Pengajar: 0018037903 MUH. SALEHPengajar: Subaer SUBAER

20211-Material Karbon

Pengajar: 0020037603 AGUS SUSANTOPengajar: 0012106811 PARIABTI PALLOAN

20211-Fisika Batuan

Pengajar: 0018077010 ANDI FARIDAH ARSALPengajar: 0017039004 DIAN DWI PUTRI ULAN SARI PATONGAI

20211-BIOLOGY DASAR

PERTEMUAN 13
BIOTEKNOLOGI

Assalamualaikum warohmatullahiwabarokatuh Peserta mata kuliah Biologi Dasar. Apa kabar hari ini?. Mohon dibaca kembali insruksi pada pertemuan awal kita mengenai bentuk aktivitas peserta mata kuliah. Hanya yang memberikan komentar dan menyetorkan tugas yang dianggap hadir.
Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika. Bioteknologi bukan merupakan hal baru bagi peradaban manusia, sejak lama mikroba telah dimanfaatkan untuk mengubah bahan dasar menjadi bahan yang bernilai ekonomis. Seiring perkembangan ilmu pengetahuan teriutama berkaitan dengan perkembangan genetika molekuler, bioteknologi mengalami perkembangan pesat pula. Sehingga Bioteknologi dikelompokkan sebagai bioteknologi konvensional dan bioteknologi moderen.

 

Rasa ingin tahu manusia dan keinginan untuk selalu mendapatkan yang terbaik dalam memecahkan semua masalah kehidupan mambawa manusia untuk berfantasi dan mengembangkan imajinasinya. Hal inilah yang dialami oleh para ilmuwan di bidang biologi ketika mereka dihadapkan pada masalah kesehatan dan biologi. Mereka berimajinasi dan berandai-andai adanya suatu mahluk hidup yang merupakan perpaduan dari sifat-sifat positif makhluk hidup yang sudah ada. Percobaan-percobaan yang mereka lakukan akhirnya menemukan teknik yang dinamakan rekayasa genetika. Perkembangan di bidang rekayasa genetika terutama dengan ditemukannya alat instrumentasi dan didukung oleh perkembangan di bidang ilmu biologi molekuler dimulailah revolusi life sciences.

Pada tiga dasa warsa terakhir ini ilmu biologi dikaji secara gigih pada aras molekul. Dengan pengkajian ilmu biologi molekuler yang terus berkembang ini dan kemajuan masing-masing disiplin ilmu yang menyangkut kehidupan, menghasilkan revolusi industri yang sangat memukau yaitu Bioteknologi. Ilmu biologi molekuler merupakan paduan dari bidang-bidang ilmu yang dulunya terpisah. Bidang-bidang ilmu yang dimaksud adalah ilmu biokimia, ilmu biologi sel, dan genetika. Ketiga ilmu tersebut semula berdiri sendiri-sendiri, namun saat ini ketiganya terjalin merupakan ilmu yang tidak dapat dipisahkan dan membentuk bidang ilmu yang disebut Biologi molekuler.

 

Bidang Ilmu BIOKIMIA

Perkembangan ilmu biokimia dimulai oleh Wohler pada tahun 1828 yang menunjukkan bahwa urea yang merupakan substansi hayati dapat disintesis di laboratorium dari senyawa anorganik. Kemudian diketahuinya pengaturan ekspresi gen pada eukariot pada tahun delapan puluhan.

 

Bidang ilmu BIOLOGI SEL

Perkembangan bidang ilmu biologi sel dimulai dari penemuan Van Leeuwenhook pada abad 16 (1674) menamakan apa yang dilihat di bawah mikroskop sederhana sebagai “animalcules” dan pada waktu hampir bersamaan Robert Hooke (1665) telah memberikan nama sel untuk ruang-ruang irisan gabus sampai penemuan struktur protein dengan X-ray diffraction pada tahun 1970.

 

Bidang ilmu GENETIKA

Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya.

Cabang-cabang murni genetika:

♣    genetika molekuler 

♣     genetika sel (sitogenetika)

♣     genetika populasi

♣     genetika kuantitatif

♣     genetika perkembangan

Cabang-cabang terapan genetika:

♣     genetika kedokteran

♣     ilmu pemuliaan 

♣     rekayasa genetika atau rekayasa gen

 

Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika.

Setelah penemuan ulang karya Mendel, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains.

Berikut adalah tahapan-tahapan perkembangan genetika:

·           1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi     genetik

·           1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman 

·           1878 E.Strassburger memberikan penjelasan mengenai pembuahan berganda

·           1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah oleh Hugo de Vries(Belgia), Carl Correns(Jerman), dan Erich von Tschmak (Austro-Hungaria)à awal genetika klasik

·           1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik

·           1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi oleh Weinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W.Hardy(ahli matematika Inggris)à awal genetika populasi

·           1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) à awal sitogenetika

·           1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom

·           1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari inggris)menerbitkan On the Correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel) à awal ganetika kuantitatif

·           1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi

·           1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konyugasi)

·           1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi

·           1941 Edward Lawrie Tatum dan George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, à awal dogma pokok genetika

·           1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod dan Maclyn McCarty mengisolasi DNA sebagai bahan genetik (prinsip transformasi)

·           1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timin

·           Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung

·           Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetik bakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA

·           Struktur DNA double helix oleh James D.Watson dan Francis Crick à awal genetika molekuler

·           1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosom manusia berjumlah 46

·           1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif

·           1961 Kode genetik tersusun secara triplet

·           1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinkan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA à awal bioteknologi modern

·           1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam

·           1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR)

·           1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik

·           1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis

·           1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular, nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan 

·           2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan dimulainya Human Genome Project

·           2003 Proyek genom manusia menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal 14 april dengan akurasi 99,99%.

 

Sebenarnya bioteknologi bukan merupakan hal baru bagi peradaban manusia, sejak lama mikroba telah dimanfaatkan untuk mengubah bahan dasar menjadi bahan yang bernilai ekonomis dalam taraf sederhana atau tradisional.

Bioteknologi tradisional bersifat sederhana  dengan menggunakan jasad renik (mikroba) alami yang pada mulanya penggunaannya bersifat untung-untungan belum berdasarkan ilmiah. Ada perbedaan yang menyolok antara bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional berfokus pada cara seleksi bahan, mikroba yang digunakan dan modifikasi lingkungan untuk memperoleh produk optimal, misalnya pembuatan tempe, tape, roti, tuak, kecap, dan pengomposan sampah.

Sedangkan bioteknologi modern memanfaatkan keterampilan manusia dalam melakukan manipulasi makhluk hidup agar dapat digunakan untuk menghasilkan suatu barang yang diinginkan. Bioteknologi modern menggunakan organisme hasil rekayasa genetika melalui perlakuan yang mengubah landasan penentu kemampuan hidup, yaitu mengubah tatanan gen yang menentukan sifat spesifik suatu organisme, sehingga proses pengubahan dapat berlangsung secara lebih efisien dan efektif. Selain itu dituntut pula untuk hasil yang lebih komersial.