1. BIOTEKNOLOGI DAN APLIKASINYA
A. Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.
Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang
sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru
di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan
bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin
walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini,
produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju.
Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa
genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.
Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik
maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di
bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit
lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti
sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan
dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena
mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan
terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat
dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian
minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik
(racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi
perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap
tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa pengertian dari Bioteknologi adalah teknik penggunaan
makhluk hidup, atau bahan yang didapat dari makhluk hidup, untuk membuat suatu produk dan
jasa yang bermanfa’at bagi manusia.
Kronologi sejarah Bioteknologi:
Percobaan (perkawinan silang) - penemuan kromosom (1880) dan penemuan gen/DNA (1860-
an) – permulaan perkembangan bioteknologi
Misal: ditemukan antibody klon tunggal (1870-an),
B. Perkembangan Bioteknologi
Perkembangan bioteknologi dapat dibagi dalam beberapa era yang meliputi:
1. Era bioteknologi generasi pertama / bioteknologi sederhana.
Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta
pengawetan makanan.
Contoh:
pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.
2. Era bioteknologi generasi kedua.

2. Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.
Contoh:
a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat
b. pengolahan air limbah
c. pembuatan kompos
3. Era bioteknologi generasi ketiga.
Proses dalam kondisi steril.
Contoh :
produksi antibiotik dan hormone
4. Era bioteknologi generasi baru
Contoh:
produksi insulin, interferon, antibodi monoclonal
Jenis
Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan
dengan warna, yaitu:
Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari
aplikasi bioeknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan
manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya
adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk
untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan
cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang
diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta
pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti
bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah
tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian
(bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan
pembuatan bir dengan khamir.
Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang
pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam
menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan
tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang
peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan
produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai
penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan
senyawa asing (antigen).
Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang
mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang
paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam

3. kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di
seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk
rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus
yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang
memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat
pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.
Peta Konsep Bioteknologi
mikroorganisme
Ilmu-ilmu Bioteknologi Kultur Jaringan
Rekayasa Genetika
Berupa dibedakan
- Mikrobiologi
- Biologi sel Tradisional Modern
- Genetika
- Biokimia
memanfa’atkan berhubungan dengan
- Mikroba - Rekayasa DNA
- Proses Biokimia - Transfer DNA antar
- Genetika secara organisme
alami
aplikasi dalam bidang
- Pangan
- Pertanian
- Peternakan
- Kesehatan
- pengobatan

4. C. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika adalah kegiatan maniulasi gen untuk mendapatkan produksi
baru dengan cara membuat DNA rekombinan melalui penyimpanan gen.
DNA rekombinan adalah DNA yang urutannya telah direkombinasikan agar
memiliki sifat-sifat atau fungsi yang kita inginkan sehingga penerimanya
mengepresikan sifat atau melakukan fungsi yang kita inginkan.
Dasar rekayasa genetika adalah memotong DNA target dan vektor
pembawa/plasmid dengan endonuklease restriksi pada sisi spesifik,
menyambung dengan DNA ligase dan transformasi ke dalam bakteri inang yang
cocok untuk diperbanyak dan diekspresikan.
Langkah-langkah yang dilakukan pada saat akan melakukan rekayasa genetika
adalah sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi gen dan mengisolasi gen yang diinginkan
2. Membuat DNA salinan dari ARN Duta.
3. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid
4. Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri.
5. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan
6. Pemanenan produk.
Contoh rekayasa genetika pembuatan hormon insulin
Rudolph Si Kucing yang Bisa Menyala

5. Manfaat Rekayasa Genetika
1. Meningkatnya derajat kesehatan manusia, dengan diproduksinya berbagai hormone
manusia seperti insulin dan hormone pertumbuhan.
2. Tersedianya bahan makanan yang lebih melimpah.
3. Tersedianya sumber energy yang terbaharui.
4. Proses industry yang lebih murah.
5. Berkurangnya polusi.
D. Aplikasi Bioteknologi
E. Dampak Bioteknologi dan Bioetika