Bioteknologi
Modern
Seiring dengan perkembangan
ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan
memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern
orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien. 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 :
A. 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. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk
menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup
mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA
tersebut akan mengatur sifatsifat makhluk hidup secara turun-temurun. Untuk
mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
1)
Transplantasi inti
Transplantasi inti
adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel
yang lain
agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan
inti yang diterimanya.
Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang
dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel
tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan
inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis
berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula
tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya.
Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada
akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum
akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.
2) Fusi sel
Fusi sel
adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk
sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel
serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel
(kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat
antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan
adanya:
a) sel sumber gen (sumber
sifat ideal);
b) sel wadah (sel yang
mampu membelah cepat);
c) fusigen (zat-zat yang
mempercepat fusi sel).
3)
Teknologi plasmid
Plasmid
adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar
kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara lain:
a)
merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu
b) dapat
beraplikasi diri;
c) dapat
berpindah ke sel bakteri lain;
d)
sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut di
atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.
4) Rekombinasi DNA
Rekombinasi
DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah
untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA
disebut juga rekombinasi gen. Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena
alasan-alasan sebagai
berikut :
1) Struktur
DNA setiap spesies makhluk hidup sama.
2) DNA dapat
disambungkan
B. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam
bidang kedokteran,
misalnya dalam pembuatan
antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.
1) Pembuatan
antibodi monoklonal
Antibodi
monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu
sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal,
antara
lain:
a) untuk
mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil;
b) mengikat
racun dan menonaktifkannya;
c)
mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
2) Pembuatan
vaksin
Vaksin digunakan untuk
mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme.
Vaksin didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang
diambil dari mikroorganisme tersebut.
3) Pembuatan
antibiotika
Antibiotika adalah suatu
zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat
pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh
dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu. Zat antibiotika
telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II oleh para ahli
dari Amerika Serikat dan Inggris.
4) Pembuatan
hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa
ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan
testosteron.