BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemanfaatan makhluk hidup dalam bidang teknologi menjadi suatu

kebutuhan menghadapi tantangan dunia untuk meningkatkan kesejahteraan

manusia, perkembangan ilmu dan teknologi menjadi suatu bagian terpenting

dalam abad ke-20 yang merupakan zaman molekuler bagi kehidupan manusia.

Perkembangan laju populasi manusia menimbulkan berbagai macam

permasalahan kompleks yang sulit dipecahkan sehingga butuh penangan yang

cepat dan akurat dalam menjawab setiap tantangan global.

Dalam kurun waktu 20 tahun terakhir ini, bioteknologi telah mengalami

perkembangan sangat pesat. Di beberapa negara maju, bioteknologi mendapatkan

perhatian serius dan dikembangkan secara intensif dengan harapan dapat memberi

solusi untuk mengatasi berbagai permasalahan yang dihadapi manusia pada saat

ini maupun yang akan datang menyangkut kebutuhan pangan, obat-obatan,

penelitian yang bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan hidup umat manusia

(Roitt, 2000).

Kemajuan dan perkembangan bioteknologi tidak dapat terlepas dari

kemajuan dan dukungan ilmu-ilmu dasar seperti mikrobiologi, biokimia, biologi

molekuler, dan genetika. Kompetensi menguasai bioteknologi tersebut dapat

tercapai ketika pembinaan sumber daya manusia diorientasikan pada kompetensi

meneliti dan menerapkan metode-metode mutakhir bioteknologi. Kemampuan

menguasai dan mengaplikasikan metode-metode mutakhir bioteknologi (current

methods of biotecnology) seperti kultur jaringan, rekayasa genetik, hibridoma,

kloning, dan polymerase chains reaction (PCR) secara prospektif telah mampu

menghasilkan produk-produk penemuan baru (Boenisch, 2001).

Sebagai contoh, penemuan-penemuan baru dibidang immunologi (ilmu

yang mempelajari sistem kekebalan tubuh) telah berhasil menemukan dan

menghasilkan antibodi-monoklonal (MAb) secara massal. Penemuan MAb

dengan metode klonasi (clone) memiliki kelebihan antara lain peka (sensitivitas),

khas (spesifitas), dan akurat. Selain itu, MAb dapat pula digunakan untuk

memberikan jasa pelayanan dalam berbagai hal seperti diagnosis suatu penyakit

dengan akurat, pencegahan dan pengobatan penyakit. Kontribusi MAb telah dapat

dirasakan manfaatnya khususnya dalam dunia riset (research) seperti

enzymeimmunoassay (EIA), radioimmunoassay (RIA), dan immunositokimia

(immunocytochemistry). Oleh karena itu, perkembangan bioteknologi perlu dikaji

dan dipelajari agar manusia dapat mengikuti perkembangan zaman (Soedigdo,

2000).

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah sejarah perkembangan bioteknologi?

2. Apa saja produk yang dihasilkan dari aplikasi pemanfataan bioteknologi?

3. Bagaimanakah dampak dari perkembangan bioteknologi bagi manusia?

1.3 Tujuan Penulisan

1. Untuk memaparkan sejarah perkembangan bioteknologi.

2. Dapat mengetahui jenis produk yang dihasilkan dari aplikasi

bioteknologi.

3. Untuk menjelaskan dampak dari perkembangan bioteknologi bagi

manusia.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah Perkembangan Bioteknologi

Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang

insinyur Hongaria pada tahun 1917 yang mendeskripsikan produksi babi dalam

skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto,

1998). Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup

dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari

paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989)

mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan

ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian

dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan

jasa (Primose, 2003).

Pemanfaatan mikroba untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman

sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode

perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai berikut.

a. Periode bioteknologi tradisional (sebelum abad ke-15 M)

Pada periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur

menggunakan ragi (6000 SM), pengembangan pembuatan roti dengan ragi (4000

SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh

bangsa Aztek (1500 SM ).

b. Periode bioteknologi ilmiah (abad ke-15 sampai ke-20 M)

Periode ini ditandai dengan adanya beberapa peristiwa.

Tahun 1670 : usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio

Tinto, Spanyol.

Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga

menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.

Tahun 1800-an : ahli botani dan tanaman, Gregor Mendel mempelajari prinsip

hereditas. Bereksperimen dengan kacang polong.

Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan

minuman.

Tahun 1890 : alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.

Tahun 1897 : penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula

menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.

Tahun 1912 : pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.

Tahun 1915 : produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan

bakteri.

Tahun 1928 : penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming

Tahun 1994 : produksi besar-besaran penisilin

Tahun.1953 : penemuan struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick

dan Watson .

c. Periode bioteknologi modern (abad ke-20 M sampai sekarang)

Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun

1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease

restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan

kita dapat memotong DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom

suatu organisme, dan menyisipkan potongan DNA lain (teknik DNA

rekombinan). Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan

program bahan bakar alkohol dari brazil, teknologi hibridoma yang menghasilkan

antibodi monoklonal (1976), serta diberikannya izin untuk memasarkan produk

jamur yang dapat dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980).

Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan

diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk

pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan

tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini

penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus

dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk

hidup (Takayama, 2000).

Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi dimulai dari

penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan

hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi.

Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle dan Presley, 1996).

Sebagai contoh, pemanfaatan biodecomposer. Biodecomposer dapat

mempercepat proses pengomposan menjadi 2-3 minggu. Selain itu, sebagian

mikroba bahan aktif biodecomposer yang masih tertinggal di dalam kompos juga

berperan sebagai musuh alami penyakit jamur akar atau busuk pangkal batang.

Aplikasi biofertilizer ke dalam tanah dapat meningkatkan aktivitas mikroba di

dalam tanah, sehingga ketersediaan hara berlangsung optimum dan dosis pupuk

konvensional dapat dikurangi tanmpa menimbulkan penurunan produksi tanaman

dan tanah. Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan

penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan penyakit tanaman

meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami

rekayasa genetika. Upaya untuk memperbaiki kondisi lingkungan yang terkena

polusi herbisida tersebut telah dilakukan. Salah satu teknologi alternatif untuk

tujuan tersebut adalah melalui bioremediasi. Bioremediasi didefinisikan sebagai

proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi

terkendali (Heru N, 2002).

Berdasarkan hasil dari tiap penemuannya, biotegnologi dibedakan

berdasarkan jenis warna.

a. Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah bioteknologi yang mempelajari

aplikasi bioeknologi di bidang medis. Contoh penerapannya adalah

pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin.

b. Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi

yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa

baru serta pembuatan sumber energi terbarukan dengan memanipulasi

mikroorganisme seperti bakteri dankhamir/ragi.

c. Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di

bidang pertanian dan peternakan. Sementara itu, di bidang peternakan,

binatang-binatang telah digunakan sebagai “bioreaktor” untuk menghasilkan

produk penting seperti ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-

protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa

asing (antigen).

2.2 Jenis Produk Yang Dihasilkan Dari Aplikasi Bioteknologi

2.2.1 Aplikasi pada bidang pertanian

Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi

genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika untuk memperoleh

varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida. Suatu hal

yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman

konvensional telah memberikan kontribusi yang sangat besar dalam penyediaan

pangan dunia. Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan

memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat

pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani. Demikian pula

terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang direkayasa

secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian. Demikian juga dalam

cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen dari bakteri

Rhizobium. Keturunan bakteri yang telah disempurnakan atau diperbaiki dapat

meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain

mencoba mengembangkan turunan dari bacteri Azetobacter yang melekat pada

akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan

mengembangbiakan, membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada

kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).

Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya

tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida. Namun

ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara lain

matinya organisme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta

pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari terobosan untuk mengatasi

masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita mengetahui bahwa

mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap jenis

mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak

jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat

menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit

bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus

thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu

menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama

seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif

menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran pencemaan

serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan dan dapat

dimanfaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian

biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari

pemakaian pestisida kimia.

Dengan berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara yang

lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini dikembangkan tanaman

transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan

cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin yang

dimiliki oleh B. thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel

beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini diharapkan tanaman tersebut mampu

menghasilkan protein yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida

tidak diperlukan lagi.

Aplikasi bioteknologi untuk pertanian menawarkan berbagai keuntungan.

Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan

bioteknologi melalui rekayasa genetika. Keuntungan potensial bioteknologi

pertanian antara lain:

1. potensi hasil panen yang lebih tinggi,

2. mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida,

3. toleran terhadap cekaman lingkungan,

4. pemanfaatan lahan marjinal,

5. identifikasi dan eliminasi penyakit di dalam makanan ternak,

6. kualitas makanan dan gizi yang lebih baik, dan perbaikan defisiensi

mikronutrien,

7. peningkatan kualitas bahan tanam melalui bioteknologi berdasarkan pada

empat kategori peningkatan: peningkatan kualitas pangan, resistensi

terhadap hama atau penyakit, toleransi terhadap stress lingkungan, dan

manajemen budidaya.

Sehingga dapat:

Meningkatkan produksi pangan misalnya dengan menciptakan kultivar

unggul seperti tanaman padi dan tanaman semusim sehingga dapat memenuhi

kebutuhan pangan masyarakat.

Meningkatkan produksi dan kualitas melalui transgenik antara lain kapas,

jagung, dll.

Mempercepat swasembada jagung. Jagung yang dihasilkan mempunyai

kualitas yang lebih baik dan kebal terhadap hama.

Produk yang dihasilkan untuk peningkatan produksi pangan antara lain:

1)      Tanaman tahan hama.

2)      Pengolahan makanan; tempe, tape, oncom, kecap.

3)      Pengolahan minuman; anggur, bir, yoghurt, tuak, brem, dsb.

2.2.2 Aplikasi pada bidang peternakan dan perikanan

Penerapan bioteknologi pada peternakan contohnya adalah hewan

transgenik dan hormon bovin somatotropin. Hewan transgenik merupakan hewan

yang diberi perlakuan rekayasa genetika. Pada hewan-hewan tersebut disisipkan

gen-gen tertentu yang dibutuhkan manusia. Sebagai contoh adalah domba

transgenik. DNA domba tersebut telah disisipi dengan gen manusia yang disebut

dengan faktor VII (merupakan protein pembeku darah). Dengan adanya

penyisipan tersebut domba mneghasilkan susu yang mengandung faktor VIII yang

dapat dimurnikan untuk menolong penderita hemofilia. Rekayasa genetika pada

hewan juga dapat membantu melestarikan spesies langka. Sebagai contoh sel telur

zebra yang sudah dibuahi lalu ditanam pada kuda spesies lain. Spesies lain yang

dipinjam rahimnya disebut Surrogate. Anak zebra akan lahir dari kuda Surrogate.

Hal yang sama sudah diterapkan pada keledai yang hampir punah di

Australia. Teknik pelestarian dengan rekayasa genetika sangat berguna karena (a)

induk dari spesies biasa dapat melahirkan spesies langka, (b) telur hewan langka

yang sudah dibuahi dapat dibekukan lalu disimpan bertahun-tahun bahkan setelah

induknya mati. Jika sudah ditemukan surrogate yang sesuai, telur tadi

ditransplatasikan.

Aplikasi bioteknologi dalam bidang peternakan menawarkan berbagai

keuntungan antara lain:

1. Meningkatkan produksi peternakan.

2. Meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba

rumen.

3. Menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.

4. Menciptakan jenis ternak unggul.

Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat

dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari

(over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya

peningkatan konsumsi ikan.

Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, diutamakan pada tiga

kelompok, yaitu akuakultur, pemanfaatan produksi alam, dan prosesing bahan

makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi dibidang

akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom, dan pendekatan

biologi molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih

dan induk ikan.

Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah

dilakukan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik, dan

bioremediasi. Vaksin dapat memacu produksi antibiotik spesifik dan hanya efektif

untuk mencegah satu patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik

meningkatkan kekebalan yang non spesifik, misalnya lipopolysaccharide dan

Bglucan yang telah diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Sedangkan

probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya

sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.

Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan

mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati

fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi diinjeksi secara

makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing

tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:

1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur, 2) identifikasi gen pada

anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen asing tadi, dan 3) keragaman dari

turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

2.2.3  Aplikasi pada bidang kesehatan dan pengobatan

Aplikasi bioteknologi dalam bidang kesehatan dan pengobatan telah

mandatangkan manfaat antara lain:

1) Para ilmuwan mengatakan mereka menemukan gen yang dapat digunakan

untuk mengembangkan pil kontrasepsi baru bagi pria. Mereka mengubah kode

genetika pada tikus untuk melihat apakah binatang ini menjadi mandul.

Mereka kemudian meneliti mutasi yang menyebabkan kemandulan, yang

membuka jalan ditemukannya Katnal1. (PLoS Genetics, 2012; 8)  

2) Menurut para ilmuwan University of California – Irvine, persilangan antar

nyamuk akan menghalangi terjadinya infeksi parasit malaria pada manusia.

Penemuan ini merupakan pendekatan yang menarik untuk membantu

mengatasi salah satu masalah yang paling mendesak di dunia kesehatan

masyarakat yaitu penyakit malaria.

3) Memproduksi obat-obatan terhadap penyakit infeksi (antibiotik) seperti

penisilin, streptomysin.

Obat-obatan yang berbasis molekul biologis besar atau biasa disebut obat

biologis, telah diproduksi di dalam sel binatang, yeast (ragi) dan bakteri melalui

rekayasa genetika selama lebih dari dua decade. Insulin merupakan salah satu

produk obat biologis yang dibuat melalui bakteri Escherichia coli yang

dimodifikasi secara genetik.

Teknologi yang dikembangkan oleh perusahaan biotek Protalix Biotherapeutics telah

memungkinkan untuk memproduksi obat di dalam sel tanaman

(Credit: PROTALIX BIOTHERAPEUTICS)

Selain itu juga para ilmuwan melaporkan adanya cara baru yang lebih baik

untuk mengobati penyakit, yaitu dengan menggunakan “minute capsules atau

kapsul menit”. Kapsul menit tidak mengandung obat-obatan, tetapi berisi DNA

dan “mesin” biologi lainnya yang akan membuat obat di dalam tubuh.

4)  Memproduksi vaksin untuk pencegahan jenis penyakit tertentu sesuai dengan

jenis vaksinnya seperti polio, cacar, hepatitis-B, TBC dsb. Selain pada

manusia, vaksin juga digunakan untuk melindungi ternak (ayam, sapi, dsb)

dari serangan berbagai penyakit menular.

5)  Memproduksi zat kebal antibodi untuk diagnosis penyakit, penelitian dan

terapi antibodi monoklonal.

6)  Untuk terapi gen misalnya untuk terapi penyakit genetis (bawaan).

7)  Untuk memproduksi hormone insulin untuk terapi penderita kencing manis.

8)  Untuk terapi gen; Sel somatis (somatic gene therapy); sel darah atau otot,

terapi penyakit genetis (bawaan). Sel embrional (Germ line gene therapy).

9) Untuk menumbuhkan cangkok tulang.

Peneliti dari laboratorium The New York Stem Cell Foundation (NYSCF)

menunjukkan bahwa sel punca (stem cell) embrio manusia dapat digunakan

untuk menumbuhkan cangkok jaringan tulang.

Sebuah langkah signifikan dalam menggunakan sel induk pluripoten untuk

memperbaiki dan mengganti jaringan tulang pada pasien

(Foto: Marco Desscouleurs / Fotolia)

2.2.4 Aplikasi pada bidang lingkungan

Aplikasi bioteknologi dalam bidang lingkungan antara lain:

1. Untuk pengolahan limbah

Pengolahan air limbah dengan bioteknologi pengolahan limbah menjadi

lebih terkontrol dan efektif. Pemrosesan air limbah oleh pabrik bertujuan untuk

menghilangkan zat pencemar, baik pencemar biologis maupun kimiawi yang

mungkin membahayakan manusia atau lingkungan.

2. Pelestarian plasma nutfah

Contohnya nanoflowers lebih efektif digunakan untuk mendeteksi polutan

beracun dalam aliran limbah pabrik daripada teknik yang digunakan saat ini.

Kelopak tersebut melakukan dua fungsi penting. Pertama, berfungsi menstabilkan

protein sehingga terhindar dari kerusakan. Kedua, jika protein tersebut memiliki

sifat katalitik (mempercepat suatu reaksi kimia), lalu nanoflower membungkus

protein tersebut, hal ini akan meningkatkan efektifitas katalis protein tersebut.

Nanoflowers (Jen Gu et al., 2012/Nature Nanotechnology)

2.2.5 Aplikasi Pada Bidang Hukum

Teknologi DNA menawarkan aplikasi bagi kepentingan forensik. Pada

kriminalitas dengan kekerasan, darah atau jaringan lain dalam jumlah kecil dapat

tertinggal di tempat kejadian perkara. Jika ada perkosaan, air mani dalam jumlah

kecil dapat ditemukan dalam tubuh korban. Melalui pengujian sidik jari DNA

(DNA finngerprint) dapat diidentifikasi pelaku dengan derajat kepastian yang

tinggi karena urutan DNA setiap orang itu unik (kecuali untuk kembar identik).

Sampel darah atau jaringan lain yang dibutuhkan dalam tes DNA sangat sedikit

(kira-kira 1000 sel). DNA fingerprint merupakan satu langkah lebih maju dalam

proses pengungkapan kejahatan di Indonesia. Keakuaratan hasil yang hampir

mencapai 100% menjadikan metode DNA fingerprint selangkah lebih maju

dibandingkan dengan proses biometri yang telah lama digunakan kepolisian untuk

identifikasi.

2.3 Dampak perkembangan bioteknologi

2.3.1 Dampak Positif Bioteknologi

1) Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan

rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri

bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas

virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan

donor/resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai

ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis

(Yalow, 2000).

2) Meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman,

misalnya tanaman transgenik kebal hama.

3) Meningkatnya produk-produk (baik kualitas maupun kuantitas) pertanian,

perkebunan, peternakan maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.

Contohnya domba transgenik pertama di dunia diproduksi dengan teknik

sederhana dengan menggunakan kloning buatan tangan, domba tersebut

berhasil lahir di Xinjiang daerah Otonomi Uygur, Cina.

Domba Peng Peng yang dikloning dengan teknik Handmade Cloning (HMC) (Foto :

Image courtesy of BGI Shenzhen)

4) Meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan

tertentu, seperti air susu menjadi yoghurt, mentega, keju. Contohnya Ilmuwan

menciptakan genetically modified (GM) atau rekayasa genetika pada sapi untuk

menghasilkan susu berkualitas tinggi. Para peneliti juga meyakini bahwa susu

yang dihasilkan sapi GM mengandung konsentrasi kalsium tingkat tinggi

ketimbang susu sapi biasa.

5) Membantu proses pemurnian logam dari bijinya pada pertambangan logam

(biohidrometalurgi). Contohnya seorang profesor di bidang seni elektronik dan

intermedia, menemukan sebuah bakteri bernama Cupriavidus metallidurans

yang bersifat toleran terhadap logam dan dapat tumbuh pada konsentrasi gold

chloride/klorida emas (emas cair, suatu senyawa kimia beracun yang

ditemukan di alam) yang tinggi. Kemampuan ini merupakan kunci untuk

menciptakan 24 karat emas (Science Daily).

Sebuah bioreaktor yang menggunakan bakteri untuk mengubah emas cair menjadi emas 24

karat. (Credit: Photo by G.L. Kohuth)

Contoh lain, para peneliti di University of Leeds telah menggunakan jenis

bakteri yang ’memakan’ besi untuk membuat medan magnet. Bakteri tersebut

mencerna besi kemudian menciptakan menciptakan medan magnet kecil dalam

dirinya sendiri.

Bakteri penghasil magnet dapat digunakan untuk membuat komputer di masa depan

dengan kapasitas hard drive yang lebih besar dan koneksi yang lebih cepat cepat.

(Foto: phys.org)

6) Membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan.

Seperti: bakteri pemakan plastik dan parafin, bakteri penghasil bahan plastik

biodegradable.

7) Membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya:

bioethanol, biogas.

8) Membantu dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu.

Contoh peneliti dari Weill Cornell Medical College telah berhasil memahami

kode saraf retina tikus dan memasukkan informasi di dalamnya ke perangkat

prostetik. Teknik ini berhasil memulihkan penglihatan tikus buta. Para peneliti

mengatakan bahwa mereka juga berhasil memahami kode syaraf retina monyet,

dimana kode tersebut pada dasarnya identik dengan kode syaraf retina

manusia. Dengan adanya temuan ini, para peneliti berharap untuk segera

merancang dan menguji perangkat yang dapat digunakan oleh manusia yang

buta.

(Credit: © Delphimages / Fotolia)

9) Mengatasi masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan

teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan.

