Bioteknologi

8,500 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
8,500
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
19
Actions
Shares
0
Downloads
119
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bioteknologi

  1. 1. TTUUGGAASS BBIIOOLLOOGGIIBBIIOOTTEEKKNNOOLLOOGGII,, BBAAYYII TTAABBUUNNGG,, KKLLOONNIINNGG,, IINNSSEEMMIINNAASSII BBUUAATTAANN ((IIBB)),,HHIIDDRROOPPOONNIIKK,, KKUULLTTUURR JJAARRIINNGGAANNOOLLEEHHYYEENNAAWWAATTII ((4444))IIXX--22SSMMPP YYOOSS SSUUDDAARRSSOO22001122Dolly (hewan kloning)Eve (manusia kloning)
  2. 2. iiKKAATTAA PPEENNGGAANNTTAARRPuji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya karya tulis ini dapat diselesaikan penulis dengan baik, dalam rangka memenuhi tugasBiologi. Karena itu, segala hormat dan pujian dikembalikan hanya bagi Dia. Dalam kesempatanini juga, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada Ibu Tyas, karena atas bimbinganbeliau, karya tulis ini dapat dikerjakan dengan lancar.Dalam karya tulis ini penulis akan membahas arti, keuntungan dan kerugian, dan banyaklagi mengenai bioteknologi, inseminasi buatan, bayi tabung, kloning, hidroponik, dan kulturjaringan.Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya untuk diri kita sendiri, umumnyakepada para pembaca makalah ini.Akhir kata, penulis meminta maaf jika ada kesalahan dalam penulisan yang mungkinkurang berkenan di hati pembaca. Penulis menyadari bahwa pastinya karya tulis ini jauh darikata sempurna. Maka itu, saran dan kritik dari pembaca sangat diharapkan dan akan diterimadengan senang hati demi penyempurnaan karya tulis ini di masa yang akan datang. Terima kasih.Batam, Febuari 2012Yenawati
  3. 3. iiiDDAAFFTTAARR IISSIIKATA PENGANTAR ................................................................................................................ iiDAFTAR ISI ............................................................................................................................... iiiBAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................................11.1 latar Belakang Masalah .........................................................................................................11.2 Rumusan Masalah..................................................................................................................31.3 Tujuan Penulisan ...................................................................................................................5BAB II PEMBAHASAN .............................................................................................................62.1 Inseminasi Buatan (IB) ..........................................................................................................62.1.1 IB Pada Hewan ...................................................................................................................62.1.2 IB Pada Manusia.................................................................................................................122.2 Bayi Tabung...........................................................................................................................132.3 Kloning ..................................................................................................................................232.4 Bioteknologi .........................................................................................................................292.5 Hidroponik ............................................................................................................................542.6 Kultur Jaringan .....................................................................................................................58BAB III PENUTUP .....................................................................................................................623.1 Kesimpulan ...........................................................................................................................623.2 Saran .....................................................................................................................................62DAFTAR PUSTAKA
  4. 4. 1BBAABB IIPPEENNDDAAHHUULLUUAANN11..11 LLaattaarr BBeellaakkaanngg MMaassaallaahhManusia sebagai makhluk hidup memiliki naluri untuk menjaga kelangsungan hidupnyadi dunia. Salah satu sifat insaniah manusia adalah melanjutkan keturunannya sebagai pewarisperadabannya. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi ikut berpengaruh terhadap caramanusia mengembangkan keturunannya, sehingga saat ini terdapat dua cara manusiamelangsungkan dan memperoleh keturunannya, yaitu secara alamiah yang dilakukan melaluihubungan langsung antara lawan jenis dan melalui pemanfaatan teknologi yang dikenal jugadengan teknologi reproduksi buatan atau Assisted Reproductive Technology/ART.Pada dasarnya pembuahan yang alami terjadi dalam rahim melalui cara yang alami pula(hubungan seksual), sesuai dengan fitrah yang telah ditetapkan Allah untuk manusia. Akan tetapipembuahan alami ini terkadang sulit terwujud, misalnya karena rusaknya atau tertutupnyasaluran indung telur (tuba Fallopii) yang membawa sel telur ke rahim, serta tidak dapat diatasidengan cara membukanya atau mengobatinya. Atau karena sel sperma suami lemah atau tidakmampu menjangkau rahim isteri untuk bertemu dengan sel telur, serta tidak dapat diatasi dengancara memperkuat sel sperma tersebut, atau mengupayakan sampainya sel sperma ke rahim isteriagar bertemu dengan sel telur di sana. Semua ini akan meniadakan kelahiran dan menghambatsuami isteri untuk berbanyak anak. Padahal kesempurnaan kebahagiaan bagi (pasutri) adalahketika mereka dikaruniai keturunan. Menurut Prof. Dr. dr. Sudraji Sumapraja SpOG (K), ada10%-15% pasutri di seluruh dunia yang mengalami gangguan kesuburan. 90% di antaranya telahdiketahui penyebabnya. Dari prosentase tersebut, 40% disumbangkan oleh pihak perempuansedangkan 30% dari pihak laki-laki dan sisanya dari kedua belah pihak.
  5. 5. 2Tetapi dengan adanya bioteknologi reproduksi buatan, masalah-masalah tersebut dapatdiatasi. Teknologi reproduksi buatan yang akan dipaparkan penulis dalam karya ini adalah bayitabung, kloning, dan inseminasi buatan (IB).Metode teknologi reproduksi buatan yang dilakukan saat ini mengalami kemajuan yangpesat di berbagai negara terutama di Eropa. Kelahiran bayi melalui teknologi reproduksi buatandi 28 negara di Eropa dilaporkan mencapai 70.000 jiwa pada tahun 2007. Di Indonesia teknologireproduksi buatan ini juga mulai lebih dikenal dan sering dilakukan akhir-akhir ini, seperti InVitro Fertilization (IVF) atau dikenal dengan teknik bayi tabung. Teknik ini memang menjadipilihan bagi pasangan suami istri (pasutri) terutama yang belum dikaruniai anak.Selain memaparkan mengenai jalan-jalan pintas untuk menghasilkan keturunan, dalamkarya tulis ini penulis juga akan membahas mengenai kultur jaringan dan hidroponik, suatumetode untuk mempermudah dan mempersingkat waktu pengembangbiakan tanaman yang sulitberkembang. Dengan kedua teknik ini maka kita dapat membudidayakan tanaman yang hampirpunah dan dapat mengetahui media yang lain selain tanah.Dengan kedua teknik itu juga, kita dapat memproduksi sayuran dan buah yang lebihsehat. Karena memasuki abad ke-21 ini, banyak keluhan-keluhan masyarakat terutamamasyarakat menengah ke atas tentang berbagai penyakit seperti stroke, penyempitan pembuluhdarah, pengapuran, dan lain-lain, yang disebabkan pola makan. Banyak sekali bahan makananyang diolah dengan berbagai tambahan bahan kimia. Disamping itu budaya petani yangmenggunakan pestisida kimia dengan frekuensi dan dosis berlebih akan menghasilkan panganyang meracuni tubuh konsumen. Adanya logam-logam berat yang terkandung di dalam pestisidakimia akan masuk ke dalam aliran darah. Bahkan makan sayur yang dulu selalu dianggapmenyehatkan, kini juga harus diwaspadai karena sayuran banyak disemprot pestisida kimiaberlebihan.
