Pages

Subscribe:

Wednesday, 11 November 2015

UTS BIOTEK



1Sebut dan jelaskan dengan contoh sejarah perkembangan bioteknologi dibidang pertanian ?

ü  Gelombang pertama
Tahap ini dikenal juga sebagai era pra-pasteur/sederhana, yangdicirikan oleh pemanfaatan mikroba ( bakteri, kapang, khamir ) untuk pengawetan dan ataupembuatan makanan/ minuman melalui penggunaan mikroba secara tradisional. Minumankhas Jepang( bir, anggur, keju,yoghurt), dan pangan tradisional dari Indonesia (tempe, oncom, kecap ) merupakan contoh hasil proses bioteknologis tradisional. Sampaitahun 1920-an, penggunaan mikroba juga dikembangkan untuk produksi bahan kimia (aseton, butanol, asam sitrat ) dan biomassa. Pada tahun 6000 SM orang-orang Babilonia telahberhasil membuat bir dengan fermentasi jasad renik. Peristiwa inimerupakan proses bioteknologi yang tertua. Tiga ribu tahun kemudian, orang-orang Sumeriamampu mengembangkanpembuatan bir hingga memiliki berbagai cita rasa (20 macam). Hingga saat sekarang,bioteknologi dapat memberdayakan jenis-jenis minuman serta tanaman dalam varietas yangberagam.
ü  Gelombang kedua

Bioteknologi generasi kedua ini dimulai ketika ditemukan penisilin oleh Fleming (1929) dan permulaan pengusahaannya dalam bentuk industri pada tahun 1944. Bioteknologi ada era ini ( dan sampai sekarang ) yaitu proses bioteknologi yang berlangsungdalam keadaan tidak steril. Peristiwa ini merupakan bentuk fermentasi di tempat yangterbuka, sehingga dapat memungkinkan terkontaminasi oleh mikroorganisme lainnya.Fermentasi adalah suatu proses perombakan dari senyawa yang lebih kompleks menjadisenyawa yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme. Beberapa jenis produk yangdihasilkan oleh bioteknologi ini, antara lain etanol, asam asetat, asam sitrat, asam laktat, dangliserin. Sekarang proses pembuatan kompos atau pengolahan limbah juga merupakan contoh jenis bioteknologi fermentasi ini. Generasi kedua ini juga dikenal sebagai era antibiotika.
ü  Gelombang ketiga
Bioteknologi generasi ketiga melejit secara pesat pada paruh tahun 1970-an dengan diterapkannya rekayasa genetika untuk memanipulasi dan memperbaiki sifat organisme sebagai “agen” yang berperan penting dalam bioindustri.Proses bioteknologi iniberlangsung dalam kondisi steril. Bioteknologi jenis ini merupakan proses-prosesbiologis atau fermentasi di tempat yang tertutup sehingga menjaga jangan sampai adamikroorganisme luar yang mengontaminasi. Berbagai produk-produk biologis atau farmasidan kedokteran yang bernilai tinggi seperti interferon, hormon, dan vaksin diproduksi berkatrekayasa genetik ini. Beberapa contoh produk hasil bioteknologi ini, antara lain jenis obat-obat antibiotika (pinisilin, tetrasiklyn,streptomisiyn, kloromfenikol, dan vitamin B12, giberin, kortison atau steroid lainnya, asamamino terutama asam glutamat, dan berbagai enzim. Teknologi hibridoma yang ditemukanKohler dan Milstein (1975) membuka era ini untuk  produksi antibodi monoklonal. Kekhasanini menyebabkan tahapan ini juga dinamai bioteknologi baru.
ü  Gelombang keempat/ bioteknologi pada era generasi baru.
Gelombang ini dicirikan dengan perekayasaan struktur enzim ( tiga dimensi ) yang dikaji dalam bidang  protein engineering.  Perkembangan proses bioteknologis tidak lepas dari peran enzim sebagai biokatalis.Pengkajian sifat dan kinetika reaksi enzimatik dan perkembangan peralatan analisis, seperti Kristal ografi sinar X dan spektrofotometer massa yang ditopang oleh rekayasa genetik telahmemunginkan ahli biokimia merekayasa enzim sesuai sifat yang diinginkan. Generasi kempatini juga dikenal sebagai era rekayasa enzim / protein. Adapun proses bioteknologi yangditerapkan pada hasil keilmuan baru (bioteknologi baru).

