MAKALAH BIOTEKNOLOGI
“PERKEMBANGAN BERBAGAI MACAM TEKNIK YANG
DIGUNAKAN DALAM KAJIAN BIOTEKNOLOGI
KEDOKTERAN”
Pendidikan Biologi 7C
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA JAKARTA
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas mata kuliah ’’Bioteknologi’’. Kemudian shalawat serta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yaitu al-qur’an dan sunnah untuk keselamatan umat di dunia.
Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Mayarni, M.Si selaku dosen mata kuliah ini.
Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan – kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Jakarta, 14 Oktober 2017
BAB I PNDAHULUAN A. Latar Belakang
Bioteknologi boleh didefinisikan sebagai proses-proses biologi oleh organisme yang dimanfaatkan oleh dan untuk kepentingan manusia. Sebenarnya pengertian bioteknologi sangat luas. Tiap-tiap negara mempunyai definisi masing-masing. Definisi yang seragam sebenarnya penting agar terdapat pandangan yang sama dalam mendiskusikan masalah bioteknologi baik dalam lingkup nasional maupun internasional. Batasan umum yang diusulkan bagi negara anggota organisasi untuk kerja sama dan pengembangan ekonomi (OECD = Organization for Economic Coorporation and Development) adalah bahwa: “Bioteknologi merupakan penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi, untuk menyediakan barang dan jasa.
Kemajuan dunia kedokteran saat ini tidak terlepas dari peran Bioteknologi. Sebagai bukti dengan ditemukannya vaksin, antibiotik, interferon, antibodimonoklonal, dan pengobatan melalui terapi gen dan lain sebagainya. Biotekhnologi adalah terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobilogi, biokimia, genetika, dan biologi monokuler. Definisi bioteknologi secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern, bioteknolofi adalah pemanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah direkayasa secara in vitro untuk mrenghasilkan barang dan jasa pada skala industri.
bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan atau ransformasi kimia yang diinginkan. Dewasa ini, penerapan bioteknologi sangat penting diberbagai bidang, misalnya di bidang pengolahan bahan pangan, farmasi, kedokteran, pengolahan limbah dan pertambangan. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai salah satu penerapan bioteknologi tersebut yaitu pada bidang kedokteran.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian bioteknologi kedokteran ?
2. Bagaimana aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian bioteknologi kedokteran ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian bioteknologi kedokteran.
2. Untuk mengetahui aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian bioteknologi kedokteran.
A. Pengertian Bioteknologi
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Erekly, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya. Bioteknologi berasal dari kata Bios yang berarti hidup, Teuchos yang berarti alat dan Logos yang berarti ilmu. Sehingga bioteknologi dapat diartikan sebagai cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (proteinbioaktif, enzim, vitamin, asam basa organic, alkohol, dan lain-lain) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Menurut EFB (European Federation of Biotechnology), bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan analogmolekuler untuk menghasilkan barang dan jasa. Definisi EFB ini berlaku untuk kedua bioteknologi yaitu tradisional maupun modern. Bioteknologi tradisional mengacu pada teknik konvensional yang telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan bir, anggur, keju dan makanan lainnya sejak zaman Yunani dan Mesir kuno, sedangkan bioteknologi modern mencakup semua metode modifikasi genetic oleh DNA rekombinan dan teknik fusi sel dengan perkembangan proses bioteknologi modern dari bioteknologi tradisional.
Berdasarkan definisi dan pengertian di atas, maka bioteknologi secara holistik adalah suatu proses yang unsur-unsurnya sebagai berikut:
1. Input yaitu bahan kasar (raw material) yang akan diolah seperti; beras, anggur, susu, dan sebagainya.
2. Proses yaitu mekanisme pengolahan yang meliputi: proses penguraian atau penyusunan oleh agen hayati.
3. Output yaitu produk baik berupa barang dan jasa. Seperti: alkohol, enzim, antibiotik, hormon, dan pengolahan limbah.
sehingga menghasilkan produk berupa barang dan jasa yang dapat bermanfaat bagi kemaslahatan manusia.
B. Perkembangan Teknik Kajian Bioteknologi Kedokteran
Teknik yang sering digunakan dalam bioteknologi kedokteran adalah manipulasi genetic pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan yang diinginkan. Teknik yang digunakan dalam bioteknologi modern adalah teknik manipulasi bahan genetic (DNA) secara in vitro, yaitu proses biologi yang berlangsung di luar sel atau organism, misalnya dalam tabung percobaan. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga dikenal dengan rekayasa genetika, yaitu proses yang ditujukan untuk menghasilkan organisme transgenic. Organisme transgenik adalah organisme yang urutan informasi genetik dalam kromosomnya telah diubah sehingga mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.
Hasil perkembangan penelitian bidang ilmu kedokteran, para peneliti yakin bahwa transplantasi gen pada pasien penderita penyakit genetic yang parah dapat disembuhkan. Transplantasi gen tersebut dinamakan “human gen therapy” merupakan salah satu teknologi genetika, dimana terapi ini dilakukan berdasar pada pengetahuan mengenai bagaimana gen bekerja dalam tubuh. Banyak keuntungan yang dapat diperoleh dalam terapi gen ini, tetapi karena ilmu ini merupakan ilmu baru, penerapannya banyak menemukan kendal, baik dalam segi teknik, ataupun terjadinya suatu efek pada generasi berikutnya.
yang mempunyai informasi yang benar ke dalam DNA dari sel yang menderita gen malfungsi. Penambahan gen tersebut dinamakan gen insersi.
C. Aplikasi Teknik Bioteknologi Kedokteran 1. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup, karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
2. Fusi Sel atau Hibridoma
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).
Manfaatnya:
1) Pemetaan kromosom
2) Membuat Antibodi Monoklonal
3) Membentuk Spesies Baru
Di dalam fusi sel diperlukan adanya: 1) Sel sumber gen (sumber sifat ideal)
2) Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat) 3) Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel) 3. Teknologi Plasmid
1) Merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu
2) Dapat beraplikasi diri
3) Dapat berpindah ke sel bakteri lain
4) Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk
4. Rekombinasi DNA
Yaitu proses menyambungkan DNA, bertujuan untuk menyambungkan gen yang berada di dalam DNA. Rekombinasi DNA terbagi menjadi dua, yaitu alami dan buatan.
1) Alami yaitu dengan pindah silang, transduksi, transformasi
2) Buatan dengan penyambungan DNA secara in vitro
Faktor-faktor DNA rekombinan:
1) Enzim (pemotong & penyambung) 2) Vektor
3) Agen (sel target) 5. Antibodi monoclonal
Antibodi monoklonal diproduksi dengan mengembangkan sel sel beta limfosit yang hanya mensekresikan satu jenis antibodi. Antigen yang spesifik disuntikkan ke dalam limpa tikus secara invitro menghasilkan sel-sel beta limfosit. Dengan teknik fusi sel-sel beta limfosit digabungkan dengan sel-sel tumor (sel myeloma) menghasilkan sel hibridoma. Fusi sel dapat diperbanyak dengan menggunakan polietilen glikol (PEG), senyawa kimia yang berfungsi untuk membujka membran sel sehingga mempermudah proses fusi sel.
spesifik digabungkan dengan perangkat kit untuk tujuan diagnostik, contohnya menyalurkan obat-obatan ke bagian yang sakit, untuk mendeteksi penyakit secara cepat, untuk mendeteksi kehamilan dan pengobatan penyakit kanker.
6. 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.
Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen (contoh: vaksin hepatitis B dan malaria).
7. Pembuatan Antibiotik
Merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Antibiotik tidak secara langsung dikode oleh gen, tetapi dibuat di dalam sel dengan reaksi katalis enzim. Enzim disusun berdasarkan instruksi gen spesifik. Dengan teknologi fusi sel akan terjadi kombinasi gen dan sintesis enzim-enzim baru, sehingga mikroba dapat menghasilkan antibiotik baru. Ex: Penisilin dihasilkan oleh jamur penicillium notatum.
8. Pembuatan Hormon Insulin
9. Kloning
Salah satu bentuk reproduksi secara aseksual. Dalam cloning tidak terjadi proses meiosis dan rekombinasi sehingga sel-sel atau organisme yang dihasilkan disebut klon yang memiliki kesamaan genetik. Ada dua jenis kloning yaitu:
1) Kloning gen
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Berbagai teknik dalam bidang kedokteran dalam rangka untuk melakukan pengobatan terhadap penyakit terus mengalami perkembangan. Beberapa penelitian untuk mengatasi penyakit kanker sebagai salah satu penyakit yang dapat menimbulkan kematian. Dalam bidang kedokteran banyak teknik yang dilakukan sebagai aplikasi dari bioteknologi diantaranya rekayasa genetika, pembuatan insulin, pembuatan vaksin, antibodi monoklonal, kloning dan sebagainya.
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Thieman, W.J, Palladino, M.A. 2004. Introduction to Biotechnology. San Fransisco: Pearson Benjamin Cummings
SAASTA. 2010. Biotechnology and Medical Research. Online: (http://www.pub.ac.za/pdfs/factfile_bio_tech_med.pdf), diakses pada tanggal 12 oktober 2017