  6. 6. 311..22 Rumusan Masalah1) Inseminasi Buatan (IB)a. Apa yang dimaksud dengan IB pada hewan dan manusia?b. Bagaimana sejarah perkembangan IB?c. Bagaimana Perkembangan IB di Indonesia?d. Bagaimana proses IB pada hewan dan manusia?e. Apa saja keuntungan dan kerugian IB?f. Apa yang di maksud dengan sinkronisasi birahi?g. Kapan waktu yang tepat untuk melakukan IB pada hewan?h. Apa saja masalah yang ditimbulkan oleh IB?2) Bayi Tabunga. Apa yang dimaksud dengan bayi tabung?b. Apa yang menjadi penyebab munculnya bayi tabung?c. Bagaimana proses bayi tabung?d. Apa saja syarat-syarat untuk bisa melakukan bayi tabung?e. Berapa tingkat keberhasilan bayi tabung?f. Apakah bayi tabung lebih pintar?g. Apa saja keuntungan dan kerugian bayi tabung?h. Apa saja masalah yang ditimbulkan oleh bayi tabung?i. Bagaimanakah umur dan kesehatan bayi tabung?j. Apa saja teknik-teknik bayi tabung?3) Kloninga. Apa yang dimaksud dengan kloning?b. Bagaiamana perkembangan kloning?c. Apa saja jenis-jenis kloning?
  7. 7. 4d. Bagaimana cara mengkloning?e. Apa saja keterbatsan yang dihadapi pada kloning manusia?f. Berapa tingkat keberhasilan kloning?g. Apa saja keuntungan dan kerugian kloning?4) Bioteknologia. Apa yang dimaksud dengan bioteknologi?b. Bagaimana perkembangan bioteknologi sejauh ini?c. Apa itu bioteknologi konvensional dan modern?d. Apa kegunaan lain bioteknologi selain pada bidang pertanian, ternak, kedokteran, danmanusia?e. Apa keuntungan dan kerugian bioteknologi?f. Apa saja produk-produk bioteknologi?5) Hidroponika. Apa yang dimaksud dengan hidroponik?b. Siapa pelopor pertama hidroponik?c. Apa saja jenis-jenis hidroponik?d. Apa saja bahan-bahan untuk hidroponik?e. Apa saja tahapan yang dilakukan dalam teknik hidroponik?f. Tanaman apa saja yang biasa ditanam?g. Apa saja keuntungan dan kerugian hidroponik?6) Kultur Jaringana. Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?b. Apa teori dasar kultur jaringan?c. Apa faktor-faktor yang mempengaruhi kultur jaringan?d. Apa saja tahapan yang dilakukan dalam teknik kultur jaringan?
  8. 8. 5e. Apa saja keuntungan dan kerugian kultur jaringan?11..33 Tujuan PenulisanSecara umum, tujuan penulis menulis karya tulis ini adalah untuk mengetahui danmemahami berbagai teknologi reproduksi buatan dan cara penumbuhan tumbuhan yang lebihcepat dan sehat.Cara-cara dan manfaat-manfaatnya akan dibahas dalam karya tulis ini. Serta pandangan-pandangan baik agama maupun medis terhadap kloning manusia.Oleh karena itu, diharapkan melalui karya tulis ini, pembaca dapat lebih memahami danmendalami teknologi reproduksi buatan serta cara penumbuhan tumbuhan yang lebih cepat dansehat.
  9. 9. 6BBAABB IIIIPPEEMMBBAAHHAASSAANN2.1 Inseminasi Buatan (IB)2.1.1 IB Pada HewanInseminasi Buatan (IB) atau kawin suntik adalah suatu cara atau teknik untukmemasukkan mani (sperma atau semen) yang telah dicairkan dan telah diproses terlebih dahuluyang berasal dari ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakanmetode dan alat khusus yang disebut insemination gun.Sejarah Perkembangan IBAbad ke-14  Seorang pangeran arab yang sedang berperang melakukan IB pada kudatunggangannya yang sedang mengalami birahi. Dengan menggunakan suatu tampon kapasmencuri semen dalam vagina seekor kuda musuhnya yang baru saja dikawinkan dengan pejantanyang dikenal cepat larinya dan dimasukan ke dalam vagina kuda betinanya sendiri. Alhasilternyata kuda betina tersebut menjadi bunting dan lahir kuda baru yang dikenal tampan dan cepatlarinya.1677  Anthony van Leeuwenhoek sarjana Belanda penemu mikroskop dan muridnya JohanAmm melihat sel kelamin jantan dengan mikroskop buatannya sendiri. Mereka menyebut selkelamin jantan yang tak terhitung jumlahnya tersebut animalcules atau animalculae yang berartijasad renik yang mempunyai daya gerak maju progresif yang dikenal dengan spermatozoa. tahun1678  Seorang dokter dan anatomi Belanda, Reijnier (Regner) de Graaf, menemukan folikelpada ovarium kelinci.1780  Lazzaro Spallanzani berhasil menginseminasi amphibia, dan memutuskan untukmelakukan percobaan pada anjing yang dipelihara di rumahnya yang muncul tanda-tanda birahi.
  10. 10. 7Enam puluh hari setelah inseminasi, induk anjing tersebut melahirkan anak tiga yangkesemuanya mirip dengan induk dan jantan yang dipakai semennya.1782  Penelitian Spallanzani tersebut diulangi oleh P. Rossi dengan hasil yang memuaskan.Semua percobaan ini membuktikan bahwa kebuntingan dapat terjadi dengan mengunakaninseminasi dan menghasilkan keturunan normal.Spallanzani juga membuktikan bahwa daya membuahi semen terletak pada spermatozoa,bukan pada cairan semen. Dia membuktikannya dengan menyaring semen yang baru ditampung.Cairan yang tertinggal diatas filter mempunyai daya fertilisasi tinggi.1803  Spallanzani menyumbangkan pengetahuannya mengenai pengaruh pendinginan terhadapperpanjangan hidup spermatozoa. Dia mengamati bahwa semen kuda yang dibekukan dalamsalju atau hawa di musim dingin tidak selamanya membunuh spermatozoa tetapimempertahankannya dalam keadaaan tidak bergerak sampai dikenai panas dan setelah itu tetapbergerak selama tujuh setengah jam.Hasil penemuannya mengilhami peneliti lain untuk lebih mengadakan penelitian yangmendalam terhadap sel-sel kelamin dan fisiologi pembuahan. Dengan jasa yang ditanamkannyakemudian masyarakat memberikan gelar kehormatan kepada dia sebagai Bapak Inseminasi.1890  Seorang dokter hewan Perancis, Repiquet memperkenalan IB pertama pada peternakankuda di Eropa. Hasil yang diperoleh masih kurang memuaskan, masih banyak dilakukanpenelitian untuk mengatasinya, salah satu usaha mengatasi kegagalan itu, Prof. Hoffman dariStuttgart, Jerman, menganjurkan agar dilakukan IB setelah perkawinan alam. Caranya vaginakuda yang telah dikawinkan dikuakkan dan dengan spuit diambil semennya. Semen dicampurdengan susu sapi dan kembali diinsemiasikan pada uterus hewan tersebut. Namun diakui cara inikurang praktis untuk dilaksanakan.1902  Sand dan Stribold dari Denmark, berhasil memperoleh empat konsepsi dari delapankuda betina yang di IB.
  11. 11. 81899  Elia I. Ivannoff meminta Direktur Peternakan Kuda Kerjaaan Rusia, untuk menentukankemungkinan-kemungkinan pemakaian IB. Dan dialah orang pertama yang berhasil melakukanIB pada sapi dan domba.1912 Di Askaniya-Nova berhasil menghasilkan 31 konsepesi yang 39 kuda yang di IB, sedangdengan perkawinan alam hanya diperoleh 10 konsepsi dari 23 kuda yang di IB.1914  Geuseppe amantea Guru Besar fisiologi manusia di Roma, banyak mengadakanpenelitian tentang spermatozoatologi, dengan hewan percobaan anjing, burung merpati dan ayamdan berhasil membuat vagina buatan pertama untuk anjing.1926  Roemelle membuat vagina buatan untuk sapi.1931  Fred F. Mckenzie (Amerika Serikat) membuat vagina buatan untuk domba dan kambing.1938  Prof. Enos J. Perry mendirikan koperasi IB pertama di Amerika Serikat yang terletak diNew Jersey.1949  C. Polge, A.U. Smith dan A.S. Parkes dari Inggris menemukan teknologi pembekuansemen sapi Mereka berhasil menyimpan semen untuk waktu panjang dengan membekukansampai -79 0C dengan mengunakan CO2 pada (dry ice) sebagai pembeku dan gliserol sebagaipengawet. Pembekuan ini disempurnakan lagi, dengan dipergunakannya nitrogen cair sebagaibahan pembeku, yang menghasilkan daya simpan yang lebih lama dan lebih praktis, dengan suhupenyimpanan -169 0C.Proses IB Sebelum melaksanakan prosedur Inseminasi Buatan (IB) maka semen harus dicairkan(thawing) terlebih dahulu dengan mengeluarkan semen beku dari nitrogen cair danmemasukkannya dalam air hangat atau meletakkannya dibawah air yang mengalir. Suhuuntuk thawing yang baik adalah 37oC. Jadi semen/straw tersebut dimasukkan dalam airdengan suhu badan 37oC, selama 7-18 detik. Setelah dithawing, straw dikeluarkan dari air kemudian dikeringkan dengan tissue.
