Fusi Protoplasma

PRINSIP BIOTEKNOLOGI MODERN

FUSI PROTOPLASMA

Fusi protoplasma atau teknologi hidroma adalah proses penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dari organisme yang berbeda dalam suatu medan listrik. Teknik ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan organisme transgenetik. Prinsip dasar fusi protoplasma yaitu menghilangkan dinding sel dari kedua sel kemudian menggabungkan kedua isi sel tersebut dalam suatu medan listrik. Teknik fusi ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun hewan.

Tahapan fusi protoplasma pada tumbuhan, a.l:

1. Menyiapkan protoplasma dari sel-sel yang masih muda
2. Mengisolasi protoplasma dengan cara menghilangkan dinding selnya
3. Protoplasma yang diperoleh kemudian diuji viabilitasnya (aktivitas hidupnya)
4. Selanjutnya dilakukan fusi protoplasma dalam suatu medan listrik
5. Protoplasma hasil fusi kemudian diseleksi
6. Protoplasma yang terseleksi kemudian dibiakkan

Teknik Hirdoma/Fusi Protoplasma pada hewan

Teknik hidroma adalah penggabungan dua sel dari organisme yang sama ataupun dari organisme yang berbeda sehingga menghasilkan sel tunggal berupa sel hybrid (hibridoma) yang memiliki kombinasi sifat dari kedua sel tersebut. Teknik hidroma ini penting untuk menghasilkan antibody dan hormone dalam jumlah besar.

Antibody monoclonal adalah antibody yang diperoleh dari suatu sember tunggal atau sel klona yang hanya mengenal satu jenis antingen.

Pembentukan antibody monoclonal dengan menggunakan kelinci atau tikus untuk pengobatan kanker.

Kegunaan antibody monoclonal lainnya :

1. Untuk mendeteksi kendungan hormone korionik gonadotropin (HCE) dalam urin wanita hamil
2. Untuk mengikat rasun dan menonaktifkannya. Contoh racun tetanus dan kelebihan obat digoxin dapat dinonaktifkan oleh antibody ini
3. Mencegah penolakan jaringan terhadap sel hasil transplantasi jaringan lain.

Rekombinasi Gen/ DNA

PRINSIP BIOTEKNOLOGI MODERN

Rekombinas Gen/DNA

Rekombinasi gen merupakan pengubahan susunan DNA sehingga diperoleh untaian DNA baru yang mampu mengekspresikan sifat-sifat yang diinginkan. Teknik ini paling banyak digunakan untuk menghasilkan organisme transgenetik. Proses rekombinas DNA meliputi 3 tahapan, diantaranya :

1. Isolasi DNA

Isolasi DNA dilakukan untuk memilih dan memisahkan DNA yang dikehendaki. Isolasi ini dilakukan dengan mengekstrak kromosom dari suatu organisme . DNA dalam kromosom yang dipilih kemudian dipotong enzim endohuklease restriksi yang berperan sebagai “gunting biologi”.

Segmen DNA yang diperoleh kemudian dimasukan ke dalam suatu vector (pembawa). Vector ini harus dapat berikatan dengan gen, memperbanyak, dan mengekspresikan gen tersebut. Vektor pada proses ini dapat berupa plasmid atau DNA virus. Plasmid adalah rantai DNA melingkar di luar kromosom bakteri.

Plasmid maupun DNA virus harus dipotong dengan enzim endonuclease restriksi terlebih dahulu agar dapat digunakan sebagai vector.

2. Transplantasi gen atau DNA

Transplantasi gen dilakukan dengan cara menyambung gen yang telah diisolasi ke dalam gen /DNA plasmid vector. Penyambungan gen tersebut menggunakan enzim ligase yang mampu menyambung unjung-unjung nukleotida dan berperan sebagai “lem biologi”. Hasil penyambungan ini berupa vector yang mengandung DNA asli dan DNA asing. Rantai DNA gabungan ini disebut DNA rekombinan.

DNA rekombinan yang diperoleh kemudian dimasukan ke dalam vector sel bakteri ataupun virus. Pemasukan DNA rekombinan ini dilakukan melalui pemanasan dalam larutan NaCl atau melalui elektroporasi. Sel bakteri atau virus tersebut kemudian melakukan replikasi dengan cara membelah diri sehingga diperoleh DNA rekombinan dalam jumlah banyak.

3. Teknik Plasmid

Plasmid merupakan rangkaian DNA di dalam bakteri yang berbentuk lingkaran. Teknologi plasmid digunakan untuk menghasilkan zat tertentu.

Proses teknologi plasmid:

1. Gen yang akan dicangkok diekstrak dari kromosom sel eukariot. Gen tersebut kemudian disisipkan ke dalam plasmid
2. Gen asing dihubungkan dengan plasmid melalui rekombinasi genetic, yaitu pemisahan dan penyatuan DNA kembali. Plasmid yang sudah disisipi gen disebut DNA rekombinan. DNA rekombinan kemudian dimasukan ke dalam sel bakteri vector. Bakteri ini kemudian disebut bakteri rekombinan.
3. Sel bakteri rekombinan kemudian dikulturkan untuk membentuk banteri dengan gen yang diklon. DNA rekombinan akan bereplikasi seperti ketika berada dalam kromosom sel asal. Dengan demikian, gen yang disisipkan pada plasmid dapat memproduksi asam amino atau protein yang sama seperti pada kromosom asal. Asam amino atau protein tersebut kemudian dapat dipanen.

Contoh pada pembuatan insulin dengan menggunakan plasmid Escherchia coli.

