersebut ternyata lebih resisten terhadap penyakit. B. Saran Sebaiknya sebagai pengguna teknologi yang sudah canggih ini, sebaiknya menggunakannya atau memanfaatkannya dengan sebaik mungkin, dan proses seperti diatas sebaiknya hanya kita berlakukan pada hewan dan tumbuhan saja.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar