bioteknologi iad
Post on 15-Dec-2014
297 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
I
PENGERTIAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI
Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan dan rekayasa dalam mengolah suatu bahan dengan memanfaatkan organisme hidup dan dengan memanfaatkan organisme hidup dan komponen-komponennya untuk komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa yang menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusiabermanfaat bagi manusia
Bios hidup: Teuchos alat; Logos ilmu
SEJARAH PERKEMBANGAN SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI
3000 th SM3000 th SM minuman beralkohol hasil fermentasiminuman beralkohol hasil fermentasi 16801680 penemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoekpenemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoek 18181818 fermentasi sel khamir oleh Erxlebenfermentasi sel khamir oleh Erxleben 18571857 fermentasi asam laktat oleh Pasteurfermentasi asam laktat oleh Pasteur 18971897 Buchner mengungkap enzim yang berperan Buchner mengungkap enzim yang berperan dalam dalam
fermentasifermentasi Awal abad 20Awal abad 20 konsep pewarisan sifat dari Gregor Mendelkonsep pewarisan sifat dari Gregor Mendel 19171917 Karl Ereky memperkenalkan istilah Karl Ereky memperkenalkan istilah bioteknologibioteknologi 19281928 Fred. Griffith menemukan konsep transformasiFred. Griffith menemukan konsep transformasi 19441944 Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Carty menunjukkan Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Carty menunjukkan
bahwa yang ditransformasikan adalah senyawa asam nukleat bahwa yang ditransformasikan adalah senyawa asam nukleat tipe deoksiribosatipe deoksiribosa
19431943 Penisilin diproduksi dalam skala industriPenisilin diproduksi dalam skala industri 19441944 Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA
adalah bahan genetikadalah bahan genetik 19531953 Watson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNAWatson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNA
19611961 Jurnal Jurnal Biotechnology and Bioengineering Biotechnology and Bioengineering ditetapkanditetapkan 1961-19661961-1966 Seluruh sandi genetik terungkapSeluruh sandi genetik terungkap 19701970 Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim
yang yang dapat memotong molekul DNA secara spesifik) dapat memotong molekul DNA secara spesifik) pertama kali pertama kali
diisolasidiisolasi 19721972 Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh
gen gen tRNAtRNA
19731973 Boyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinanBoyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinan 19751975 Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi
monoklonalmonoklonal 19761976 Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen
DNADNA 19781978 Genetech menghasilkan insulin manusia dalam Genetech menghasilkan insulin manusia dalam E. coliE. coli 19801980 US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi
dapat dapat dipatenkandipatenkan
19811981 Untuk pertama kalinya Untuk pertama kalinya automated DNA synthesizers automated DNA synthesizers dijual dijual
secara komersialsecara komersial 19811981 Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan
antibodi antibodi disetujui untuk dipakai di Amerika Serikatdisetujui untuk dipakai di Amerika Serikat
19821982 Untuk pertama kalinya vaksin hewan hasil Untuk pertama kalinya vaksin hewan hasil teknologi DNA rekombinan disetujui teknologi DNA rekombinan disetujui pemakaiannya di Eropapemakaiannya di Eropa
18831883 Plasmid Ti hasil rekayasa genetik dipakai untuk Plasmid Ti hasil rekayasa genetik dipakai untuk transformasi tanamantransformasi tanaman
19881988 US Patent diberikan untuk mencit hasil rekayasa US Patent diberikan untuk mencit hasil rekayasa genetik sehingga rentan terhadap kanker genetik sehingga rentan terhadap kanker
(untuk (untuk penelitian tumor)penelitian tumor)
19881988 Metode Polymerase Chain Reaction dipublikasiMetode Polymerase Chain Reaction dipublikasi 19901990 USA: telah disetujui percobaab Terapi gen sel USA: telah disetujui percobaab Terapi gen sel
somatik pada manusiasomatik pada manusia 19971997 Kloning hewan (domba Dolly) dari sel dewasa (sel Kloning hewan (domba Dolly) dari sel dewasa (sel
ambing)ambing) 20002000 Pro dan kontra tanaman transgenik di Indonesia. Pro dan kontra tanaman transgenik di Indonesia.
Kapas Transgenik ditanam di Sulawesi Kapas Transgenik ditanam di Sulawesi SelatanSelatan
20012001 Kontruksi monyet transgenik (ANDi) yang Kontruksi monyet transgenik (ANDi) yang mengandung gen GFP dari sejenis ubur-uburmengandung gen GFP dari sejenis ubur-ubur
PETA KONSEPPETA KONSEPKelangsungan Hidup Manusia
Ditunjang Oleh
Teknologi
melalui
Bioteknologi
Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modern
Pengolahan Bahan Makanan Misalnya
Tempe Kecap Keju mikroprotein Kultur Jaringan
Rekayasa Genetik
PERBANDINGAN BIOTEKNOLOGIPERBANDINGAN BIOTEKNOLOGIKONVENSIONAL DAN MODERNKONVENSIONAL DAN MODERN
A. Konvensional1. Memakai makhluk
hidup secara langsung
2. Tanpa didasari prinsip ilmiah
3. Berdasarkan keteram-pilan yg diwariskan turun-temurun
4. Tidak diproduksi secara masal
B. Modern1. Memakai makhluk hi-
dup dan komponen-nya secara langsung
2. Menggunakan prinsip-prinsip ilmiah
3. Hasil pengkajian berbagi disiplin ilmu yang mendalam
4. Diproduksi secara masal
Contoh Bioteknologi Konvensional dan Biotek. Contoh Bioteknologi Konvensional dan Biotek. ModernModern
Budidaya tanaman:Budidaya tanaman:- Penggunaan galur tanaman alami yang Penggunaan galur tanaman alami yang
belum mengalami modifikasi genetikbelum mengalami modifikasi genetik- Budidaya tanaman transgenik yang Budidaya tanaman transgenik yang
membawa gen ketahanan terhadap membawa gen ketahanan terhadap herbisidaherbisida
Pengendalian hama dan penyakit:Pengendalian hama dan penyakit:- Penggunaan bakteri Penggunaan bakteri Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis
alami untuk pengendalian hamaalami untuk pengendalian hama- Penggunaan galur tanaman transgenik yang Penggunaan galur tanaman transgenik yang
membawa gen membawa gen cry cry dari dari B. thuringiensisB. thuringiensis
Bioteknologi KonvensionalBioteknologi Konvensional
KelebihanKelebihan Relatif murahRelatif murah Teknologi relatif sederhanaTeknologi relatif sederhana Pengaruh jangka panjang umumnya sudah Pengaruh jangka panjang umumnya sudah
diketahui karena sistemnya sudah mapandiketahui karena sistemnya sudah mapan
KekuranganKekurangan Perbaikan sifat genetik tidak terarahPerbaikan sifat genetik tidak terarah Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik
(inkompatibilitas)(inkompatibilitas) Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnyaHasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya Memerlukan waktu lebih lama Memerlukan waktu lebih lama
Bioteknologi ModernBioteknologi Modern
KelebihanKelebihan Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarahPerbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetikDapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik Hasil dapat diperhitunganHasil dapat diperhitungan Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang
tidak ada pada jasad alamitidak ada pada jasad alami Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur
tanaman barutanaman baru Dapat meningkatkan kualitasDapat meningkatkan kualitas
KekuranganKekurangan Relatif mahalRelatif mahal Memerlukan kecanggihan teknologiMemerlukan kecanggihan teknologi Pengaruh jangka panjang belum diketahuiPengaruh jangka panjang belum diketahui
TEKNIK-TEKNIK DALAM TEKNIK-TEKNIK DALAM BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI
♥ ♥ FermentasiFermentasi
♥ ♥ Analisis GenetikAnalisis Genetik
♥ ♥ Seleksi dan PemuliaanSeleksi dan Pemuliaan
♥ ♥ Analisis DNAAnalisis DNA
♥ ♥ Kultur Sel dan JaringanKultur Sel dan Jaringan
♥ ♥ Rekayasa Genetik atau Rekayasa Genetik atau DNA rekombinanDNA rekombinan
FERMENTASIFERMENTASIMenggunakan mikroba untuk mengubah Menggunakan mikroba untuk mengubah suatu senyawa seperti pati atau gula menjadi suatu senyawa seperti pati atau gula menjadi senyawa lain seperti etanol, asam laktat dan senyawa lain seperti etanol, asam laktat dan hidrogenhidrogen
Digunakan pada:Digunakan pada:
Bioteknologi konvensionalBioteknologi konvensional
Industri farmasiIndustri farmasi
BiopulpingBiopulping
Bahan bakarBahan bakar
BioplastikBioplastik
Proses fermentasi oleh mikroba menggunakan fermentor
ANALISIS GENETIKANALISIS GENETIK
Mempelajari sifat/karakter atau gen Mempelajari sifat/karakter atau gen yang diwariskan dari generasi ke yang diwariskan dari generasi ke generasi dan interasksi antara gen dan generasi dan interasksi antara gen dan lingkungan dalam menghasilkan suatu lingkungan dalam menghasilkan suatu sifatsifat
Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:
DiagnosisDiagnosis
PertanianPertanian
Bahan bakarBahan bakar
SELEKSI DAN SELEKSI DAN PEMULIAANPEMULIAAN
Manipulasi mikroba, tanaman atau Manipulasi mikroba, tanaman atau hewan dan pemilihan individu atau hewan dan pemilihan individu atau populasi yang diinginkan sebagai stok populasi yang diinginkan sebagai stok genetik untuk perbaikan generasi barugenetik untuk perbaikan generasi baru
Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:
Bioteknologi konvensionalBioteknologi konvensional
Produksi bahan panganProduksi bahan pangan
BioplastikBioplastik
ANALISIS DNAANALISIS DNAMempelajari karakter dari DNA, melaluiMempelajari karakter dari DNA, melalui
☻ ☻ Polymerase chain reaction Polymerase chain reaction (PCR): dapat (PCR): dapat membuat kopi segmen DNAmembuat kopi segmen DNA
☻ ☻ Restriction fragment length polymorphism Restriction fragment length polymorphism (RFLP) (RFLP) mapping mapping : mendeteksi keberadaan : mendeteksi keberadaan suatu gen pada DNAsuatu gen pada DNA
Dapat digunakan untuk:Dapat digunakan untuk:
Diagnosis suatu penyakitDiagnosis suatu penyakit
Konseling genetikKonseling genetik
Terapi genTerapi gen
KULTUR JARINGANKULTUR JARINGAN
Dapat dilakukan pada jaringan tanaman maupun Dapat dilakukan pada jaringan tanaman maupun hewanhewan
Contoh: Kultur jaringan tanaman secara Contoh: Kultur jaringan tanaman secara in vitro in vitro Dasar Teori : Sifat Totipotensi tanamanDasar Teori : Sifat Totipotensi tanaman
Artinya setiap bagian tanaman apabila dikulturkan Artinya setiap bagian tanaman apabila dikulturkan secara secara in vitroin vitro akan dapat membentuk individu baru akan dapat membentuk individu baru
Keuntungannya:Keuntungannya:1. sifat tanaman sesuai dengan induknya1. sifat tanaman sesuai dengan induknya2. perbanyakan tanaman lebih cepat2. perbanyakan tanaman lebih cepat3. dapat diekspor tanpa melalui proses karantina, 3. dapat diekspor tanpa melalui proses karantina, karenakarena
tanaman hasil kultur tanaman hasil kultur in vitroin vitro bebas penyakit bebas penyakit
PROSES PENANAMAN EKSPLAN
RUANG
INKUBASI
KULTUR
CONTOH TANAMAN HASIL PERBANYAKAN SECARA IN VITRO
CONTOH TANAMAN HASIL PERBANYAKAN IN VITRO
REKAYASA GENETIKAREKAYASA GENETIKA
