Prinsip Dasar Bioteknologi . docx

A. Prinsip Dasar Bioteknologi
Ada beberapa proses yang merupakan prinsip dasar dari bioteknologi,
yaitu fermentasi, seleksi dan persilangan, analisa genetik, kultur jaringan,
rekombinasi DNA, dan analisa DNA.

1. Fermentasi
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan
anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu
bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas
yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan
anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
Fermentasi merupakan proses dasar untuk mengubah suatu bahan
menjadi bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh
mikroorganisme. Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi
sederhana dan sudah dikenal sejak jaman dahulu. Contohnya pembutan
roti, minuman anggur, yoghurt, tuak dan sake.
2. Seleksi dan Persilangan
Proses seleksi dilakukandenganmemenipulasi DNA yang ada pada
mikroba, tanaman, atau hewan agar menjadi mikroba, tanaman, atau
hewan dengan sifat yang lebih baik sehingga apabila disilangkan akan
menjadi bibit unggul yang baik untuk masa depan. Contohnya, ayam

Leghorn, sapiayrshire, padi Cisa dan kedelai Muria, dan jagung Metro.
3. AnalisaGenetik
Proses ini mempelajari ciri atau sifat dan gen makhluk hidup dari
generasi ke generasi untuk mendapatkan sifat atau ciri yang unggul serta
interaksi antara gen dan lingkungan agar menghasilkan keturunan yang
baik.

[Type text]

Page 1

4. KulturJaringan
Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik
pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial).
Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang
bersangkutan. Karena itu teknik ini sering kali disebut kultur in vitro,
sebagai lawan dari in vivo. Dikatakan in vitro (bahasa Latin, berarti "di
dalam kaca") karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau
cawan Petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Kultur
jaringan secara teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari

tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia) namun masing-masing
jaringan memerlukan komposisi media tertentu.
Selain itu, kultur jaringan diartikan juga sebagai proses menumbuhkan
atau memperbanyak jaringan hewan dan tanaman dari jaringan atau
selnya di dalam laboratorium tanpa mendapat gangguan dari organisme
lain. Proses ini dimanfaatkan untuk perbanyakan, produksi bahan-bahan
kimia, danriset di bidang pengobatan. Contohnya kultur jaringan anggrek
dan pisang.
Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung
kehidupan jaringan yang dibiakkan. Yang paling esensial adalah wadah
dan media tumbuh yang steril. Media adalah tempat bagi jaringan untuk
tumbuh dan mengambil nutrisi yang mendukung kehidupan jaringan.
Media tumbuh menyediakan berbagai bahan yang diperlukan jaringan
untuk hidup dan memperbanyak dirinya. Ada dua penggolongan media
tumbuh: media padat dan media cair. Media padat pada umumnya berupa
padatan gel, seperti agar. Nutrisi dicampurkan pada agar. Media cair
adalah nutrisi yang dilarutkan di air. Media cair dapat bersifat tenang atau
dalam kondisi selalu bergerak, tergantung kebutuhan.
Teori dasar dari kultur in vitro ini adalah Totipotensi.Teori ini
mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkebang biak, karena

seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan - jaringan hidup.

[Type text]

Page 2

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik
kultur jaringan adalah
1.

Pembuatan media

2.

Inisiasi

3.

Sterilisasi


4.

Multiplikasi

5.

Pengakaran

6.

Aklimatisasi

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur
jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis
tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri
dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga
bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh
(hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun
jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang
dilakukan. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau

botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan
cara memanaskannya dengan autoklaf.
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan
dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan
kultur jaringan adalah tunas.
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus
dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan
alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan,
yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada
peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga
harus steril.

[Type text]

Page 3

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan
menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow
untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya
pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan

diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan
suhu kamar.
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya
pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang
dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari
untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat
adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang
terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru
(disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan
aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap,
yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk
melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit
hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan
udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya
maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit
dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.

5. Rekombinasi DNA
Proses transfer segmen DNA darisatuorganismeke DNA organism lain

dinamakan rekombinasi DNA. Kedua organism itu dapat saja tidak
memiliki hubungan atau kekerabatan. Contohnya, penyisipan gen
manusia pada bakteri Bacillus thuringiensis sehingga bakteri tersebut
dapat memproduksi insulin.