  12. 12. 9 Kemudian straw dimasukkan dalam gun, dan ujung yang mencuat dipotong denganmenggunakan gunting bersih Setelah itu Plastic sheath dimasukkan pada gun yang sudah berisi semen beku/straw Sapi dipersiapkan(dimasukkan) dalamkandang jepit, ekordiikat Petugas InseminasiBuatan (IB) memakaisarung tangan (glove)pada tangan yang akandimasukkan ke dalamrectum Tangan petugas Inseminasi Buatan (IB) dimasukkan ke rektum, hingga dapat menjangkaudan memegang leher rahim (servix), apabila dalam rektum banyak kotoran harus dikeluarkanlebih dahuluSemen disuntikkan/disemprotkan pada badan uterus yaitu pada daerah yang disebut denganposisi ke empat. Setelah semua prosedur tersebut dilaksanakan maka keluarkanlah gun dariuterus dan servix dengan perlahan-lahanWaktu Melakukan IBPada waktu di IB ternak harus dalam keadaan birahi, karena pada saat itu liang leherrahim (servix) pada posisi yang terbuka.Kemungkinan terjadinya konsepsi (kebuntingan) bila diinseminasi pada periode-periodetertentu dari birahi telah dihitung oleh para ahli, perkiraannya adalah :
  13. 13. 1Permulaan birahi : 44%Pertengahan birahi : 82%Akhir birahi : 75%6 jam sesudah birahi : 62,5%12 jam sesudah birahi : 32,5%18 jam sesudah birahi : 28%24 jam sesudah birahi : 12%Sinkronisasi BirahiPada beberapa proyek pemerintah, seringkali IB dilaksanakan pada suatu saat yang sama,padahal tidak semua betina birahi pada waktu yang bersamaan. Oleh karena itu harusdilaksanakan apa yang disebut dengan sinkronisasi birahi.Sinkronisasi birahi adalah upaya untuk menginduksi terjadinya birahi denganmenggunakan hormon Progesteron. Preparatnya biasanya adalah hormon sintetik dari jenisProstaglandin F2a. Nama dagang yang paling sering ditemui di Indonesia adalah Enzaprost F.Cara apikasi hormon untuk penyerentakkan birahi adalah sebagai berikut :Laksanakan penyuntikan hormon pertama, pastikan bahwa : Sapi betina resipien harus dalam keadaan sehat dan tidak kurus (kaheksia); Sapi tidak dalam keadaan bunting, bila sapi sedang bunting dan penyerentakkan birahidilakukan maka keguguran akan terjadi.Laksanakan penyuntikan hormon kedua dengan selang 11 hari setelah penyuntikan pertama.Birahi akan terjadi 2 sampai 4 hari setelah penyuntikan kedua.Sinkronisasi birahi ini mahal biayanya karena harga hormon yang tinggi dan biayatransportasi serta biaya lain untuk petugas lapang.Keuntungan dan Kerugian IB
  14. 14. 11Keuntungan :1. Menghemat biaya pemeliharaan ternak jantan2. Dapat mengatur jarak kelahiran ternak dengan baik karena apabila identifikasi birahi (estrus)dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi kebuntingan.3. Mencegah terjadinya kawin sedarah pada sapi betina (inbreeding).4. Dengan peralatan dan teknologi yang baik sperma dapat simpan dalam jangka waktu yanglama5. Semen beku masih dapat dipakai untuk beberapa tahun kemudian walaupun pejantan telahmati6. Menghindari kesulitan kelahiran (distokia), yang sering terjadi pada saat perkawinan karenasemen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan breed / turunan yang besar dandiinseminasikan pada sapi betina keturunan / breed kecil.7. Menghindari ternak dari penularan penyakit terutama penyakit yang ditularkan denganhubungan kelamin.8. Apabila identifikasi birahi (estrus) dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akanterjadi terjadi kebuntingan.Kerugian:1. Bisa terjadi kawin sedarah (inbreeding) apabila menggunakan semen beku dari pejantan yangsama dalam jangka waktu yang lama2. Dapat menyebabkan menurunnya sifat-sifat genetik yang jelek apabila pejantan donor tidakdipantau sifat genetiknya dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).3. Akan terjadi kesulitan kelahiran (distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal daripejantan dengan breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina breed kecil.
  15. 15. 122.1.2 IB Pada ManusiaInseminasi buatan adalah proses bantuan reproduksi di mana sperma hasil para donoryang disimpan di laboratorium disuntikkan dengan kateter ke dalam vagina (intracervicalinsemination) atau rahim (intrauterine insemination) pada masa paling subur dari seorangwanita, yakni sekitar 24-48 jam sebelum ovulasi terjadiProses IBProses inseminasi buatan berlangsung singkat dan terasa seperti pemeriksaan papsmear.Dalam dua minggu, keberadaan janin sudah bisa dicek dengan tes kehamilan. Bila gagal,prosesnya bisa diulang beberapa kali sampai berhasil. (Umumnya bila setelah 3-6 siklus tidakjuga berhasil, dokter akan merekomendasikan metode bantuan reproduksi lainnya)Untuk meningkatkan peluang keberhasilan calon ibu yang akan menjalani inseminasibuatan dirangsang kesuburannya dengan hormon dan obat-obatan lainnya. Pemberianrangsangan ini dimulai pada awal siklus menstruasi agar pada saat ovulasi indung telurmenghasilkan beberapa telur yang matang (dalam keadaan normal, hanya satu telur yangdilepaskan per ovulasi). Sperma yang diinjeksi melalui kateter juga diproses terlebih dahulu agarterseleksi dan terkonsentrasi, sehingga kualitasnya baik dan jumlahnya cukup.Inseminasi buatan yang paling populer digunakan adalah IUI atau intrauterineinsemination. IUI merupakan proses fertility treatment yang melibatkan air mani yang dicucidan kemudian mentransfer air mani tersebut ke dalam rahim wanita dengan menggunakan jarumsuntik khusus. Cara ini merupakan cara yang paling umum dan biasanya berhasil.Masalah-Masalah yang Ditimbulkan IB
  16. 16. 13Dengan adanya proses inseminasi ini, banyak pasangan yang akhirnya berhasil memilikibuah hati. Namun, sering kali kemajuan teknologi ini disalahgunakan. Yang paling populeradalah dengan adanya donor sperma, terutama bagi kalangan lesbian atau penganut kebebasanhidup.Robert T Francoeur dalam bukunya berjudul "Biomedical Ethics" mengungkapkanbahwa setiap tahun 30.000 s/d 40.000 bayi lahir di Amerika hasil inseminasi buatan. Di mana selsperma yang ditabung itu tidak lagi jelas siapa pemiliknya (anonim).Persoalan lebih rumit lagi terjadi ketika sepasang remaja mengumumkan rencanaperkawinan mereka. Namun dokter yang menginseminasi mereka mengetahui rencanaperkawinan mereka, dan akhirnya mengumumkan bahwa 20 tahun lalu mereka berdua adalahhasil inseminasi dari donor yang sama. Sungguh kacau dan menyedihkan bukan? (Francoeur,1977, hal. 207).Dikaji dari sudut iman Kristiani, apa bedanya inseminasi buatan dengan punya lelakisimpanan? Apa bedanya inseminasi buatan dengan zina? Sebab, sungguh ironis kalau sampai adapasutri yang kawin secara sah menurut ajaran Tuhan, tapi anaknya berasal dari lelaki lain (selsperma yang ditabung di laboratorium). Dan sungguh suatu kebohongan besar apabila pasutri itumenyembunyikannya hingga si anak besar dan bahkan selamanya tidak diberitahu bahwa iaadalah hasil inseminasi. Sungguh tak terbayangkan apa yang terjadi pada diri si anak kalau suatuwaktu ia tahu bahwa ayah aslinya adalah orang lain. Bisa sangat menyedihkan.2.2 Bayi TabungPengertian bayi tabung yang sebenarnya memang tidak begitu populer di tengahmasyarakat. Malah ada juga yang beranggapan bahwa bayi tabung adalah bayi yang prosespembuahannya terjadi di dalam tabung. Ada juga masyarakat yang memplesetkan tentang bayi
