BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi didefinisikan sebagai manipulasi dan rekayasa genetika terhadap sistem atau proses biologi berdasarkan prinsip-prinsip ilmiah dengan bantuan agen biologi. Prinsip ilmiah yang dipakai dalam bioteknologi berdasarkan pada berbagai disiplin ilmu, terutama mikrobiologi, biokimia, genetika, rekayasa biokimia dan kimia. Yang dimaksud agen biologi adalah katalisator-katalisator biologi untuk menekan pada mikroorganisme berenzim, sel hewan dan sel tumbuhan. Bioteknologi juga dikatakan sebagai penggunaan ilmu biokimia, mikrobiologi dan rekayasa genetika secara terpadu dengan tujuan untuk mencapai penerapan teknologi dari kemampuan mikroorganisme dan sel-sel jaringan yang dibiakan. Dalam penertian sekarang, secara umum bioteknologi diartikan sebagai teknologi yang bermanfaat bagi makhluk hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa untuk kesejahteraan manusia dan lingkungannya. Saat sekarang ini bioteknologi telah merambah berbagai bidang, dan dianggap sebagai suatu terobosan untuk memecahkan beberapa persoalan sehari-hari. Bidang kajian bioteknologi memiliki ruang lingkup yang luas, mulai dari yang sederhana, misal pembuatan tempe sampai dengan bioteknologi yang sangat rumit, misalnya kloning hewan. Sebagian besar teknik yang diterapkan dalam bioteknologi cenderung lebih ekonomis, lebih sedikit dalam pemakaian energi dan lebih aman bila dibandingkan dengan proses tradisonal sekarang. Di samping itu, sebagian besar proses bioteknologi menghasilkan residu yang dapat diurai secara biologis serta tidak mengandung racun.
A. Pengembangan Bioteknologi
Seperti teknologi pada umumnya, bioteknologi merupakan proses atau rangkaian proses yang terdapat dalam sistem biologi. Proses bioteknologi yang tertua mungkin adalah fermentasi dengan jasad renik, yang dilakukan oleh orang-orang Babilonia pada tahun 6.000 SM, yaitu dalam pembuatan bir. Tiga ribu tahun kemudian, orang-orng Sumeria telah mampu membuat 20 macam bir yang berdeda. Proses fermentasi ini terus menerus ditingkatkan. Peningkatan penggunaan jasad renik ini berjalan terus sepanjang perkembangan kebudayaan manusia. Berbagai penemuan telah diperoleh, misalnya senyawa-senyawa yang berasal dari bacteri dan fungsi yang kemudian dapat digunakan untuk menggantikan produk-produk sintetis, seperti obat-obatan antibiotika dan anti parasit. Dalam perkembangannya sekarang ini proses-proses bioteknologi lebih banyak begantung pada teknik rekombinasi genetika serta penggunaan enzim, sel atau organel sel atau bagian-bagian sel.
1. Peranan berbagai ilmu untuk mendukung bioteknolologi
teknologi dari kemampuan mikroba dan sel kultur jaringan. Jadi bidang-bidang ilmu yang harus dipelajari dalam bioteknologi adalah biologi sel, biokimia, fisiologi, mikrobiologi, genetika dan rekayasa genetika.
2. Peran manfaat bioteknologi di masa depan
Untuk memenuhi berbagai kebutuhan pokok manusia, teknologi di bidang biologi tampak semakin menjadi tumpuan. Ini tampak terutama dalam dasawarsa terakhir ini, di mana teknologi nyaris merambah semua aspek kehidupan. Secara internasional, bioteknologi terbukti telah diaplikasikan secara sukses di bidang kedokteran, pertanian, peternakan dan buhkan di bidang persenjataan militer. Teknologi inseminasi buatan perlu dukungan penelitian ke arah sexing sperma, sebab untuk sapi perah lebih diharapkan akan lahir betina, sedang untuk sapi potong yang diambil dagingnya diharapkan akan lahir jantan. Seterusnya ke embrio transfer dengan ini ternak unggul dapat diperbanyak dalam jumlah tak terbatas. Di dalam pengembangan embrio transfer perlu peningkatan metode pemindahan embrio dan penentuan jenis kelamin embrio yang dikehendaki. Untuk peningkatan kualitas limbah pertanian telah dilakukan manipulsi mikroba rumen dengan memanfaatkan gen selulosa dalam mikroba untuk menghasilkan enzim selulosa pemecah selulosa menjadi gula dan lignin. Di samping juga dicoba berbagai jenis jamur. Mengenai kebutuhan konsentrat yang terus meningkat, maka ditempuh aplikasi bioteknologi di antaranya penggunaan pemacu tumbuh, juga melakukan metode konvensional antara lain penyimpanan jagung dalam gudang yang besar, diversifikasi bahan, substitusi jagung, tepung kedelai dan tepung ikan dengan bahan lainnya.