[Type text]

Page 4

Rekombinasi merupakan hasil teknologi atau rekombinasi DNA di
laboratorium.Dengan teknologi DNA dapat diproduksi atau dibuat
fragmen DNA tertentu. Enzim digunakan untuk memotong fragmen DNA
dan menempelkan fragmen DNA ketempat yang diinginkan. Enzim
restriksi digunakan untuk memotong fragmen DNA menjadi fragmenfragmen. Sementara enzim DNA ligase menyambungkan antar fragmen
DNA.Dengan pemotongan dan penyambungan kembali bagian yang
diinginkan dapat didesain urutan DNA sesuai kode yang diinginkanatau
gen yang diinginkan.
Gen dapatdiklondalam plasmid rekombinan, plasmid buatan hasil
rekombinasi.Plasmid adalah DNA sirkuler yang dimiliki bakteri dapat
bereplikasi dan diturunkan ketika sel bakteri membelah. Plasmid

diartikan juga sebagai salah satu vector atau pembawa rekombinan gen
atau rekombinan DNA. Gen yang telahdiklon dapat disimpan dalam
pustaka genom berupa plasmid rekombinan atau virus DNA rekombinan.
Enzim reverse transcriptase dapatmembuat DNA dari RNA dan kemudian
DNA hasilnya dapat diklon. Molekul probe atau molekul penanda dapat
digunakan untuk mengidentifikasi gen khusus yang dibawa suatu DNA
(gen) klon. Ada alat otomatik untuk membuat proses sintesa DNA yang
cepat dan mensekuens urutan DNA.
Metode untuk menganalisa fragmen DNA hasil kerja enzim restriksi dan
mendeteksi perbedaan fragmen yang dihasilkan telah ada Metode PCR
dapat memperbanyak sampel DNA yang dituju. Rekayasa genetika pada
sel bakteria, yeast, tanaman, hewan digunakan untuk menghasilkan
produk gen secara massal. Kelebihan teknologi DNA atau rekayasa
genetika menjadi penyebab revolusi pada industry farmasi dan
pengobatan manusia, bidang pertanian, dan rekayasa genetika sudah
sangat akrab, hewan transgenic dan pengembangan riset masa kini.
Kekurangan teknologi DNA membawa risiko, menimbulkan pertanyaan
etika yang penting.

[Type text]


Page 5

6. Analisis DNA
Proses reaksirantai polymerase sehinggadapatmembuat kopi (salinan)
dari DNA. Proses ini berguna untuk memetakan DNA sehingga dapat
diketahui dengan pasti DNA dari satu organism untuk menentukan
genetic keturunannya. Teknik ini biasanya digunakan untuk mendapatkan
atau mengenali DNA dari korban – korban kecelakaan yang sulit di
identifikasi oleh tim forensik. Bioteknologi adalah cabang ilmu yang
mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lainlain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses
produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini,
perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata,
tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia,
komputer, biologimolekular, 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.
Beberapa teknologi yang mendasari Bioteknologi adalah:
1.


Teknologi Antibodi Monoklonal (TAM)

TAM menggunakan sel-sel sistem imunitas yang disebut antibodi.
Dengan mengetahui cara kerja antibodi, maka kita dapat
memanfaatkannya untuk keperluan deteksi, kuantitasi dan lokalisasi.
TAM saat ini telah digunakan untuk deteksi kehamilan, alat diagnosis
berbagai penyakit infeksi dan deteksi sel-sel kanker.
2.

Teknologi Bioproses

Teknologi bioproses menggunakan sel-sel hidup atau komponen
mekanisme biokimia untuk mensintesis, menguraikan atau membebaskan
energi. Termasuk teknologi bioproses adalah fermentasi dan
biodegradasi.
3.

[Type text]


Teknologi Sel dan Kultur Jaringan

Page 6

Teknologi sel dan kultur jaringan adalah teknologi yang memungkinkan
kita menumbuhkan sel atau jaringan dalam nutrien yang sesuai di
laboratorium. Teknologi ini dapat dilakukan pada tanaman maupun
hewan.
4.

Teknologi Biosensor

Teknologi biosensor merupakan gabungan antara biologi molekuler dan
mikroelektronika. Teknologi biosensor dapat digunakan dalam berbagai
bidang seperti pengukuran derajat kesegaran suatu bahan pangan,
memonitor suatu proses industri, atau mendeteksi senyawa yang terdapat
dalam jumlah kecil di dalam darah.
5.

Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan merupakan tulang
punggung dan pemicu lahirnya bioteknologi molekuler. DNA
rekombinan dikonstruksi dengan menggabungkan materi genetik dari dua
atau lebih sumber yang berbeda atau melakukan perubahan secara terarah
pada suatu materi genetik tertentu. Rekayasa genetik merupakan usaha
manusia mencari varietas atau galur yang paling sesuai.
6.

Teknologi Rekayasa Protein

Teknologi rekayasa protein sering digunakan bersamaan dengan rekayasa
genetika untuk meningkatkan profil atau kinerja suatu protein dan untuk
mengkonstruksi protein baru yang secara alami tidak ada. Dengan
teknologi rekayasa protein kita dapat meningkatkan daya katalisis suatu
enzim, sehingga dapat lebih produktif pada kondisi proses-proses
industri.