  17. 17. 14tabung dengan pengertian yang bersifat olok-olokkan. Yakni bayi dari hasil „tabungan‟ karenabiayanya yang memang sangat mahal. Dan bisa jadi masih banyak lagi pengertian bayi tabungyang beredar di tengah masyarakat dengan versinya sendiri-sendiri.Yang jelas, pengertian bayi tabung adalah istilah teknis. Yakni proses pembuahan seltelur oleh sperma yang terjadi di tubuh wanita atau dikenal dengan istilah In Vitro Fertilization(IVF). In Vitro berasal dari bahasa Latin yang berarti di dalam, sedangkan Fertilization adalahbahasa Inggris yang memiliki arti pembuahan. Proses pembuahan atau bertemunya sel telur dansperma terjadi di dalam cawan petri (semacam mangkuk kaca berukuran kecil). Hasil daripembuahan ini kemudian ditanamkan kembali ke dalam rahim. Mungkin karena prosespembuahan tersebut terjadi di cawan kaca (seolah seperti tabung), akhirnya masyarakatmengenalnya sebagai pengertian bayi tabung.Pengertian bayi tabung sebenarnya sudah diperkenalkan oleh Steptoe dan Edward sejaktahun 1977. Keduanya merintis program tersebut untuk pasangan yang susah mendapatkanketurunan. Bayi pertama yang lahir dari program bayi tabung adalah Louise Brown, seorang bayiperempuan. Ia lahir dengan pertolongan langsung dari Dr. Robert G. Edwards dan C. Steptoepada tanggal 25 Juli 1978 di Manchester Inggris. Sejak saat itulah klinik yang menjalankanprogram bayi tabung berkembang dengan pesat.Penyebab Munculnya Bayi TabungBayi tabung pada manusia sebagai suatu teknologi reproduksi pertama kali berhasildipraktekkan pada tahun 1970-an. Hingga saat ini, sudah ada sekitar empat juta orang di duniayang terlahir dengan teknik IVF.Berkembangnya bayi tabung bermula dari ditemukannya teknik pengawetan sperma.
  18. 18. 15Sperma bisa bertahan hidup lama bila dibungkus dalam gliserol yang dibenamkan dalam cairannitrogen pada temperatur -321oF.Pada mulanya program pelayanan ini bertujuan untuk menolong pasutri yang tidakmungkin memiliki keturunan secara alamiah disebabkan tuba falopii istrinya mengalamikerusakan yang permanen. Namun kemudian mulai ada perkembangan dimana kemudianprogram ini diterapkan pula pada pasutri yang memiliki penyakit atau kelainan lainnya yangmenyebabkan tidak dimungkinkan untuk memperoleh keturunan.Otto Soemarwoto dalam bukunya “Indonesia Dalam Kancah Isu Lingkungan Global”,dengan tambahan dan keterangan dari Drs. Muhammad Djumhana, S.H., menyatakan bahwabayi tabung pada satu pihak merupakan hikmah. Ia dapat membantu pasutri yang subur tetapikarena suatu gangguan pada organ reproduksi, mereka tidak dapat mempunyai anak. Dalamkasus ini, sel telur istri dan sperma suami dipertemukan di luar tubuh dan zigot yang terjadiditanam dalam kandungan istri. Dalam hal ini kiranya tidak ada pendapat pro dan kontraterhadap bayi yang lahir karena merupakan keturunan genetik suami dan istri.Akan tetapi seiring perkembangannya, mulai timbul persoalan dimana semula programini dapat diterima oleh semua pihak karena tujuannya yang “mulia” menjadi pertentangan.Banyak pihak yang kontra dan pihak yang pro. Pihak yang pro dengan program ini sebagianbesar berasal dari dunia kedokteran dan mereka yang kontra berasal dari kalangan alim ulama.Syarat Menjalani Bayi Tabung: Indikasi jelas Menjalani analisa sperma Terbebas dari infeksi rubella FSH basa lebih kecil atau sama 12mIU/ml Tidak menderita hepatitis, toksoplasmamaupun HIV/AIDS Tidak ada kontraksi indikasi kehamilan Menjalani pemeriksaan interfilitas lengkap
  19. 19. 16Teknik Bayi Tabung In Vitro Fertilization (IVF)Teknik IVF diperkenalkan oleh Robert Edward, seorang ilmuwan Inggris, pada tahun1950-an. Pada teknik ini, 50ribu-100ribu sperma dipertemukan dengan satu buah sel telur didalam cawan petri yang berisi medium kultur sehingga terjadi pembuahan. Hingga saat ini,sudah ada sekitar empat juta orang di dunia yang terlahir dengan teknik IVF. Kelebihan dariteknik IVF antara lain sangat mudah dilakukan, biayanya relatif murah, dan tidak ada manipulasipada sel telur (lebih bersifat alami). Namun demikian kelemahannya jika sperma bermasalahmaka sperma tidak akan mampu menembus sel telur sehingga pembuahan tidak bisa terjadi. Intra Cytoplasmic Sperm Injection (ICSI).Teknik ini dilakukan dengan menginjeksi satu sperma ke dalam satu sel telur sehinggaterjadi pembuahan. Kelebihan teknik ini sangat membantu seorang suami yang mengalami kasusazoospermia (tidak adanya sperma yang keluar bersama air mani) atau juga jumlah spermanyasangat sedikit dengan kualitas yang jelek. Teknik ICSI harus didukung oleh sistem pengambilansperma secara langsung dari testis atau teknologi simpan beku sperma. Hanya saja teknik inisangat sulit dilakukan karena membutuhkan alat khusus yang disebut micromanipulator sehinggamembutuhkan biaya yang relatif lebih mahal. In Vitro Maturation (IVM)Teknik ini merupakan teknik terbaru. Teknik ini dilakukan dengan mematangkan duluansel telur di laboratorium baru kemudian dibuahi. Tingkat keberhasilan teknik ini dinilai sangatmemuaskan. Selain itu prosedurnya juga sangat sederhana. Yakni dilakukan hanya pada satu
  20. 20. 17siklus haid saja, sehingga bisa meminimalisasi penggunaan obat hormonal. Biayanya juga relatiflebih murah jika dibandingkan dengan teknik IVF. Tidak mengherankan jika teknik ini sangatdiminati oleh negara-negara di dunia.Berdasarkan asal sumber sperma pada proses bayi tabung maka secara teknis teknik bayitabung terdiri dari empat jenis, yaitu: Teknik bayi tabung dari sperma dan ovum suami isteri yang dimasukkan kedalam rahimisterinya sendiri. Teknik bayi tabung dari sperma dan ovum suami isteri yang dimasukkan ke dalam rahimselain isterinya. Atau disebut juga sewa rahim (Surrogate Mother). Teknik bayi tabung dengan sperma dan ovum yang diambil dari bukan suami/isteri. Teknik bayi tabung dengan sperma yang dibekukan dari suaminya yang sudah meninggal.Proses Bayi Tabung Persiapan mental diwajibkan bagi pasangan lewat konseling yang diberikan oleh pekerjasosial yang disediakan oleh rumah sakit. Intinya kita disuruh bersiap untuk menghadapikeadaan kalau proses bayi tabung berhasil maupun tidak berhasil. Perkembangan hormon yang terkontrol dimulai sesaat setelah mendapatkan mens, tepatnyapada hari ke dua lewat suntikan yang diberikan setiap hari selama kurang lebih tiga minggu.Sampai mencapai ukuran telur yang diharapkan. Tahap pematangan telur melalui injeksi obat hormon satu hari sebelum sel telur yang matangdikeluarkan.