2.      Mengapa pertanian kita selalu termagianalkan padahal tidak ada manusia yang tidak membutuhkan hasil-hasil pertanian ?
Karena di indonesia pertanian itu sendiri dianggap sepele oleh pemerintah sehingga kurangnnya perhatian pemerintah terhadap petani, kurangnya kebijakan akan harga hasil pertanian yang tidak menentukan atau harga jual dari pertanian yang tidak setabil yang menyebabkan petani binggung mau menanam apa yang cocok dan bernilai ekonomi, selain itu tingginya akan pajak yang di tetapkan untuk lahan pertanian oleh pemrintah, mahalnnya harga pupuk dan bahan bahan yang digunakan untuk memenuhi hasil pertanian,kurang sejahterahnnya perekonomian keluarga para petani yang menyebabkan pertanian diindonesia termaginalkan.
3.      Pertanian modern mesti dipandang sebagai sebuah industri dan pertanian sebagai pengusaha.untuk itu diperlukan persyaratan-persyaratan seperti pendidikan menyangkut teknologi,pemasaran(supply chain),dan kesehatan.berikan pandangan anda bahwa bioteknologi merupakan solusi kedepan bagi pertanian dan lingkungan kita ?
Bioteknologi sangat baik kedepannya bagi pertanian dan lingkungan kita di karenakan semakin banyaknnya jumlah kelahiran atau semakin banyaknnya jumlah manusia di bumi sehingga dengan semakin banyaknnya manusia menyebabkan harus meningkatkan hasil untuk pasokan makan bagi manusia.sehingga bioteknologi sangat penting dikarenakan masa yang akan datang akan mengalami cuaca yang tidak dapat dikira sehingga harus adannya tanaman yang tahan terhadap lingkungan baru selain itu hama-hama pada tanaman yang semakin resiten akibat seringnya petani menggunakan pertisida yang meyebabkan hama resisten dan munculnnya hama-hama baru sehingga pentinggya perlu ada bioteknologi untuk kedepan atau kemajuan pertanian dan lingkungan yang lebih maju dan mendapatkan hasil makanan yang bergizi tinggi bagi manusia.





4.      Apa yang anda ketahui tentang :

A.    Bioteknologi Hybrida
Hybrida merupakan generasi hasil persilangan antara dua atau lebih populasi yang berbeda, baik fenotipe maupun genotipenya. Pengertian ini dapat mencakup generasi langsung (dekat) hasil persilangan, ataupun generasi lanjut hasil segregasi dari persilangan tersebut.contohnnya Terong Hybrida.

B.     Bioteknologi Hidro Gel
Hidro gel adalah kristal-kristal polimer yang bisa dijadikan media tanam praktis dan akan mempermudah sistem pertanian hidroponik. Kristal-kristal polimer ini mampu menyerap air sehingga dapat mengurangi rutinitas penyiraman tanaman.




C.    Bioteknologi Kultur Sel ,Kultur Jaringan Dan Stem Sel
ü  Kultur Sel.
Kultur sel ialah suatu proses dimana suatu sel dari suatu jaringan diambil dan ditumbuhkan pada kondisi yang terkontrol, digunakan untuk dikultur biasanya diambil dari jaringan eukaryota.
ü  Kultur jaringan
Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya. Sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.
ü  Stem Sel
Stem sel adalah sel yang belum berdiferensiasi dan mempunyai potensi yang sangat tinggi untuk berkembang menjadi banyak jenis sel yang berbeda di dalam tubuh. Stem sel juga disebut sel punca, sel induk, sel batang. stem sel juga berfungsi sebagai sistem perbaikan untuk mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak demi kelangsungan hidup organisme.

