Penerapan Bioteknologi Modern

Oleh: Dewi Markiah, Guru SMPN 3 Tanah Grogot, Kabupaten Paser, Kalimantan Timur

KOMPAS.com - Para ahli telah mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian.

Dalam bioteknologi modern, orang berupaya menghasilkan produk yang efektif dan efisien.

Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya.

Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang.

Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:

Bioteknologi pertanian dan peternakan

Bioteknologi modern dalam pertanian dan peternakan dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetika.

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan.

Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Organisme yang menggunakan bagian gen organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan istilah organisme transgenik.

Contoh tanaman transgenik kentang manis yang tahan virus, pomato (potato dan tomato), Kemudian ada beras dengan kandungan zat besi dan vitamin A yang lebih tnggi yang lebih dikenal dengan golden rice.

Contoh penerapan teknologi rekayasa genetik pada peternakan bertujuan untuk menghasilkan hewan ternak yang memproduksi susu dan daging yang berkualitas serta tahan penyakit.

Misalnya, pengembangan sapi trasgenik yang tahan terhadap penyakit mastitis, yaitu penyakit pembengkakan pada kelenjar susu yang disebabkan oleh infeksi bakteri Staphylococcus aureus, dan lain sebagainya.

Selain rekayasa genetika ada juga fusi protoplasma dan kultur jaringan. Fusi protoplasma merupakan salah satu metode persilangan atau hibridisasi dengan memanfaatkan rekayasa genetika.

Fusi protoplasma adalah penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dari organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik.

Hal ini akan mengakibatkan kedua sel akan tertarik satu sama lain dan akhirnya mengalami fusi (melebur).

Prinsip ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun sel hewan. Broccoflower merupakan salah satu hasil rekayasa genetika melalui teknik fusi protoplasma.

Kultur jaringan merupakan teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengan cara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhan dalam media khusus.

Teknik ini bertujuan memperoleh bibit tanaman baru yang lebih baik, lebih cepat, dan lebih banyak dalam waktu yang tidak terlalu lama. Melalui cara ini perbanyakan tanaman dilakukan secara vegetatif.

Bioteknologi kesehatan

Perkembangan bioteknologi dalam bidang kesehatan dimulai dengan penemuan Antibiotic penisilin oleh Alexander Fleming tahun 1928.

Antibiotik merupakan senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya bakteri. Antibiotik penisilin dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum.

Melalui bioteknologi, ilmuan telah dapat memproduksi hormon insulin sintetis seperti hormone insulin yang dihasilkan pankreas manusia.

Hormon insulin ini di produksi dengan mengambil DNA pengode hormone insulin, kemudian direkombinasikan ke dalam perantara (vector), misalnya plasmid.

Plasmid yang telah mengandung DNA pengode hormon insulin dimasukkan ke dalam sel bakteri E.coli, sehingga E.coli mampu menghasilkan hormon insulin, yang hasil dimurnikan kemudian dapat diberikan kepada pasien diabetes melitus tipe I.

Saat ini ilmuan telah menghasilkan vaksin  yang lebih aman dengan mengunakana teknik teknik dalam bioteknologi. Ilmuan telah berhasil mengisolasi gen yang mengode protein yang terdapat dalam permukaan bakteri dan virus tertentu.

Gen tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam sel saccharomyces. Sel saccharomyces yang berkembang biak akan menghasilkan protein yang sama dengan protein yang terdapat pada permukaan luar bakteri atau virus, namun tidak berbahaya bagi tubuh.

Vaksin tersebut disuntikkan ke dalam tubuh, maka tubuh akan membentuk antibodi yang akan menangkal serangan bakteri dan virus yang sesungguhnya.

Bioteknologi lingkungan

Bioteknologi lingkungan banyak diterapkan para ilmuan untuk menangani masalah pencemaran.

Misalnya untuk menangani pencemaran air akibat tumpahnya minyak ke perairan, Ilmuan memanfaatkan bakteri dari genus Pseudomonas untuk membersihkan tumpahan minyak.

Pemanfaatan bakteri untuk mendegradasi atau menguraikan polutan yang mencemari lingkungan disebut bioremediasi.

Bioteknologi forensik

Seiring dengan berkembangnya bioteknologi, saat ini telah ditemukan teknik investigasi forensik yang lebih akurat yaitu dengan teknik DNA Fingerprinting atau sidik DNA.

DNA Fingerprinting adalah teknik yang dilakukan untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan  pada  profil  pita DNA. Ada dua aspek yang digunakan dalam DNA Fingerprinting yaitu keseragaman dan variasi profil DNA pada suatu individu.

Bioteknologi bahan bakar masa depan

Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasohol (alkohol) yang merupakan alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan minyak.

Biogas dibuat dalam fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan untuk bahan bakar.

Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak menimbulkan polusi.