  21. 21. 18 Pengeluaran telur melalui proses operasi kecil, telur diambil sebanyak-banyaknya setelah itudieramkan dalam incubator. Tahapan proses pembuahan sel telur dengan sperma menjadi embrio, dilakukan olehembriologist di rumah sakit. Proses pembuahan bisa dilakukan dengan cara konvensionalatau teknik ICSI (intra cytoplasmic sperm injection). Setelah dua hari pembuahan, 4 embrio yang terbaik (mempunyai bentuk normal dan gerakanyang maju lurus ke depan) dipilih dan dimasukkan kedalam rahim. Kali ini prosesnya mudah,hanya memerlukan waktu sekitar 10 menit. Agar embrio dalam rahim dapat bertahan & berkembang dengan baik maka harus mengalamisuntikan hormon setiap hari selama 14 hari. Jika dalam waktu 14 hari setelah embriodimasukkan tidak terjadi menstruasi, dilakukan pemeriksaan air kemih untuk kehamilan, danseminggu kemudian dipastikan dengan pemeriksaan ultrasonografi. Jika wanita mengalami menstruasi, berarti gagal.
  22. 22. 19Jika masih tersisa embrio yang berkualitas bagus akan disimpan. Proses ini dinamakanfreezing. Embrio ini bisa disimpan selama bertahun-tahun, ketika ingin hamil kembali pasangantidak usah mengikuti program bayi tabung kembali. Embrio yang telah disimpan tinggaldithawing (dicairkan) kembali.Tingkat Keberhasilan Bayi TabungTingkat keberhasilan bayi tabung hanyalah sekitar 1% sesaat setelah bayi tabung pertamaLouise Brown dilahirkan pada tahun 1978. Dengan adanya peningkatan teknologi kedokteran,angka keberhasilan ini menjadi sekitar 25% - 50% sekarang.Perlu diperhatikan arti angka tersebut, ada yang mengartikan berhasil sampai hamil, adayang mengartikan berhasil sampai melahirkan sang bayi.Ada yang dihitung dari jumlah pasangan yang mengikuti program bayi tabung, dan adajuga yang dihitung dari semua jumlah program bayi tabung yang dilakukan. Contoh dari 100pasang suami istri ada 20 yang berhasil melahirkan bayi, berarti 20% Tapi bagaimana kalau 50dari 100 pasangan itu sudah menjalani 3 kali proses bayi tabung, artinya ada 20 bayi dari 200(50+50*3) proses bayi tabung = hanya 10%Tingkat keberhasilan bayi tabung berbeda-beda dari rumah sakit atau klinik satu denganlainnya. Hal ini tergantung dari ketersediaan peralatan, jenisnya, prosedur, keahlian dari paradokternya, dll. Yang paling baik adalah bertanya langsung ke rumah sakit.Ada Rumah Sakit yang mempunyai tingkat keberhasilan hamil dengan program bayitabung sekitar 60% di tahun 2006. Lumayan besar tapi jangan senang dulu, ini statistik untukkeberhasilan hamil dari wanita berumur kurang dari 30 tahun dan dari fresh cycle (programpenuh, bukan dari embrio yang dibekukan). Rata-ratanya 30-35% untuk semua kasus (dihitung
  23. 23. 20dari banyaknya proses bukan dari banyaknya pasangan suami-istri), dan untuk sampaimelahirkan (atau kerennya take-home-baby) sekitar 25-27%.Dari data statistik ternyata umur sang ibu punya pengaruh yang sangat besar terhadapkeberhasilan bayi tabung. Semakin muda umur istri, semakin besar peluang kehamilannya.Semakin tua semakin kecil tingkat keberhasilannya. Katanya sekitar 25% untuk wanita di bawahumur 35 tahun, di bawah 10% bagi yang berumur diatas 40, sekitar 1% untuk yang diatas 45tahun, 0% di atas 50 tahun.Ternyata ada faktor lainnya yang juga mempengaruhi tingkat keberhasilan yaitukesehatan, tipe embrio yang dimasukkan fresh atau frozen. Memang banyak sekali faktor yangmenentukan keberhasilan program Bayi Tabung ini namun pada pelaksanaanya anda tinggalmenanyakan langsung pada dokter.Umur dan Kesehatan Bayi TabungPara dokter hingga kini masih memperdebatkan usia bayi tabung yang lebih pendek daripada bayi normal. Namun perdebatan itu masih harus dibuktikan. Para dokter masihmengevaluasi dan mengumpulkan data-data menyangkut kualitas dan panjangnya usia bayitabung.Bukti yang dikemukakan oleh Dokter Ali Baziad spesialis kebidanan, mengemukakanbahwa bayi tabung yang pertama di Dunia hingga kini masih hidup dan umurnya 30 tahunbahkan dia sudah memiliki anak dengan proses normal.Bayi Tabung Lebih Pintar?Penelitian pertama terhadap anak-anak usia delapan tahun dari hasil pembuahan melaluimetode ICSI menunjukkan bahwa mereka rata-rata memiliki tingkat intelegensi yang lebih baik
  24. 24. 21daripada anak-anak hasil reproduksi normal. Hal tersebut menolak anggapan bahwa tekniktersebut tidak seaman metode IVF standar yang biasa dipakai untuk menghasilkan bayi tabung.Beberapa penelitian pendahuluan yang dilakukan sejak 1998 melaporkan bahwa anak-anak hasil ICSI usia satu tahun terlambat berkembang dibandingkan anak-anak yang normal.Sehingga keamanan teknik tersebut sempat diragukan. Tapi, penelitian yang lebih lama terhadapanak usia lima tahun, tidak ditemukan perbedaan tingkat perkembangan yang signifikan.Baru-baru ini, tim yang dipimpin Lize Leunens dari Free University of Brussels (VUB) diBelgia membandingkan antara tingkat intelegensi dan kemampuan motorik terhadap 151 anakhasil bayi tabung usia delapan tahun dengan 153 anak hasil pembuahan normal.Hasilnya, tidak ada perbedaan dalam kemampuan motorik dan anak-anak ICSI memilikinilai tes intelegensi yang lebih tinggi daripada yang normal. Dalam penelitian tersebut, tidak adaperbedaan level pendidikan dari ibunya, yang diketahui mempengaruhi tingkat intelegensiseorang anak. Oleh karena itu Leunens berpendapat bahwa alasan yang dapat menerangkanadalah motivasi yang lebih besar dari ibu yang mengandung bayi ICSI. "Ibu yang mengandungbayi ICSI ini mungkin mendedikasikan dirinya secara khusus sebagai orang tua," katanya.Selain itu, penjelasan yang masuk akal juga disampaikan menanggapi kemundurantingkat perkembangan pada bayi ICSI yang berusia sangat muda. Beberapa penelitianmenunjukkan bahwa ibu bayi ICSI lebih suka membesarkan anaknya di rumah daripadamengirimkan ke playgroup atau berinteraksi dengan orang lain, kondisi yang mungkinmenyebabkan kemunduran dalam perkembangan sosial.Tapi, penelitian ini bukanlah jawaban terakhir. Penelitian lain menunjukkan bahwapenolakan banyak orang tua untuk mengijinkan anaknya diteliti, mungkin agak menurunkan
  25. 25. 22kepercayaan hasil penelitian Leunens. Faktanya, sepertiga orangtua anak-anak ICSI menolakberpartisipasi.Tanpa mengesampingkan kemungkinan-kemungkinan yang lain, Leunens menyatakanbahwa hasil penelitian tidak berbeda dengan kondisi yang dipaparkan orang tua melaluiwawancara telepon. Ia juga menekankan bahwa penelitiannnya tidak melihat masalah kesehatanyang lain.Keuntungan dan Kerugian Bayi TabungKeuntugan:Dapat memberikan peluang kehamilan bagi pasutri yang sebelumnya menjalani pengobataninfertilitas biasa, namun tidak pernah membuahkan hasil.Kerugian:1. Tingkat keberhasilannya belum mencapai 100 persen.2. Waktu untuk mengikuti program ini cukup lama.3. Memerlukan biaya yang mahal.4. Tidak dapat dijalani seorang ibu yang tidak dapat menghasilkan sel telur, dan pria yang tidakdapat menghasilkan sperma.Masalah yang Ditimbulkan Bayi TabungDari tinjauan yuridis menurut hukum perdata barat di Indonesia terhadap kemungkinanyang terjadi dalam program fertilisasi-in-vitro transfer embrio ditemukan beberapa kaidahhukum yang sudah tidak relevan dan tidak dapat menutupi kebutuhan yang ada serta sudah tidaksesuai lagi dengan perkembangan yang ada khususnya mengenai status sahnya anak yang lahirdan pemusnahan kelebihan embrio yang diimplantasikan ke dalam rahim ibunya. Secara khusus,