Jenis-Jenis Stem Cell 
Berdasarkan kemampuan berdiferensiasi, stem cell dibagi menjadi: 
                                    i.            Totipotent adalah  sel yang dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel. Yang termasuk dalam stem cell totipotent adalah zigot (telur yang telah dibuahi). 
                                  ii.            Pluripotent adalah  sel yang dapat berdiferensiasi menjadi 3 lapisan germinal: ektoderm, mesoderm, dan endoderm, tapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembryonik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk stem cell pluripotent adalah embryonic stem cell
                                iii.            Multipotent adalah  sel yang dapat berdiferensiasi menjadi banyak jenis sel. Misalnya: hematopoietic stem cells. 
                                iv.            Unipotent adalah  sel yang hanya dapat menghasilkan 1 jenis sel. Tapi berbeda dengan non-stem cell, stem cell unipoten mempunyai sifat dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self-renew) 
D.    Tanaman Transgenik.
Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya. Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami.

Metode metode yang digunakan pada tanaman trangenik :
Ø  Metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil. Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi. Untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman. Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman. Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.
Ø  Metode transformasi yang diperantarai oleh Agrobacterium tumefaciens. Bakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu.[14] Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti. Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.
Ø  Metode elektroporasi. Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel). Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman. Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.


contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.
Jenis tanaman
Sifat yang telah dimodifikasi
Modifikasi
Foto
Tembakau
Tahan terhadap cuaca dingin.
Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman Arabidopsis thaliana atau dari sianobakteri (Anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau.[
Nicotiana Tobacco Plants 1909px.jpg
Tomat
Proses pelunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk.
Gen khusus yang disebut antisenescens ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat). Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.
ARS Ohio processing tomato.jpg
Kedelai
Mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat. Dengan demikian, ketika disemprot dengan herbisida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.
Gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.
Soybean.USDA.jpg
Ubi jalar
Tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus.
Gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.
5aday sweet potato.jpg
Kanola
Menghasilkan minyak kanola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi.[  Selain itu, kanola transgenik yang disisipi gen penyandi vitamin E juga telah ditemukan.
Gen FatB dari Umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.
Brassica napus flower.jpg
Pepaya
Resisten terhadap virus tertentu, contohnya Papaya ringspot virus (PRSV).
Gen yang menyandikan selubung virus PRSV ditransfer ke dalam tanaman pepaya.
Papaya sunset.jpg
Melon
Buah tidak cepat busuk.
Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam pematangan buah) di melon.
Melon cantaloupe.jpg
Bit gula
Tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat.
Gen dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces viridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman bit gula.
SugarBeet.jpg
Prem (plum)
Resisten terhadap infeksi virus cacar prem (plum pox virus).
Gen selubung virus cacar prem ditransfer ke tanaman prem.
C5 plum pox resistant plum.jpg
Gandum
Resisten terhadap penyakit hawar yang disebabkan cendawan Fusarium.[25]
Gen penyandi enzim kitinase (pemecah dinding sel cendawan) dari jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum.[25]
Standing wheat in Kansas.jpg

E.     Hewan Transgenik
Hewan trangenikgenik adalah organisme yang telah dimodifikasi yang merupakan hewan genetik. Mereka telah dengan cara tertentu terjadinya perubahan materi genetik, untuk mendapatkan hewan dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya ayam tanpa bulu yang mampu mempermudah dalam pemotongan ayam yang jumlah besar sihingga tidak perlu repot-repot manusia untuk mecabut bulu bulu pada ayam pada jumlah besar, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari hewan.

0 comments:

Gadget

This content isn't available over encrypted connections yet.

Gadget

This content isn't available over encrypted connections yet.