B. Peran Mikrobiologi dalam Masalah Pangan
Kehidupan mikroorganisme sangat luas, seperti di air, tanah, udara, tubuh hewan, tubuh manusia, tubuh tumbuhan dan lain-lain, sehingga dikatakan habitatnya kosmopolit. Karena sifat kosmopolit ini dapat mengakibatkan bahan makanan mudah rusak bila bercampur berbagai bacteri. Bahan pangan selain merupakan sumber gizi bagi manusia, juga merupakan sumber gizi makanan bagi perkembangan mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme selain yang merusak bahan makanan, ada pula yang bersifat menguntungkan melalui fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses perombakan dari senyawa yang lebih kompleks menjadi lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme.
Mikroorganisme yang paling banyak berperan dalam proses fermentrasi maupun pembusukan bahan makanan adalah bacteri dan jamur. Dalam beberapa hal pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan yang menguntungkan sangat diharapkan seperti untuk perbaikan mutu gizi, perbaikan daya cerna atau citra rasa. - Kue Mikroba
- SCP (Single cell Protein)
Istilah protein sel tunggal atau single cell protein (SCP) mengacu pda sel mikroorganisme yang dikeringkan seperti ganggang, kapang, bakteri, yang ditumbuhkan dalam sistem biakan berskala besar dan terutama digunakan sebagai sumber protein dalam pangan. Namun demikian di dalam sel mikroba terdapat juga karbohidrat, lemak, vitamin, mineral dan lain-lain. Protein mikroba ini diharapkan dapat menggantikan protein dari hewan maupun tumbuhan yang diperlukan semakin banyak sehingga dapat mengurangi penggunaan bahan pangan dari kedelai, daging, ikan dan sebagainya.
Produk-produk protein sel tunggal telah banyak dijual, walaupun harganya masih cukup mahal, misalnya sun chlorella, spirulina dan lain-lain. Produk protein sel tunggal pertama kali telah dibuat pada masa Perang Dunia I, ketika di Jerman orang memanfaatkan khamir roti Saccharomyces cereviciae ditumbuhkan pada melase sebagai sumber karbon dan energi, serta garam amonium sebagai sumber nitrogen, dan hasilnya dikonsumsikan sebagai pengganti protein. Pada Perang Dunia II menggunakan spesies candida. Di Inggris khamir digunakan diet selama bertahun-tahun dan kelebihan produk dijual untuk makanan ternak.
C. Mikroorganisme Penghasil Obat
Mikroorganisme tertentu memiliki kemampuan menghasilkan suatu produk untuk menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme lain atau penyakit karena gangguan fisiologis. Dua produk yang erat kaitannya dengan dengan mikroorganisme adalah vaksin dan antibiotik. Penemuan vaksin cacar pertama kali ditemukan oleh Edward Jenner (1796) sehingga mendorong para ahli biologi lain untuk meneliti vaksin maupun antibiotik melalui bioteknologi. Penemuan vaksin diawali ketika Jenner melihat seorang pemerah susu sapi yang jari tangannya teredapat bekas luka ketika menderita cacar, padalah pada waktu itu sedang terjadi wabah cacar. Demikian juga seseorang yang telah sembuh dari penyakit cacar, dengan meninggalkan bekas-bekas luka ternyata kebal terhadap penyakit cacar. Dengan sifat kekebalan cacar tersebut Jenner mulai malakukan percobaan untuk mendapatkan vaksin dadar dari serum darah tersebut. Sekarang kita tahu bahwa penyakit cacar disebabkan oleh virus Variola, dan penyakit cacar sapi disebabkan oleh virus yang serupa walaupun berbeda. Dimasukannya virus cacar sapi yang telah dilemahkan ke dalam tubuh pasien, akan merangsang tubuh untuk membentuk antibodi yang efektif untuk melawan suatu infeksi lanjutan dari virus cacar yang serupa. Cara yang dilakukan dengan memasukan mikroorganisme yang dilemahkan ke dalam tubuh manusia untuk memberikan kekabalan terhadap mikroorganisme berbahaya disebut vaksinasi.
Jenis vaksin Penyakit yang disembuhkan Vaksin hepatitis B
Vaksin BCG Vaksin rabies Vaksin DPT Vaksin polio
Hepatitis B
BCG (Baccillus Calmette Guirin Anjing gila
Dipteri, pertusis, tetanus Polio melimylitis
sekarang ini ditemukan lebih dari 2000 karakter antibiotik. Dengan adanya perkembngan bioteknologi, sekarang mulai dikembangkan jenis-jenis mikroorganisme tertentu yang telah diubah susunan genetiknya sehingga mampu menghasilkan antibiotik dalam jumlah lebih besar dalam waktu yang singkat.
Jenis mikroorganisme Antibiotik yang diproduksi Penicillium notatum
Penicillium chrysogenum Cephalosporium (fungsi) Streptomyces gruceus Streptomyces venecuelae Streptomyces aureofaciens Sterpomyces fradial
Sterptomyces rimosus
Penisilin Penisilin Sefalosporium Streptomisin
Kloromisetin atau kloromfemikol Teraksiklin
Neuromisin Teramisin
Antibiotik lain berasal dari mikrooganisme berfilamen (Sterptomyces griseus) di namakan stertomisin. Streptomisin dapat menjinakan mikroorganisme yang telah tahan terhadap penisilin dan sefalosporin.
oleh protein yang tidak diinginkan. interferon mengeluarkan sejumlah besar obat-obatan ke dalam medium kultur yang mudah dikembangbiakkan dan dimurnikan. Sebelum rekayasa genetik, masing-masing senyawa dalam daftar berikut tidak dapat diperoleh atau dihasilkan dari hewan mamalia (atau sel-sel mamalia yang dikembangbiakkan di laboratorium) dalam jumlah yang sangat sedikit. Sekarang senyawa-senyawa tersebut diproduksi oleh mikroba-mikroba yang direkayasa secara genetik (walaupun banyak di antaranya yang masih dalam tingkat eksperimental).
Gambar. Vaksin yang direkayasa Tabel senyawa yang diproduksi oleh mikroba yang direkayasa
No N a m a F u n g s i
Melawan infeksi yang disebabkan oleh virus, meningkatkan sistem kekebalan ; mungkin efektif untuk melawan melanoma (kanker kulit) dan beberapa bentuk leukimia ; dapat membantu menyembuhkan reumatik tulang.
Mengaktifkan sistem kekebalan dan karena itu dapat membantu mengobati kanker dan kerusakan atau gangguan sistem kekebalan.
Mengontrol gejala-gejala sakit gula atau diabetes melitus. Melawan kekredilan akibat ketidaknormalan kelenjar putiari (kelenjar endokrin di bawah otak) ; juga meningkatkan penyembuhan.
Melarutkan pembekuan darah, mengurangi kemungkinan “stroke” dan serangan jantung.
Menyerang dan membunuh tumor (penyembuhan kanker). Memacu produksi sel darah merah dan dengan demikian dapat digunakan untuk melawan anemia.
Mengurangi rasa sakit (nyeri). Merupakan morfin alami dalam tubuh.
Memacu kekebalan tubuh terhadap satu atau dua antigen patogen tanpa resiko yang berkaitan dengan vaksin konvensional.
D. Mikroorganisme untuk Membasmi Hama Tanaman
Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani. Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian, demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen dari bacteri Rhizobium. Keturunan bacteri yang telah disempurnakan atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mengembangkan turunan dari bacteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan, membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).
Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara lain matinya organigme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari terobosan untuk mengatasi masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran pencemaan serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan dapat dimafaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian pestisida kimia. Dengan berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin yang dimiliki oleh B. thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini, diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi.
