Bioteknologi kultur jaringan

Kupas Tuntas Materi Bioteknologi

Bioteknologi merupakan cabang dari ilmu biologi yang ternyata punya banyak banget manfaat bagi kehidupan. Semua tentang bioteknologi dibahas tuntas di sini.

Siapa di sini yang suka makan roti? Atau tiap sarapan pakai roti sama keju? Beuhh… udah kayak orang Eropa aja deh. Tapi, kamu tau gak sih kalau roti dan keju itu termasuk produk hasil bioteknologi? Bukan cuma roti dan keju aja, melainkan ada banyak sekali produk dari proses bioteknologi, seperti nata de coco, tempe, kecap, tape, dan yoghurt. Selain itu, produk hasil bioteknologi juga tidak hanya sebatas pada pangan, melainakan juga vaksin, antibiotik, kultur jaringan, kloning, bahkan bayi tabung.

Wah, banyak banget produk dari bioteknologi itu. Lalu, sebenarnya bioteknologi itu apa sih? Kok berguna banget ya buat manusia. Nah, di sini aku akan membantumu untuk bisa memahami bioteknologi dengan mudah.

Bioteknologi kultur jaringan
Bioteknologi bagi perkembangan ilmu pengetahuan (sumber gambar: pixabay.com/felixioncool)

Apa Itu Bioteknologi?

Kalau dilihat dari katanya, bioteknologi ini terdiri dari dua suku kata, yaitu bio (makhluk hidup) dan teknologi. Nah, ada kata makhluk hidup dan teknologi, yang berarti penggunaan makhluk hidup untuk memecahkan masalah dan membuat produk yang bermanfaat. Yaa, secara umum bioteknologi itu merupakan salah satu cabang ilmu dari biologi yang memanfaatkan makhluk hidup untuk dikembangkan atau dibuat produk baru.

Simpelnya sih bioteknologi adalah pemanfaatan makhluk hidup

Istilah bioteknologi ini muncul pertama kali pada tahun 1919 oleh ilmuwan yang bernama Karoly (Karl) Ereky. Beliau merupakan seorang insinyur pertanian/agrikultur Hungaria. Sebenarnya bioteknologi sendiri sudah muncul sejak 10.000 SM saat manusia mulai memanfaatkan proses biologis mikroorganisme untuk membuat roti, keju, yoghurt, dll. Cuma belum ada aja nama bioteknologi, yang mereka tau adalah proses fermentasi. Bioteknologi mulai mendapatkan perhatian dunia dan industri setelah ditemukannya teknologi DNA rekombinan dan Genetically Modified Organism (GMO).

Penggolongan Bioteknologi

Kalau dilihat secara garis besar, bioteknologi itu terbagi menjadi dua golongan, yaitu bioteknologi konvensional (tradisional) dan bioteknologi modern. Perbedaannya terletak di mana aja sih? Oke, aku jabarkan langsung di tabel di bawah ini ya.

BIOTEKNOLOGI KONVENSIONALBIOTEKNOLOGI MODERN
Sudah ada sejak 10.000 SM hingga tahun 1900-anMuncul sejak ditemukannya materi genetik (DNA), 1900-an hingga sekarang
Menggunakan mikroorganisme utuh secara langsungMenggunakan mikroorganisme sebagian (DNA/enzim) secara tidak langsung
Pembuatannya mudah, hanya menggunakan alat dan perlengkapan sederhanaPembuatannya menggunakan alat dan perlengkapan modern/canggih
Biaya relatif murahBiaya relatif mahal
Memerlukan waktu yang relatif lamaWaktu yang diperlukan relatif cepat
Pengaruh jangka panjang biasanya sudah diketahuiPengaruh jangka panjang perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
Contoh produk: Lactobacillus bulgaricus (pembuatan keju dan yoghurt) dan Aspergillus wentii (kecap)Contoh produk: kloning dan bayi tabung

Prinsip Dasar Bioteknologi

Untuk mendalami bioteknologi, kita perlu mengetahui terlebih dahulu prinsip dasarnya. Maksud dari prinsip dasar itu apa sih? Jadi, prinsip dasar bioteknologi adalah rangkaian setiap proses dari tingkatan bioteknologi. Ada apa aja sih?

