Penerapan Bioteknologi

Bioteknologi sangat bermanfaat bagi perkembangan kehidupan manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknolgi dalam bidang peternakan, pertanian, dan kedokteran. 1. Bidang Peternakan Bioteknologi dapat digunakan untuk mengembangkan produk-produk peternakan, seperti vaksin dan antibodi. Selain itu, untuk mengobati penyakit hewan serta hormon pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan hewan ternak melalui rekombinasi DNA. Rekayasa genetika merupakan suatu upaya memanipulasi sifat makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi sifat genetik ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. DNA rekombinan merupakan proses menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda. Selain itu, dikembangkan organisme transgenetik, yaitu organisme yang mengandung gen dari spesies lain. Organisme transgenetik dilakukan dengan menyuntikkan DNA asing pada sel-sel telur atau sel-sel embrio awal sehingga diperoleh organisme yang berkualitas sesuai dengan keinginan. Teknologi ini mempunyai prospek untuk mengembangkan hewan-hewan yang bernilai ekonomis, misalnya ikan, sapi, kambing, domba, dan lain-lain. 2. Bidang Pertanian Saat ini, pengembangan bioteknologi banyak diterapkan di bidang pertanian, seperti kultur jaringan untuk menghasilkan tanaman tahan hama dan pengembangan tanaman dengan media selain tanah yang dikenal dengan nama hidroponik. a. Kultur Jaringan Saat ini, kultur jaringan dikembangkan untuk memperoleh individu baru dalam jumlah yang banyak. Media kultur merupakan tempat tumbuhnya sel tumbuhan. Media tumbuh sel tumbuhan dapat di dalam tabung yang steril, artinya tabung yang bebas dari hama. Medium itu biasanya dibuat dari agar-agar yang diberi berbagai nutrisi yang diperlukan tumbuhan. Kultur jaringan tumbuhan dapat dilakukan hanya dengan mengambil beberapa milimeter pucuk tumbuhan yang mengandung jaringan muda atau jaringan lain yang bersifat meristematik. Bagian tumbuhan yang dikultur disebut sebagai eksplan. Keuntungan dari pengembangan kultur jaringan tumbuhan, antara lain: 1) Berlangsung cepat dalam memperoleh tumbuhan baru. 2) Hemat tempat dan waktu. 3) Bibit terhindar dari hama dan penyakit. 4) Memiliki sifat identik. 5) Jumlah tidak terbatas. b. Pembentukan Tumbuhan yang Tahan Hama Teknik untuk memperoleh tanaman yang berkualitas adalah melalui rekayasa genetika, yaitu dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Tanaman yang dapat dikultur dengan cepat adalah tanaman dari satu sel somatik, seperti wortel, jeruk, tomat, kentang, dan tembakau. Sebagai contoh, untuk mendapatkan tanaman kentang yang tahan terhadap penyakit, perlu ada gen yang mengekspresikan sifat kebal terhadap penyakit, lalu gen ini disisipkan pada sel tanaman kentang yang kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang kebal penyakit. Selanjutnya, tanaman baru ini dapat diperbanyak dan disebarluaskan. Dalam menyisipkan gen ke sel tanaman dibutuhkan vektor, seperti plasmid dari bakteri Agrobacterium tumenfaciens. Secara alami, bakteri ini dapat menginfeksi tanaman dan menyebabkan tumor sehingga plasmid bakteri ini disebut plasmid Ti (Tumor inducing = penyebab tumor). c. Hidroponik dan Aeroponik Penerapan bioteknologi dalam bidang pertanian juga dapat dilakukan dengan cara menanam tanaman dalam media selain tanah, yang disebut hidroponik. Hidroponik dapat dilakukan dengan menggunakan media air dan pasir. 1) Hidroponik dengan media air. Tumbuhan ditanam di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. 2) Hidroponik dengan media pasir. Media yang digunakan dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batubatuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan unsur-unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas cahaya agar pertumbuhan dan perkembangan tanaman cukup baik. Keuntungan teknik hidroponik, antara lain: 1) Masih dapat bercocok tanam di lahan yang sempit. 2) Dapat menggunakan pupuk dengan efisien. 3) Hama dan penyakit tanaman dapat dihindari. Selain hidroponik, penanaman dapat dilakukan dengan cara aeroponik. Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran dengan menggunakan styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. Kemudian, air yang telah dicampur dengan unsur-unsur hara disemprotkan sehingga akar-akar bisa menyerapnya. Biasanya, penanaman sayur-sayuran menggunakan teknik ini. 3. Bidang Kedokteran Bioteknologi di bidang kedokteran dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, di antaranya adalah sebagai berikut: a. Pembuatan Antibodi Monoklonal Antibodi berupa protein yang dihasilkan oleh sel limfosit B atau sel T untuk melawan antigen (benda asing) yang masuk ke dalam tubuh. Secara alami, tubuh memiliki kemampuan untuk memproduksi antibodi. Fusi atau penggabungan antara sel limfosit B dan sel mieloma menghasilkan sel hibridoma. Sel ini berfungsi untuk mengatasi penyakit kanker. b. Terapi Gen Manusia Rekayasa genetik mempunyai potensi untuk memperbaiki kelainan genetik secara individual. Terapi gen merupakan perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen. Untuk kelainan genetik yang diakibatkan oleh tidak berfungsinya satu alela, secara teoritis dapat diperbaiki dengan mengganti gen yang tidak normal dengan gen normal dengan menggunakan teknik rekombinasi DNA. Alela yang baru dapat disisipkan ke dalam sel-sel somatis pada anak-anak dan dewasa, sel-sel germ (sel-sel yang memproduksi gamet), atau sel-sel embrio. c. Pembuatan Obat dan Vaksin Penyakit yang disebabkan oleh virus tidak dapat diobati sehingga perlu dilakukan pencegahan dengan menggunakan vaksin. Ada dua jenis vaksin tradisional untuk penyakit yang disebabkan oleh virus, antara lain: 1) Partikel virus yang virulen yang dikurangi keganasannya secara kimiawi maupun fisik. 2) Virus aktif, tapi tidak patogen. Kedua virus tersebut merangsang tubuh menghasilkan antibodi untuk melawan penyakit. Sekarang telah dilakukan modifikasi vaksin melalui bioteknologi, antara lain: 1) DNA rekombinan dapat menggerakkan pembuatan suatu protein khusus dalam jumlah besar dari selubung protein virus, bakteri, dan mikroba lain. Protein ini dapat memicu terbentuknya respon kekebalan untuk melawan penyakit. 2) Rekayasa genetika dapat digunakan untuk memodifikasi genom patogen sehingga menjadi lemah. Vaksinasi dengan makhluk hidup yang lemah lebih efektif dari protein vaksin karena hanya dengan memasukkan sedikit saja akan menghasilkan respon kekebalan yang besar.