  26. 26. 23permasalahan mengenai bayi tabung dengan benih berasal dari orang yang sudah meninggaldunia, hingga saat ini belum ada penyelesaiannya di Indonesia. Perlu segera dibentuk peraturanperundang-undangan yang secara khusus mengatur penerapan teknologi fertilisasi-in-vitrotransfer embrio ini pada manusia mengenai hal-hal apakah yang dapat dibenarkan dan hal-halapakah yang dilarang.Negara yang memberlakukan hukum islam sebagai hukum negaranya, tidakdiperbolehkan dilakukannya bayi tabung dengan donor dan sewa rahim. Negara Swiss melarangpula dilakukannya bayi tabung dengan donor. Sedangkan Lybia dalam perubahan hukumpidananya tanggal 7 Desember 1972 melarang semua bentuk bayi tabung. Larangan terhadapbayi tabung dengan sperma suami didasarkan pada premis bahwa hal itu sama dengan usahauntuk mengubah rancangan ciptaan Tuhan.Kasus Inseminasi Buatan di Amerika SerikatMary Beth Whitehead sebagai ibu pengganti (surrogate mother) yang berprofesi sebagaipekerja kehamilan dari pasangan William dan Elizabeth Stern pada akhir tugasnya memutuskanuntuk mempertahankan anak yang dilahirkannya itu. Timbul sengketa diantara mereka yangkemudian oleh Pengadilan New Jersey, ditetapkan bahwa anak itu diserahkan dalamperlindungan ayah biologisnya, sementara Mrs. Mary Beth Whitehead (ibu pengganti) diberi hakuntuk mengunjungi anak tersebut.2.3 KloningKlon berasal dari kata klόόn (yunani), yang artinya tunas. Kloning adalah tindakanmenggandakan atau mendapatkan keturunan jasad hidup tanpa fertilisasi, berasal dari induk yangsama, mempunyai susunan (jumlah dan gen) yang sama dan kemungkinan besar mempunyai
  27. 27. 24fenotip yang sama. Dalam bioteknologi, kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yangdilakukan manusia untuk menghasilkan salinan berkas DNA atau gen, sel, atau organisme.Perkembangan KloningKloning sebenarnya bukan barang baru dalam bioteknologi. Pengklonaan terhadaptumbuhan sebenarnya telah dilakukan berkali-kali sejak zaman dahulu. Pengklonaan palingsederhana dapat kita lihat di perkebunan ketela pohon. Ketela pohon yang ditanam menggunakanmetode stek memiliki informasi genetik yang sama dengan induknya. Pengklonaan padadasarnya merupakan usaha menghasilkan individu-individu yang seragam. Hal ini dapat dilakukan dengan stek, cangkok, bahkan kultur jaringan pada tumbuhan.Meskipun pengklonaan sering dilakukan terhadap tumbuhan, cara yang sama tidak bisadilakukan pada hewan. Dahulu para ilmuwan berpendapat hal ini terjadi karena sel hewan yangsudah dewasa telah kehilangan kemampuan berdiferensiasi (totipotensi). Hilangnya totipotensiini menyebabkan sel hewan tidak dapat membelah dan berkembang menjadi individubaru. Tetapi Mintz dan John Gurdon (ilmuwan Inggris) dalam penelitiannya masing-masingberhasil membuktikan bahwa ketidakmampuan sel hewan dewasa untuk berdiferensiasidisebabkan oleh lingkungan sitoplasma selnya. Gordon mengambil inti sel dari sel usus katakkemudian ia masukkan ke dalam sel telur yang telah dihilangkan intinya dengan sinar ultraviolet.Sel telur ini lalu berkembang menjadi berudu, lalu menjadi katak dewasa. Katak dewasa inimerupakan klonan dari katak pemberi sel usus. Inilah pengklonaan yang pertama dilakukan.Pengklonan ini memakai metode kloning reproduktif.Sejak saat itu para peneliti dengan antusias melakukan percobaan lain pada mamalia.Sampai dengan tahun 1996 tepatnya 5 Juli, Ian Wilmut dan para peneliti yang lain dari RoslinInstitute di Edinburg (Skotlandia) berhasil menciptakan biri-biri yang diberi nama Dolly, akan
  28. 28. 25tetapi penelitian ini dikatakan belumberhasil karena Dolly yang seharusnyadapat mencapai umur 11 tahun ternyatahanya dapat mencapai umur 6 tahun.Hasil penelitian ini, menunjukkanbahwa Dolly mengalami penuaan dini,menderita penyakit radang sendi, daninfeksi paru kronis. Dari kenyataan ini,para penelitimengambilkeputusanuntukmelakukaneuthanasiapada Dolly.Pada tanggal 26 Desember 2002 lahir manusiakloning pertama yang bernama Eve, bayi perempuan,dari 10 implantasi yang dilakukan Klaim Clonaid,perusahaan Bioteknologi di Bahama.Jenis-Jenis Kloning Kloning DNA rekombinanEve, manusia kloning
  29. 29. 26Kloning ini merupakan pemindahan sebagian rantai DNA yang diinginkan dari suatuorganisme pada satu element replikasi genetik, contohnya penyisipan DNA dalam plasmidbakteri untuk mengklon satu gen. Kloning ReproduktifMerupakan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan hewan yang sama, contohnyaDolly dengan suatu proses yang disebut SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer). Kloning TerapeutikKloning ini merupakan suatu kloning untuk memproduksi embrio manusia sebagai bahanpenelitian. Tujuan utama dari proses ini bukan untuk menciptakan manusia baru, tetapi untukmendapatkan sel batang yang dapat digunakanuntuk mempelajari perkembangan manusia danpenyembuhan penyakit.Cara Kloning1. Dengan mengambil inti sel (nucleus of cells)pendonor yang kemudian ditanamkan ke dalamovum lain yang nukleusnya telah dikosongkan.2. Dengan menggunakan inti sel (nukleus) itusendiri, dari sel telur milik sendiri bukan daripendonor.3. Dengan menanamkan inti sel (nukleus) jantanke dalam ovum wanita yang telah dikosongkan
  30. 30. 27nukleusnya.4. Dengan cara pembuahan (fertilization) ovum oleh sperma yang dilakukan dengan prosestertentu.Keterbatasan yang Dihadapi Pada Kloning Manusia Masa kritis replikatif tidaklah diamati untuk bentuk sel manapun. Sel batang embrionic manusia didapat dari perkembangan dan pemilihan koloni individuyang seragam dengan morfologi yang tidak terdeferensiasi. Sel batang tidak ada yang didapat dari pengembangan clon sel tunggal. Oleh karena itu tidakbisa dikesampingkan adanya kemungkinan bahwa ada variasi pengembangan diantara selyang tidak terdeferensiasi. Banyak sel yang berkaitan dengan kanker. Jika sel yang berkaitan dengan kanker inidijadikan donor untuk kloning, secara otomatis sel atau jaringan yang dihasilkan merupakansel kanker yang perkembangannya tidak dapat dikendalikan. Belum ada metode untuk mendeteksi gen yang rusak. Kerusakan gen dapat menyebabkanpenyakit keturunan, ketidaknormalan gen itu akan menjadikan ketidaknormalan sel, sehinggamengakibatkan ketidaknormalan juga fungsi sel tersebut. Diperlukan banyak sel donor yang pada proses kloning terbuang percuma. Untuk melakukansuatu percobaan dibutuhkan beberapa ulangan, setiap ulangan membutuhkan satu sel,sedangkan pada akhirnya hanya didapatkan satu hasil kloning, ini berarti banyak sel yangterbuang.