Fermentasi

Prinsip dasar yang satu ini udah ada sejak 10.000 SM. Udah tau kan gambaran fermentasi secara umum itu seperti apa? contoh produknya adalah yoghurt. Nah, fermentasi itu merupakan proses metabolisme. Tapi, orang zaman dulu kan gak tau ya apa itu proses metabolisme. Simpelnya, fermentasi adalah teknologi untuk mengubah bahan mentah menjadi produk yang mempunyai nilai lebih. Misalnya kita ambil contoh bahan mentahnya susu, nah biar punya nilai lebih, maka susu itu diolah hingga menjadi yoghurt. Dengan bantuan siapa? Mikroba. Karena fermentasi ini termasuk dalam golongan bioteknologi konvensional, jadi proses pembuatannya juga simpel, cuma pakai teknologi ala kadarnya. Mikroba yang dibutuhkan dalam proses pembuatan yoghurt adalah bakteri LAB (Lactic acid bacteria) yang mengubah gula menjadi asam laktat, sehingga rasanya menjadi asam.

Nah, produk baru itulah yang memiliki nilai lebih. Dari yang awalnya susu, memiliki sifat yang tidak tahan lama, menjadi yoghurt yang memiliki sifat lebih tahan lama alias awet. Selain itu, produk baru tersebut juga memiliki rasa yang lebih enak. Resiko penyakit juga lebih rendah, misalnya ada orang yang memiliki alergi terhadap susu (intoleransi laktosa), bisa tuh diakalin dengan minum yoghurt. Kira-kira kamu bisa nyebutin lagi gak contoh lain dari fermentasi ada apa aja?

Seleksi dan Persilangan

Prinsip bioteknologi selanjutnya adalah seleksi dan persilangan. Prinsip “selective breeding” ini adalah prinsip yang pertama kali muncul lho, guys. Prinsip ini digunakan untuk mendapatkan bibit unggul, baik pada hewan ternak maupun tumbuhan. Gimana konsepnya?

Aku bakal kasih contoh pada tumbuhan jagung. Misalnya tumbuhan jagung A dalam satu pohon memiliki buah yang banyak, tapi buahnya kecil-kecil. Sedangkan, tumbuhan jagung B buahnya besar-besar, tapi dalam satu pohon paling cuma dua atau tiga buah. Nah, tumbuhan A dan B disilangkan, hingga diperoleh bibit unggul dengan buah yang besar dan banyak, serta rasanya manis.

Analisis Genetik

Kalau bahas analisis genetik, pasti gak akan jauh-jauh dari DNA. Bidang ilmu yang ada di dalam analisis genetik adalah genetika dan biologi molekuler. Fungsinya buat apa sih? Buat mengidentifikasi genetik yang diturunkan, dari sini bisa diketahui apakah ada kelainan atau tidak pada genetik tersebut.

Kamu pasti udah tau kan siapa bapak genetika modern? Yap, Gregor Mendel. Analisis genetik modern ini dimulai sekitar pertengahan tahun 1800-an, di mana Mendel ini meneliti tanaman kacang ercis. Nah, analisis genetik dalam bioteknologi itu mencakup PCR, sekuensing DNA, dan sitogenetik.

Kultur Jaringan

Kultur jaringan itu apa sih? Nah, jadi kultur jaringan itu digunakan untuk memperbanyak jumlah tanaman yang sifatnya sama dengan induknya, diperoleh dengan waktu singkat, dan tidak membutuhkan lahan yang luas. Yaa tentu, fungsinya untuk memperoleh bibit unggul. Kultur jaringan ini memanfaatkan sifat totipotensi, guys. Jadi, jaringan pada tumbuhan yang akan diambil untuk kultur ini adalah jaringan muda yang masih aktif membelah. Yap betul sekali, jaringan muda yang aktif membelah adalah jaringan meristem, yaitu apikal dan lateral.

Jaringan tersebut lalu disimpan dalam suhu rendah dan bisa digunakan sewaktu-waktu, lalu ditanam. Contoh dari tanaman yang bisa dijadikan objek kultur jaringan adalah anggrek, wortel, pisang, dan mangga.