Bioteknologi Modern

 

Bioteknologi Modern

Perkembangan bioteknologi modern sangat ditentukan oleh perkembangan ilmu-ilmu lain diantaranya mikrobiologi, biologi sel, biologi molekuler, biokimia, dan genetika. Pada bioteknologi modern, manipulasi tidak hanya dilakukan pada kondisi lingkungan maupun media tumbuh, tetapi juga pada susunan gen dalam kromosom makhluk hidup yang digunakan. Oleh karena itu, bioteknologi modern disebut juga rekayasa genetika. Rekayasa genetika bertujuan untuk menghasilkan organisme transgenetik. Organisme transgenetik merupakan organisme yang susunan gen dalam kromosonya telah diubah sehingga mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki. Dengan demikian, hasil rekayasa genetika bersifat lebih terarah atau dapat diramalkan sebelumnya.

Kelebihan bioteknologi modern :

1. Perbaikan sifat genetik dapat dilakukan secara terarah
2. Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik
3. Dapat menghasilkan organisme yang sifat barunya tidak ada pada sifat alaminya.
4. Hasil dapat diperhitungkan

Kelemahan bioteknologi modern :

1. Biayanya relative mahal
2. Memerlukan teknologi yang canggih
3. Pengaruh jangka panjang belum diketahui

PRINSIP BIOTEKNOLOGI MODERN

A. Rekombinasi Gen /DNA

B. Fusi Protoplasma

C. Kultur Jaringan

D. Kloning (Pengklonan)

Bioteknologi Konvensional

 

Bioteknologi Konvensional (tradisional)

Bioteknologi konvensional menggunakan teknik dan peralatan yang sederhana. Bioteknologi ini memanipulasi pada kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat). Makhluk hidup yang digunakan dalam bioteknologi konvensional belum mengalami rekayasa genetika. Jika pun ada, rekayasa yang dilakukan bersifat sederhana dan perubahan bahan genetic yang dihasilkan tidak tepat sasaran. Sebagai contoh pada proses pencairan bibit unggul melalui radiasi akan menghasilkan anakan dengan sifat-sifat yang baru yang tidak dapat diramalkan sebelumnya.

Kelebihan bioteknologi konvensional, yaitu :

1. Biaya relative murah
2. Teknologi relative sederhana
3. Pengaruh jangka panjang biasanya sudah diketahui

Kelemahan bioteknologi konvensional, yaitu :

1. Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetic
2. Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya
3. Memerlukan waktu relative lama
4. Perbaikan genetika tidak terarah

Contoh penerapan bioteknologi konvensional

• Seleksi

Seleksi adalah cara yang dilakukan manusia secara konvensional untuk memilih sifat terbaik dari beberapa individu tanaman atau hewan yang dipelihara. Harapannya melalui cara ini, manusia memperoleh manfaat yang lebih banyak

• Hibridisasi

Hibridisasi adalah perkawinan silang antara 2 individu tanaman atau hewan dengan sifat-sifat yang diinginkan manusia untuk tujuan memperbaiki keturunan.

Contoh hibridisasi dibidang perternakan :

1. Persilangan murni (pure breeding) adalah jantan dan betina yang disilangkan dalam bangsa yang sama
2. Persilangan dalam (inbreeding) adalah jantan dan betina yang disilangkan masih dalam hubungan kekeluargaan.
3. Persilangan luar (cross breeding) adalah jantan dan betina yang disilangkab berbeda bangsa tetapi mempunyai darah murni. Tujuan persilangan untuk membentuk ras baru. Contoh sapi Brahman disilangkan dengan Shorthern Santa Gertrudis dan Sapi Brahman disilangkan dengan Angus Brangus.
4. Persilangan “Upgrading” adalah jantan yang telah diketahui kualitasnya disilangkan dengan betina setempat.

Contoh hibridisasi dibidang pertanian :

Tanaman hasil persilangan yakni ; Padi Bongowonto, Mahakam.

Contoh hibridisasi dibidang pangan : pembuatan tempe, pembuatan oncom

BIOTEKNOLOGI

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu untuk mencapai penerapan teknologi dari kapasitas mikroba dan sel jaringan yang dibiakkan.

Bioteknologi terdiri atas 2 penerapan , yakni :

1. Bioteknologi Konvensional (tradisional)

Bioteknologi konvensional menggunakan teknik dan peralatan yang sederhana. Bioteknologi ini memanipulasi pada kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat). Makhluk hidup yang digunakan dalam bioteknologi konvensional belum mengalami rekayasa genetika. Jika...

2. Bioteknologi Modern

Perkembangan bioteknologi modern sangat ditentukan oleh perkembangan ilmu-ilmu lain diantaranya mikrobiologi, biologi sel, biologi molekuler, biokimia, dan genetika. Pada bioteknologi modern, manipulasi tidak hanya dilakukan pada kondisi lingkungan maupun media tumbuh, tetapi juga pada susunan gen dalam kromosom makhluk hidup yang digunakan. Oleh karena...

Darimanakah asal badai yang di sertai kilat dan petir?

Badai yang disertai kilat dan petir bermula dari awan hitam raksasa. Awan ini biasanya mengumpul di langit di sore hari musim panas yang terik. angin kencang mengacau titik-titik air di dalam awan. Kerjapan lictrik petir menyambar keluar dari dalam awan , dengan nyala yang terlihat sangat terang di langit. Itulah badai kilat dan petir.

Mengapa Laut Merah berwarna merah?

Selama musim panas, sebagian Laut Merah memang tampak berwarna merah karena jutaan tumbuhan alga merah kecil tumbuh di sana. Karena itu jangan khawatir kulitmu tidak akan menjadi berwarna merah setelah berenang di sana!