B. Aplikasi Bioteknologi dan Dampaknya

1.

Proses Penelitian Pada Pembuatan Tape Singkong

A.

Alat dan Bahan

Alat:
[Type text]

Page 7

1) Pisau
2) Panic
3) Plastic
4) Ember
3.1.2. Bahan:
1) 1.5 kg singkong, kupas, cuci bersih, potong menurut selera (mau
dibiarkan utuh juga ga dilarang kok)
2) 1.5 butir ragi tape, dihaluskan
3) daun pisang untuk alas (ga pake juga ga papa)
3.2. Metoda Penelitian
Penelitian biologi ini menggunakan metoda:
1. Melakukan pembuktian langsung dengan cara membuat tape singkong.
2. Melakukan wawancara
3. Meneliti hasil pembuktian/pecobaan
4. Mengumpulkan data dari sumber lain, seperti media informatika yang
mendukung hasil penelitian pada proses pembuatan tape singkong.
Proses Penelitian
Proses penelitian adalah dengan terjun langsung membuktikan sendiri
untuk membuat tape singkong:
1) Kukus singkong hingga matang. (Jangan kematangan ya karena nanti
hasilnya jadi benyek). Dinginkan.
2) Setelah dingin, tata singkong dalam wadah bertutup yang telah dialasi
daun pisang. (wadahnya kalo bisa disteril dulu biar ga ada bakteri yang
bisa menghambat proses fermentasi).
3) Taburi dengan ragi tape hingga rata.
4) Tutup kembali dengan daun pisang lalu tutup dengan tutup wadahnya.
Diamkan di tempat hangat selama 2-3 hari.

2. Dampak Bioteknologi

[Type text]

Page 8

Adapun dampak positif dan negative dari bioteknologi adalah sebagai
berikut:
Dampak positif bioteknologi.
Beberapa dampak positif dari adanya bioteknologi, adalah :
1.
meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit
tanaman, misalnya tanaman transgenic kebal hama.
2.
meningkatnya produk-produk ( baik kualitas maupun kuantitas )
pertanian , perkebunan, peternakan maupun perikanan. Dengan temuan
bibit unggul.
3.
meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan
makanan tertentu, seperti air susu menjadi yoghurt, mentega, keju.
4.
Membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada
pertambangan logam( biohidro metalurgi )
5.
membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran
lingkungan, Seperti : bacteri pemakan plastic dan parafin, bacteri
penghasil bahan plastik biodegradable,
Dampak negative bioteknologi.
Beberapa dampak negative akibattimbulnyabioteknologi, adalah :
Munculnya pencemaran biologis, berupa penyebaran organism
transgenik yang tak terkendali.
Gangguan keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi.
Kerusakan tatanan social masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak
terkendali.
Tersingkirnya berbagai plasma nutfahalami / lokal. Flora dan fauna lokal
"terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik.
Munculnya penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit
akibat pemanfaatan tanaman / hewan transgenic.

[Type text]

Page 9

Daftar Pustaka
https://www.scribd.com/doc/143999493/Teori-Dasar-Fermentasi-DanBioteknologi
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/tmp/BioTekFermentasi05.pdf
http://lutfi-nurul-aulia.blogspot.co.id/2012/07/makalah-biologibioteknologi-fermentasi.html
http://somasalims.blogspot.co.id/2011/03/prinsip-dasar-bioteknologi.html
http://finishwellunbiologi.blogspot.co.id/2015/03/prinsip-dasarbioteknologi_21.html
http://makalahpenelitian.blogspot.co.id/
http://pasukan-belajar-umat-islam.blogspot.co.id/2015/02/dampakpositif-dan-negative-bioteknologi.html

[Type text]

Page 10

Riwayat Penulis
Nama lengkap penulis yaitu Ulya Zulfa Shoffinalahir di Samarinda. Pada
tanggal 18 September 1999, merupakan anak ke-2 dari 2 bersaudara dari
pasangan Bapak Mufti Salimi dan Ibu Mu’tamaroh. Penulis
berkebangsaan Indonesiadan beragama Islam. Kini penulis beralamat di
Jalan Raudah Gunung no 36 Kelurahan Teluk Lerong Ilir RT/RW: 29/10,
kecmatan Samarinda Ulu, Samarinda, Provinsi Kalimantan Timur.
Adapun riwayat pendidikan penulis, yaitu pada tahun 2004 lulus dari TK
ABA 1. Kemudian melanjutkan di SD Muhammadiyah 2 dan lulus pada
tahun 2011. Pada tahun 2014 lulus dari SMPIT CORDOVA dan
melanjutkan ke SMAN 3 hingga saat ini.

[Type text]

Page 11

[Type text]

Page 12

[Type text]

Page 13