E. Mikroorganisme untuk Penyelesaian Masalah Pencemaran
atau ganguan lingkungan yang serius, seperti kerusakan lingkungan yang diakibatkan dari penyemprotan areal pertanian dengan menggunakan pestisida. Rekayasa genetika diharapkan dapat menghasilkan mikroba yang mampu membersihkan lingkungan yang semakin tercemar oleh limbah beracun. Misalnya terhadap polutan dan limbah beracun. Banyak polutan beracun seperti senyawa-senyawa sintesis yang baru, dimana mikroorganisme tidak mampu menghancurkan bahan-bahan kimia ini. Akibatnya senyawa-senyawa tersebut mengumpul sampai ke tingkat yang membahayakan di lingkungan. Perekayasa genetika berusaha mempercepat evolusi di laboratotium untuk mengembangkan bakteri yang dengan cepat dapat menurunkan beberapa bentuk senyawa beracun. Yang telah diusahakan dan dikembangkan adalah keturunan bakteri yang menyerang minyak tanah (suatu tumpahan minyak dapat menjadi makanan besar bagi bakteri ini). Sebagai biofilter, beberapa mikroorganisme mampu mengikat partikel atau zat tertentu yang menyebabkan pencemaran. Bahan-bahan yang diserap ini kemudian akan diuraikan oleh mikroorganisme tersebut menjadi bahan-bahan yang tidak berbahaya bagi lingkungan. Jadi dalam penanganan limbah dengan menggunakan mikroorganisme biofilter, limbah tersebut akan disaring oleh mikroorganisme jenis ini dengan cara mengikat zat atau partikel limbah, baru kemudian diuraikan. Contoh mikroorganismenya adalah Spirulina maxima yang mampu mengikat karbondioksida dari perairan.
Mikroorganisme juga dapat berperan dalam penanganan masalah pencemaran dengan cara memecah ikatan kimia bahan pencemar. Setelah ikatan kimia dipecah, bahan tersebut dapat diuraikan secara alamiah menjadi bahan yang tidak berbahaya lagi, atau dapat dimanfaatkan oleh mikroorganisme yang lain. Contoh mikroorganisme ini adalah jamur Chaetomium cellulolyticus yang mampu memecah ikatan kimia selulosa. Mikroorganisme yang lain dapat secara langsung berfungsi sebagai pengurai atau dekomposer limbah. Jadi bahan-bahan pencemar langsung diuraikan sehingga menjadi bagian yang tidak berbahaya lagi. Contohnya adalah Candida lypitica yang mampu menguraikan limbah minyak bumi.
F. Mikroorganisme untuk Memisahkan Logam dari Bijinya
Banyak mikroba memiliki pilihan makanan yang aneh, tetapi tidak ada yang sedemikian aneh seperti organisme berbentuk batang ini. Bacteri tersebut tidak memperolah energi dari sinar matahari (biasanya, bakteri ini hidup di tempat yang benar-benar gelap), juga tidak dari bahan organik di sekelilingnya. Sebaliknya, Thiobacillus ferro oxidans memperoleh energi dari senyawa anorganik, seperti besi sulfida dan menggunakan energi ini untuk membangun bahan yang diperlukannya untuk hidup dari karbondioksida dan nitrogen di lingkungannya. Dalam proses ini bakteri juga membuat asam sulfurat dan besi sulfat yang menjelaskannya mengapa Thiobacillus ferro oxidans dapat digunakan di dalam operasi pertambangan.
tembaga yang tersebar pada ribuan ton batuan logam berkualitas rendah akan dikonsentrasikan di dalam kolam mineral tersebut. Logam akan diperoleh kembali dengan mengalirkan larutan tembaga sulfat melalui potongan besi. Lambat laun, lapisan tembaga akan tertimbun di atas besi dan ini dapat dipisahkan (dikeruk). Uranium dilepaskan dari bijihnya dengan proses yang sama. Kira-kira 14 persen dari tembaga yang diproduksi di Amerika Serikat bergantung kepada bioteknologi ini. Sekarang mikroba pencuci terutama dipergunakan pada bahan limbah dari pertambangan dan proses ekstraksi konvensional yang meninggalkan residu logam dalam jumlah cukup banyak pada batuan yang terbuang tersebut. Timbunan yang tingginya sampai 370 m (12100 kaki) dan beratnya 4 miliar ton, terbentuk dari bahan limbah ini.