Rekombinasi DNA

Salah satu contoh dari rekombinasi DNA adalah kloning DNA. Kloning DNA yaitu teknologi untuk memperbanyak DNA atau membuat salinan DNA. Jadi, rekombinasi DNA itu meletakkan DNA suatu organisme ke dalam DNA bakteri untuk diperbanyak. Nah, kenapa sih harus dimasukkan ke DNA bakteri? Ingat prinsip kloning adalah untuk memperbanyak. Bakteri itu memiliki sifat yang bisa cepat membelah.

Analisis DNA

Prinsip yang satu ini bermanfaat dalam bidang forensik, yang di mana bisa untuk menentukan karakteristik DNA seseorang. Nah, kalian pernah denger kan kalau tersangka kriminal dibuktikan dengan sidik jari DNA (DNA fingerprinting). Itu bisa dilakukan dan dibuktikan dengan analisis DNA ini, sehingga bisa dijadikan bukti untuk penegakkan hukum. Contoh lainnya dari penerapan ini adalah untuk analisis keluarga. Nah loh, sering lihat kan ada drama/sinetron yang harus tes DNA untuk mengetahui si anak termasuk anak kandung atau bukan. Itu juga salah satu dari prinsip dasar bioteknologi modern, menggunakan elektroforesis, guys.

 

Penerapan Bioteknologi

Bioteknologi Modern
Rekombinasi DNA salah satu contoh bioteknologi modern

Nah, sekarang udah tau ya pengertian dan konsep dari bioteknologi. Kira-kira penerapan bioteknologi itu apa aja sih, guys? Tadi udah disinggung sedikit di atas, ada pembuatan makanan dan minuman dengan proses fermentasi. Ada juga yang modern seperti kloning dan bayi tabung. Apa cuma itu aja? Oh, tidak dong. Seiring berjalannya waktu, teknologi semakin berkembang. Para ilmuwan juga tidak berhenti sampai di sini aja. Mereka terus melakukan penelitian dan percobaan untuk menemukan ilmu dan teknologi lainnya yang lebih bermanfaat bagi kelangsungan makhluk hidup.

Intinya, penerapan bioteknologi itu tidak hanya sebatas pada makanan dan minuman aja, betul gak? Bidang lainnya seperti industri, pertanian, peternakan, kesehatan, dan reproduksi juga menerapkan bioteknologi ini.

Bidang Industri

          Industri makanan: wine/anggur, keju, yoghurt, kecap, dan mentega.

          Industri obat-obatan: insulin, penisilin, antibiotik, dan vaksin.

          Produk sumber energi: biogas.

Bidang Pertanian

          Kultur jaringan.

          Hibridasi: jagung, kelapa, padi, dan anggrek.

Bidang Peternakan

          Kloning.

Bidang Reproduksi

          Bayi tabung.

          Inseminasi buatan.

Selain yang disebutkan di atas, penerapan lainnya juga masih banyak. Kita harus banyak bersyukur, karena bioteknologi banyak membantu proses kehidupan kita.

 

Ilmu yang Berhubungan dengan Bioteknologi

Nah, terakhir, kira-kira ilmu apa sih yang berhubungan dengan bioteknologi? Ilmu yang paling erat hubungannya dan harus kamu pahami untuk memperdalam bioteknologi adalah genetika, biokimia, biocel, embriologi, dan mikrobiologi. Terus ilmu lain gak ada hubungannya? Ada, bro. Cuma yang paling dasar dan harus banget kamu pelajari di awal adalah ilmu-ilmu tersebut.

Oh iya, bioteknologi juga gak hanya dipelajari di bangku sekolah aja lho, guys. Di bangku kuliah, ketika kamu mengambil jurusan saintek seperti FMIPA, pertanian, peternakan, dan teknologi pangan, maka kamu akan bertemu dengan bioteknologi.

Gimana nih, jadi pusing atau paham? Belajar bioteknologi seru banget kan, guys? Ternyata manfaatnya bagi kehidupan ini sangat banyak. Keren sih! Yap, jadi itu tadi ulasan mengenai bioteknologi. Semoga apa yang aku tulis di atas bikin kamu paham dan tertarik mendalami ilmu ini. Have a nice day, guys!

 

Baca Juga Artikel Lainnya

Apa Itu Siklus Sel?

Panduan Belajar UTBK Biologi

Kuliah di Jurusan Biologi