Rekayasa genetika atau teknologi Rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan (DNA rekombinan (recombinant recombinant DNA technologyDNA technology) adalah suatu ) adalah suatu metode untuk merekayasa genetik metode untuk merekayasa genetik dengan cara menyisipkan (dengan cara menyisipkan (insertinsert) ) gen yang dikehendaki ke dalam gen yang dikehendaki ke dalam suatu organismesuatu organisme
Gambaran umum kloning gen menggunakan plasmid dari bakteri
Tahapan Rekayasa GenetikaTahapan Rekayasa Genetika Bahan yg diperlukan :Bahan yg diperlukan :
▪ ▪ Molekul DNA spesifik yang dikehendakiMolekul DNA spesifik yang dikehendaki▪ ▪ Vektor (pembawa DNA) Vektor (pembawa DNA) ▪ ▪ Enzim restriksiEnzim restriksi▪ ▪ Enzim ligaseEnzim ligase▪ ▪ Sel inangSel inang
Mengidentifikasi DNA spesifik yang dikehendakiMengidentifikasi DNA spesifik yang dikehendaki mengisolasi DNA spesifik mengisolasi DNA spesifik menyisipkan DNA spesifik ke dalam DNA vektor menyisipkan DNA spesifik ke dalam DNA vektor
(Plasmid dll.)(Plasmid dll.) mengembalikan vektor ke dalam sel mengembalikan vektor ke dalam sel
hospes/inanghospes/inang mengembang-biakan sel hospesmengembang-biakan sel hospes
KONTRIBUSI/TUJUAN KONTRIBUSI/TUJUAN REKAYASA GENETIKA REKAYASA GENETIKA
•• Melakukan studi tentang struktur & fungsi gen Melakukan studi tentang struktur & fungsi gen (analisis gen)(analisis gen)
• • Amplifikasi produk suatu gen dalam keadaan murniAmplifikasi produk suatu gen dalam keadaan murni• • Peningkatan suatu strain (strain improvement) → Peningkatan suatu strain (strain improvement) →
bibit unggulbibit unggul• • Rekayasa genetik memberikan kontribusi yang Rekayasa genetik memberikan kontribusi yang
substansial bagi penelitian pada berbagai bidang, substansial bagi penelitian pada berbagai bidang, seperti seperti √ √ Peningkatan produksi bahan makananPeningkatan produksi bahan makanan√ √ Peningkatan produk obat-obatan dan produk baruPeningkatan produk obat-obatan dan produk baru√ √ Diagnosis penyakitDiagnosis penyakit√ √ perbaikan proses industriperbaikan proses industri√ √ mengatasi polusi lingkunganmengatasi polusi lingkungan
DAMPAK POSITIF DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI
1.1. Peningkatan produksi panganPeningkatan produksi pangan
2.2. Peningkatan kesehatanPeningkatan kesehatan
3.3. Pengkatan cara pengolahan limbahPengkatan cara pengolahan limbah
4. Penyedia bahan bakar alternatif4. Penyedia bahan bakar alternatif
5. Dll.5. Dll.
DAMPAK NEGATIF DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI
1.1. Di bidang Etika/ MoralDi bidang Etika/ Moral
Ada masyarakat yang menganggap bahwa Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu ke mahkluk hidup lain bertentangan dengan ke mahkluk hidup lain bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alamnilai budaya dan melanggar hukum alam
2.2. Di bidang sosial ekonomiDi bidang sosial ekonomi
Menimbulkan kesenjangan antara negara/ Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum bioteknologi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga)ke tiga)
3.3. Dampak di bidang kesehatanDampak di bidang kesehatan
Ada produk hasil rekayasa genetik yang Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.resisten terhadap antibiotik.
4.4. Dampak terhadap lingkunganDampak terhadap lingkungan
Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat merusak keseimbangan alam dan kelestarian merusak keseimbangan alam dan kelestarian organismeorganisme
top related