Air disiramkan ke puncak timbunan ini dan pada saat mengalir ke bawah, air tersebut akan membawa senyawa logam terlarut yang dibentuk oleh kerja bakteri. Dari namanya Thiobacillus ferro oxidans berarti bahwa bakteri tiadak pertu ditambahkan ke dalam timbunan ini. Daerah tempat timbunan biasanya tertutup oleh tanah liat atau aspal sehingga cairan yang kaya akan logam terkumpul pada kolam di bagian kaki timbunan dan tidak akan meresap ke dalarn tanah. Dengan menggunakan mikroba, para penambang masih berhadapan dengan tingginya biaya dalam membawa bilih logam ke permukaan. Tetapi pengalaman yang diperoleh di pertambangan uranium Stanrock di Kanada memperlihatkan bahwa biaya tidak selalu diperlukan. Pertambangan ini dibuka pada tahun 1958, dan bekerja dengan prinsip-prinsip konvensional. Pada tahun 1962 ditemukan bahwa kolam cairan yang telah terkumpul di bawah tanah mengandung kira-kira 13.000 kg (29.000 lb) uranium oksida yang telah terlepas dari batuan. Tidak lama kemudian pertambangan konvensional ini dihentikan dan bacteri dibiarkan mengerjakan hampir semua pekerjaan tersebut, dan air disiramkan ke atas batuan untuk membantu proses pencucian alamiah. Penambangan larutan di bawah tanah ini telah mengurangi sampai seperempat biaya pada saat ini. Teknik serupa hampir pasti akan dipergunakan pada pertambangan lain terutarna tambang dengan bijih berkuaIitas rendah. Proses semi industri telah memperlihatkah harapan bahwa mikroba pencuci dalam memperoleh kobalt, timah dan nikel dan logarn benlai lainnya, seperti kadmium, galium, air raksa dan antimon, merupakan target masa depan.
G. Sifat Totipotensi untuk Kultur Jaringan
Kultur jaringan adalah suatu cara memperbanyak tanaman dari sel atau jaringan tanaman dewasa sehingga diperoleh individu baru yang sempurna. Dasar dari kultur jaringan adalah suatu sifat yang dimiliki tumbuhan yang disebut totipotensi. Sifat totipotensi adalah kemampuan sel yang apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai dapat tumbuh menjadi individu baru yang sempurna. Untuk itu diperlukan medium yang tepat untuk pertumbuhan sel, yaitu medium yang mengandung nutrisi dan hormon tumbuh. Selain kondisi steril, kedua hal tersebut adalah kunci pokok bagi keberhasilan kultur jaringan. Totipotensi pertama kali dikemukakan oleh G. Haberlandt, seorang ahli fisiologi Jerman.
wortel yang dikultur pada medium tertentu dan menghasilkan tanaman wortel yang utuh dan lengkap. Penggunaan kultur jaringan mempunyai berbagai keuntungan antara lain :
- Diperoleh propagasi klonal, artinya didapatkan turunan secara genetik yang identik dengan induknya atau seragam dalam jumlah besar.
Gambar. Kultur jaringan - Dapat digunakan sebagai
pemuliaan tanaman, seperti seleksi, kultur anther atau polen, kultur protoplas, dan fusi protoplas.
- Diperoleh tumbuhan yang bebas dari virus, karena digunakan eksplan yang benar-benar bebas virus.
- Metabolisme sekunder, yaitu sifat totipotensi tidak terbatas pada struktur, tetapi menyangkut kemampuan mensintesis bahan kimia alami.
- Untuk pelestarian plasma nutfah.
H. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan tindakan untuk memanfaatkan gen atau DNA dari suatu orgnisme untuk keperluan manusia. Hal ini dapat dilakukan antara lain dengan persilangan, radiasi. Pencangkokan atau transplantasi gen atau kultur jaringan. Dalam pencangkokan gen biasa menggunakan bakteri atau virus.