2.3.2 Dampak Negatif Bioteknologi

Bioteknologi mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya

dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh

potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang

kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asing, seperti gen cry dari

Bacillus thuringiensis maupun Bacillus sphaeericus dapat menimbulkan reaksi

alergi pada tubuh manusia. Perlu dicermati pula bahwa insersi (penyisipan) gen

asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antar gen asing dan inang

produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi (Shupnik,

2000).

1) Di bidang etika/ moral. Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan

gen suatu mahluk hidup ke mahluk hidup lain bertentangan dengan nilai

budaya dan melanggar hukum alam. Misalnya kerusakan tatanan sosial

masyarakat, ketika cloning pada manusia tidak terkendali. menimbulkan

pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengan

tokoh-tokoh kemanusiaan dan agama.

2) Di bidang sosial ekonomi, menimbulkan kesenjangan antara negara/

perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum

memanfaatkan bioteknologi. Persaingan internasional dalam perdagangan dan

pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan

ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang

maju. Misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat

merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen

organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju

(tersingkirnya berbagai plasma nutfah alami/lokal. Flora dan fauna lokal

"terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik).

3) Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asing seperti

gen cry dari Bacillus thuringiensis maupun Bacillus sphaeericus, dapat

menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia, perlu di cermati pula bahwa

insersi (penyisipan) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi

antar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang

menggunakan bioteknologi serta munculnya penyakit-penyakit baru dan

kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatan tanaman / hewan transgenik.

Dampak terhadap kesehatan Produk-produk hasil rekayasa genetika memiliki

resiko potensial sebagai berikut:

Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan

atau imunogenik untuk manusia dan hewan.

Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi dan

bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau

imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik.

Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin

diaktifkan oleh rekayasa genetik.

Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal,

membuat tidak menghilangkan infeksi.

Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama

penyebab penyakit.

DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan

sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan

pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).

Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida

dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan

binatang seperti pada tanaman.

d. Dampak terhadap lingkungan

Saat ini manusia mampu memasukkan gen ke dalam organisme lain dan

membentuk "makhluk hidup baru" yang belum pernah ada. Pengklonan,

transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan sifat baru yang

belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan organisme-organisme transgenik ke

alam telah menimbulkan dampak berupa pencemaran biologis di lingkungan kita.

Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically

Modified Organism (GMO) menimbulkan kerusakan yang ditimbulkannya

terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya:

a. Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetik

menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa

genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen.

b. Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan

pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996

sampai 2003 di Amerika Serikat.

c. Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil

evaluasi pertanian Kerajaan Inggris.

d. Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika

Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, memperburuk kondisi karena

adanya permintaan untuk biofuel. Meluasnya kasus bunuh diri di daerah

India, meliputi 100.000 petani antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000

petani telah meninggal dalam waktu setahun.

e. Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan

penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium.

f. Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel

embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa

genetik yang ditanam di seluruh dunia.

g. Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan. Ilmuwan menemukan

penyerbukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik sejauh

21 kilometer.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Pemanfaatan mikroba untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman

sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode

perkembangan bioteknologi, yaitu periode bioteknologi tradisional,

periode bioteknologi ilmiah, periode bioteknologi modern

2. Jenis produk yang dihasilkan dari aplikasi bioteknologi, pada bidang

pertanian, bidang peternakan, bidang perikanan, bidang kesehatan dan

pengobatan, pada bidang lingkungan, Pada Bidang Hukum.

3. Dampak perkembangan bioteknologi ada yang positif yaitu untuk

kesejahteraan hidup manusia dan lingkungan, sedangkan dampak yang

merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi

terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat.

3.2 Saran

Perkembangan bioteknologi dari masa ke masa selalu berkembang

disesuaikan dengan kebutuhan hidup manusia serta perkembangan ilmu dan

teknologi yang ada. Diharapkan para ilmuwan dan masyarakat lebih bijak dalam

mengaplikasikan bioteknologi pada kehidupan dengan melihat sisi positif dan

negative dari masing-masing produk bioteknologi tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim (-). Manual of Progesterone Enzyme Immunoassay Kit. USA: Cayman Chemical Company.

——– (2000). Instruction Manual OmniTags: Universal Streptavidin/Biotin Affinity Immnunostaining Systems. USA: Lipshaw.