Gambar. Transplantasi gen pada wortel
1. Transfer gen (transplantasi gen)
dicangkok terlebih dahulu harus disambung ke dalam alat mengangkut, yaitu vektor seperti virus dan plasmid. Suatu vektor harus mampu memasuki suatu sel yang selanjutnya menjadi bagian dari genom sel sehingga mentaati kontrol sel secara normal pada transkripsi dan replikasi DNA. Tentu saja sangat penting bahwa setiap gen tambahan di mana vektor bisa membawa masuk ke dalam sel harus tidak berbahaya bagi sel. Pada masa sekarang, secara rutin gen-gen dicangkokan ke dalam sel-sel di kultur laboratorium.
Manfaat dari pencangkokan gen tidak dapat diragukan lagi dalam bidang pertanian, terutama untuk memperoleh gen-gen tanaman yang dapat bertahan dan melawan sebagian besar penyakit atau hama dan tumbuhan pembunuh (rumput liar). Para peneliti tanaman pangan telah bekerja keras untuk mentransplantasikan gen-gen pengikat nitrogen dan menghasilkan tumbuhan polongan yang mampu mengikat nitrogen sendiri tanpa bersimbiosis dengan bacteri pengikat nitrogen.
Dengan demikian tumbuhan hasil rekayasa genetika tersebut dapat tumbuh baik pada lahan yang miskin akan nitrogen. Bila kita mencangkokan gen-gen yang relevan ke dalam tanaman pangan lain dan mengaturnya dengan bacteri tersebut, maka kita tidak perlu menggunakan pupuk nitrogen. Dalam tahun 1987, percobaan pertama terhadap tanaman yang mengandung gen-gen pestisida dilakukan dengan menggunakan tanaman tembakau. Gen-gen pestisida berasal dari bacteri Bacillus thuringiensis. Bacteri ini menghasilkan suatu toksin yang membunuh larva hewan ngengat, tetapi tidak berbahaya (beracun) terhadap insekta lain, mamalia atau burung.
dan sperma. Gen-gen yang ditransplantasikan ini akan diteruskan pada generasi selanjutnya.
Gambar. Percobaan transplantasi nukleus
I. Bioteknologi dalam Bidang Kedokteran
Berkembangnya bioteknologi juga bermanfaat dalam bidang kedokteran, di antaranya dihasilkan insulin dari rekayasa genetika. Insulin sangat penting terutama bagi penderita penyakit diabetes melitus atau kencing manis yang sudah parah. Dari manfaat yang diperoleh, dapat di katakan bioteknologi membuka cakrawala baru dalam dunia medis. Aplikasi bioteknologi modern dalam dunia medis, misal dalam pembuatan antibodi, terapi penyakit genetika, pembuatan antibiotik dan penemuan vaksin baru. 1. Pembuatan antibodi
Benda asing yang masuk ke dalam tubuh kita disebut antigen, sementara itu tubuh kita akan beraksi terhadap masuknya benda asing tersebut dengan cara membentuk antibodi untuk pertahanan diri.
Gambar. Produksi anti monoklonal dan poliklonal Gambar. Terapi genetika
Berbagai antigen yang terdapat dalam tubuh kita akan merangsang timbulnya antibodi yang bermacam-macam pula, disebut antibodi pioliklonal. Bioteknologi dapat digunakan untuk mengatasi kekurangan pembuatan antibodi poliklonal, artinya dimungkinkan diperoleh suatu antibodi yang spesifik, lebih murni dan dapat diproduksi dalam jumlah lebih besar. Antibodi yang spesifik ini dinamakan antibodi monoklonal. George Kohler dan Cesar Milstein tahun 1975 berhasil membuat antibodi murni yang dihasilkan oleh sekelompok sel yang identik, yaitu dengan menggabungkan dua tipe sel (sel yang mampu menghasilkan antibodi dan sel kanker/ sel meiloma) dari tubuh mencit. Dari penggabungan sel-sel tersebut dapat diperoleh sesuatu sel yang mampu terus-menerus membelah dan tumbuh, yang akan menghasilkan sel hibridoma (bastar) yang membawa sifat dri kedua sel asal. Sifat gabungan yang dihasilkan adalah sel antibodi dan mampu menghasilkan antibodi dan mampu hidup dalam jangka waktu lama. Dengan cara ini dapat dihasilkan antibodi yang spesifik dalam jumlah yang besar.
2. Terapi genetika