——-, & Soejono, S.K. 2001. Pengaruh Curcumin dan Pentagamavunon-0 (PGV0) terhadap Steroidogenesis yang Dihasilkan oleh Kultur Sel Granulosa Berbagai Ukuran Folikel. Mediagama. Vol. III, No. 3. Hal.: 1-11.

Artama, W.T. (2000). Teknik Hibridoma untuk Porduksi Antibodi Monoklonal. Makalah Kursus Immuno-bioteknologi. Yogyakarta: PAU UGM.

A. T. Isaacs, N. Jasinskiene, M. Tretiakov, I. Thiery, A. Zettor, C. Bourgouin, A. A. James. 2012. PNAS Plus: Transgenic Anopheles stephensi coexpressing single-chain antibodies resist Plasmodium falciparum development. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012; DOI: 10.1073/pnas.1207738109

Avi Schroeder, Michael S. Goldberg, Christian Kastrup, Yingxia Wang, Shan Jiang, Brian J. Joseph, Christopher G. Levins, Sneha T. Kannan, Robert Langer, Daniel G. Anderson. Remotely Activated Protein-Producing Nanoparticles. Nano Letters, 2012; 12 (6): 2685 DOI:10.1021/nl2036047

Boenisch, T. (2001). Immunochemical Staining Methods. USA: Dako Corps.

Carlson, Daniel F. 2012. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI:10.1073/pnas.1211446109

Galloway, J. M. 2012. Biotemplated Magnetic Nanoparticle Arrays.Small, 8: 204-208. (online) (http://onlinelibra … 627/abstract), diakses tanggal 24 Januari 2013.

Nurcahyo, Heru. 2002. Strategi Pengembangan Sumber Daya Manusia Berorientasi pada Penguasaan Bioteknologi. Cakrawala Pendidikan. Edisi Khusus Dies Mei , 2002.

Primrose, S.B. 2003. Modern Biotechnology. Oxford: Blackwell Scientific Publications.

Pringgo, Soedigdo. 2000. Menyiapkan Para Ahli Biologi Guna Dapat Ikut dalam Pembangunan Bioteknologi di Indonesia. Makalah Seminar Biologi Molekuler 2000. Bandung: Kerjasama ITB dan Dirjen Dikti.

Roitt, I.M. 2000. Pokok-pokok Ilmu Kekebalan. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Shupnik, M.A. 2000. Introduction to Molecular Biology. In: Fauser, B.C.J.M., Rutherford, A.J., Strauss, III., J.F., and Van Steirteghem, A. (eds.) Molecular Biology in Reproductive Medicine. The Parthenon Publishing Group.

Smith, Lee B, Laura, Milne. 2012. Regulation of Sertoli Cell Microtubule Dynamics Is Essential for Spermiogenesis and Male Fertility. PLoS Genetics, 2012; 8 (5): e1002697 DOI: 10.1371/journal.pgen.1002697

Takayama, K., Fukaya, T., Sasano, H., Funayama, Y., Suzuki, T., Takaya, R., Wada, Y., and Yajima, A. 2000. Immunohistochemical Study of Steroidogenesis and Cell Proliferation in Polycystic Ovarian Syndrome. Hum. Reprod. Vol. 11, No.7. pp.: 1387-92.

Tanaka, M., Critchley, K., Matsunaga, T., Evans, S. D. and Staniland, S. S. 2012. Fabrication of Lipid Tubules with Embedded Quantum Dots by Membrane Tubulation Protein. Small. (online) (http://onlinelibra … 446/abstract), diakses pada tanggal 24 Januari 2013.

Yalow, R.S. 2000. Radioimmunoassay of Hormones. In: Wilson, J.D., & Foster, D.W. (eds.) Williams Textbook of Endocrinology. 8th.ed. W.B. Saunders Company.

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

MAKALAHDisusun untuk memenuhi tugas Bioteknologi

yang dibina oleh Dr. Umie Lestari, M.Si

Oleh Kelompok 2

Moh. Imam S. (120341521831)

Pristiana AFH (120341521879)

Utari Minangkaning Putri (120341521859)

Restuning Ropika Putri (120341521857)

UNIVERSITAS NEGERI MALANGPROGRAM PASCASARJANA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGIJANUARI 2013