  31. 31. 28Tingkat Keberhasilan KloningSampai saat ini tingkat keberhasilan dari kloning sendiri pada manusia belum mencapaitahap yang diinginkan karena banyaknya keterbatasan–keterbatasan seperti yang diuraikan.Namun perkembangan dan upaya untuk menuju keberhasilan kloning pada manusia tetapdilakukan.Jika menuruti bukti–bukti yang ada maka dapat dikatakan bahwa keberhasilan kloningmanusia baru sampai pada tahap pembelahan menjadi beberapa sel embrionik saja, yang terdekatdari terbentuknya suatu individu baru adalah pembelahan pada saat setelah tahap Blastula.Keuntungan dan Kerugian KloningKeuntungan1. Menghasilkan hewan dengan memiliki ciri morfologi dan fisiologi yang sama.2. Menghasilkan hewan dengan jumlah banyak dan waktu singkat.3. Menghasilkan bibit unggul yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.Kerugian1. Mudah terserang penyakit.2. Biayanya mahal3. Menghentikan evolusi alamiah pada makhluk hidup.2.4 BioteknologiBioteknologi terbit daripada dua unsur iaitu „biologi‟ dan „teknologi‟. Kamus Dewanmentakrifkan „biologi‟ sebagai ilmu hayat atau benda-benda hidup. Sementara „teknologi‟ itu
  32. 32. 29pula bermakna ilmu pengetahuan mengenai segala ilmu yang berkaitan dengan perindustrian dansains gunaan yang mempunyai nilai ekonomi.Bioteknolgi ialah proses di mana sel atau organisme (biologi) digunakan sebagai bahanasas dalam proses (teknologi) untuk menghasilkan suatu produk. Dalam arti kata lainbioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari mengenai benda hidup denganmenggunakan teknik atau proses teknologi yang dapat membantu meningkatkan kualitas hidupmanusia dari berbagai segi, misalnya dalam bidang pertanian, perobatan, makanan dan kualitasalam sekitar.Saat ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi jugapada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular,mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologiadalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barangdan jasa.Biokimia mempelajari mengenai struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalahaplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.Perkembangan BioteknologiDalam sejarah tamadun manusia terawal seperti Mesir dan Babylon dicatatkan bahwamasyarakat mereka telah menghasilkan minuman dan makanan seperti bir, roti dan keju(teknologi pangan). Namun pada masa itu, manusia tidak mengetahui bahawa proses untukmenghasilkan bahan-bahan tersebut merupakan suatu proses sains dipanggil bioteknologi.Apabila saintis seperti Meischer menemui DNA dalam nukleus sel dan James D. Watson serta
  33. 33. 30Francis Crick (1953) mencadangkan bahwa DNA berbentuk heliks ganda dua, bidangbioteknologi telah berkembang dengan pesat.Sebelum 1970-an, istilah bioteknologi, kebanyakannya digunakan dalam industripemprosesan makanan dan pertanian. Semenjak 1970-an, ia mulai digunakan oleh badansaintifik Barat untuk merujuk kepada teknik berasaskan makmal yang dibangunkan dalampenyelidikan biologi, seperti penggabungan semula DNA atau proses berasaskan penkulturanjaringan. Malah istilah ini boleh digunakan dalam arti lebih meluas bagi menggambarkankeseluruhan kaedah, yang silam atau moden, bagi memanipulasi organik bagi memenuhikehendak manusia.Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain denganpenemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibatproses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuanbioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapatdilakukan secara massal.Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju.Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasagenetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetikmaupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian dibidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lainyang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh sepertisediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan
  34. 34. 31dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karenamengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadaphama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpaipada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumiyang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungaiatau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.Bioteknologi Konvensional dan Modern1. Bioteknologi konvensional/tradisionalBioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganismeuntuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape,oncom, dan kecap. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantumikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dansebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masalalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaanmakhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.a) Pengolahan Bahan Makanano Pengolahan produk susu Yoghurt
  35. 35. 32Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt,yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcusthermophillus. KejuDalam pembuatan keju digunakan bakteri asamlaktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. MentegaPembuatan mentega menggunakan mikroorganismeStreptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. Produkmakanan nonsusu KecapDalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzaedibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. JamurAspergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asamlaktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasakmenghancurkan campuran gandum. Setelah proses fermentasi karbohidratberlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap. Tempe
  36. 36. 33Tempe mempunyai nilai gizi yang baik danbeberapa khasiat, seperti dapat mencegah danmengendalikan diare, mempercepat prosespenyembuhan duodenitis, memperlancarpencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat mengurangi toksisitas,meningkatkan vitalitas, mencegah anemia, menghambat ketuaan, serta mampumenghambat resiko jantung koroner, penyakit gula, dan kanker.Untuk membuat tempe diperlukan kedelai dan ragi. Ragi merupakan kumpulanspora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempepaling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus, yaitu Rhyzopusoligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae.Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai danmemfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebutmenyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat. TapeTape dibuat dari bahan dasar ketela pohondengan menggunakan sel-sel ragi. Ragimenghasilkan enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi produkyang berupa gula dan alkohol. Masyarakatkita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
  37. 37. 34b) Bioteknologi Bidang Pertaniano Penanaman secara hidroponikHidroponik adalah cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai mediatanamnya, hanya membutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makananbagi tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yang dibutuhkantanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2. Cahaya telah terpenuhi oleh cahayamatahari. Demikian pula CO2 sudah cukup melimpah di udara. Sementara itukebutuhan air dan mineral dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinyakeberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang utama.o Penanaman secara aeroponikAeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi,aeroponik adalah pemberdayaanudara. Aeroponik merupakan tipehidroponik (memberdayakan air),karena air yang berisi larutan unsurhara disemburkan dalam bentuk kabuthingga mengenai akar tanaman.2. Bioteknologi ModernSeiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagimengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui
  38. 38. 35penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secaraefektif dan efisien.Saat ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telahmencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumberenergi, dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmupengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masayang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:a) Rekayasa genetikaRekayasa genetika merupakan suatu caramemanipulasikan gen untuk menghasilkanmakhluk hidup baru dengan sifat yangdiinginkan. Rekayasa genetika disebutjuga pencangkokan gen atau rekombinasiDNA. Dalam rekayasa genetika digunakanDNA untuk menggabungkan sifatmakhluk hidup. Hal itu karena DNA darisetiap makhluk hidup mempunyai strukturyang sama, sehingga dapatdirekomendasikan. Selanjutnya DNAtersebut akan mengatur sifat-sifat makhlukhidup secara turun-temurun. Untukmengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi
  39. 39. 36inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA. Dengan rekayasa genetika dapatdiciptakan hormon pertumbuhan hewan buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon).Hormon tersebut direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapatmendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai 20%.o Transplantasi intiTransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agardidapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya.Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak.Proses:Inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid dimasukkan ke dalam ovum tanpainti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovummembelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembangmenjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak seldan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpainti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak.Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jeniskelamin yang sama.o Fusi sel/HibridomaFusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supayaterbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel
  40. 40. 37serta diikuti oleh peleburan sitoplasma(plasmogami) dan peleburan inti sel(kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untukpemetaan kromosom, membuat antibodimonoklonal, dan membentuk spesies baru. Didalam fusi sel diperlukan adanya:Sel sumber gen (sumber sifat ideal)Sel wadah (sel yang mampu membelahcepat)Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusisel)o Teknologi plasmid
  41. 41. 38Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi diluar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara lain:Merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentuDapat beraplikasi diriDapat berpindah ke sel bakteri lainSifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid indukKarena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindahgen ke dalam sel target.o Rekombinasi DNARekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yangberbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Olehkarena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen. Proses ini menyebabkanketurunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orangtuanya, dan dapat menghasilkan alel kimerik yang baru. Rekombinasi DNA dapatdilakukan karena struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama dan DNA dapatdisambungkan.CaraSecara alami, rekombinasi gen terjadi saat pembelahan meiosis terjadi, yaitu ketikafase yang disebut sebagai “pindah silang” atau crossing over, pada profase. Pada fase
  42. 42. 39itu, gen-gen dari pasangan kromosom homolog saling bertukaran. Seperti kitaketahui, manusia memiliki 2 set kromosom yang saling berpasangan, satu setkromosom yang membawa sifat-sifat ayah, dan satu set kromosom yang membawasifat-sifat ibu. Pada pembelahan mitosis (perbanyakan sel), kedua set kromosomtersebut akan diperbanyak apa adanya, jadi tidak ada perubahan susunan gen. Namun,pada saat pembelahan meiosis, yaitu pada pembentukan sel gamet, pindah silang,sehingga satu set kromosom hasil dari pembelahan meiosis akan membawakombinasi sifat ayah dan sifat ibu.Secara buatan, rekombinasi gen merupakan salah satu alat bioteknologi untukmembuat GMO (Genetically Modified Organism), yaitu organisme yang telahdimodifikasi genetiknya. Para ahli telah berhasil menghilangkan, menambahkan, ataumenukar gen-gen tertentu sehingga didapat sifat-sifat baru yang disukai. Umumnyaorganisme yang dimodifikasi adalah bakteri, karena struktur genetisnya lebihsederhana dibandingkan organisme yang lebih tinggi. Salah satu contoh yang palingpopuler adalah penyisipan gen pembuat insulin ke dalam genom bakteri Escherichiacoli, sehingga bakteri tersebut dapat memproduksi hormon insulin untuk parapenderita diabetes.b) Bioteknologi bidang kedokteranBioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalampembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.o Pembuatan antibodi monoklonal
  43. 43. 40Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:Untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urin wanitahamilMengikat racun dan menonaktifkannya;Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
  44. 44. 41George Kohler dan Cesar Milstein, berhasil menemukan cara membuat antibodimonoklonal pada penyakit kanker, penemuan ini memberikan harapan besar dalampengobatan kanker. Dengan menggabungkan kemampuan sel B dalam membuatantibodi dan sifat sel kanker yang dapat dikatakan terus-menerus hidup padalingkungan luar, dapat diproduksi sejumlah antibodi monoklonal. Cara ini dilakukandengan memfusikan sel B dengan sel kanker sehingga dihasilkan sel hybrid(Teknologi hibridoma) yang memiliki sifat kedua sel tersebut, yaitu sel yang dapatmembuat antibodi dan hidup dalam jangka waktu yang lama.o Pembuatan vaksinPada tahun 1067 lebih darisepuluh juta penduduk duniaterserang penyakit cacar, danpenyakit ini bersifat endemikbagi lebih dari 30 negara.Sekarang penyakit ini telahdapat diatasi sejak programvaksinasi masal WHOdilakukan.Vaksinasi juga telahdilakukan untuk memerangipenyakit rabies, dipteri,tetanus, batuk kering, radangsum-sum tulang belakang,
  45. 45. 42radang paruparu, radang selaput otak, TBC, polio, hepatitis, dan lain-lain. Meskipundemikian, penyakit akibat infeksi virus masih banyak melanda masyarakat, hal inidisebabkan oleh belum tersedianya vaksin yang efektif dan harganya murah.Metode baku pembuatan vaksin adalah membiakkan mikroba patogen (misalnyavirus) dalam binatang yang cocok atau membiakkan sel dalam laboratorium. Viruskemudian dikumpulkan, dimatikan atau dilemahkan sebelum diinjeksikan ke dalamtubuh manusia. Tubuh kemudian membuat antibodi untuk menyerang mereka. Caraini memerlukan waktu, tetapi yang merupakan masalah utama sebenarnya adalahsering kali tidak ditemukannya metode konvensional untuk membiakkan virus dalamjumlah banyak. Untuk mengatasi hal ini vaksin telah dibuat dengan rekayasa genetikadengan teknik “Kloning”o Pembuatan antibiotikaAntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organism tertentu dan berfungsiuntuk menghambat pertumbuhan organism lain yang ada di sekitarnya. Antibiotikadapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu. Zatantibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II olehpara ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.o InterferonSejarah interferon dimulai pada tahun 1957, ketika Alick Isaacs dan Jean Lindenmannmeneliti tanggapan tubuh terhadap infeksi virus. Mereka menemukan bahwa suatusubstansi yang disekresikan oleh sel yang terserang dapat membantu sel lain untuk
  46. 46. 43menentang virus penyerang. Senyawa tersebut dinamakan interferon. Interferondigunakan untuk mengobati penyakit oleh virus dan beberapa penyakit kanker.Sampai tahun 1980, sumber interferon dunia berasal dari laboratorium Karl Cantell diHelsinki, di sini sel darah putih dari donor darah dalam jumlah banyak, kemudiansengaja diinfeksi dengan virus untuk menghasilkan interferon. Jumlah interferon yangdibuat sangat kecil dan sangat sukar dipisahkan dari bahan lain yang terdapat dalamdarah. Darah dari 90.000 donor hanya dapat menghasilkan 1 gram interferon, yangharganya dapat mencapai 50 juta (per gram).Hal yang sangat menggembirakan Charles Weissman (Swiss, 1980) bersama kerabatkerjanya mengumumkan telah berhasil mengklonkan gen pengendali pembuatan satutipe interferon manusia dengan menyisipkannya ke dalam bakteri, lalu sel bakteritersebut segera membuat interferon. Kini interferon telah dapat diproduksi secarabesar-besaran dan digunakan untuk mengobati berbagai infeksi virus (herpes,hepatitis, rabies) dan kanker.o Pembuatan hormonDengan rekayasa DNA, saat ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksihormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormonpertumbuhan, kortison, dan testosteron.Contoh pembuatan hormon insulin manusia. Mula-mula sel pankreas manusiadiambil. Sel tersebut kemudian dianalisis sampai ditemukan gen (DNA) yangmenentukan pembentukan insulin. DNA tersebut kemudian dipotong, dandisambungkan dengan kromosom kecil dari bakteri (lingkaran kecil DNA bakteri ini
  47. 47. 44disebut plasmid). Plasmid tersebut kemudian dimasukkan lagi ke dalam sel bakteridan bakteri itu dikultur. Bakteri yang dikultur akan segera memproduksi insulin.Insulin dapat dipisahkan dengan teknik biokimia dan siap digunakan untuk menyuntikpenderita diabetes.Kegunaan Bioteknologi Selain Pada Bidang Pertanian, Ternak, Kedokteran, dan Manusia1. Bioteknologi pengolahan limbahKaleng, kertas bekas, sisa makanan, sisa aktivitas pertanian atau industri merupakan bahanyang biasanya sudah tak dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbahatau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan. Oleh karena itu, harus ada
  48. 48. 45upaya untuk menanganinya. Penanganan sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara,misalnya dengan ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut yangpaling baik adalah dengan daur ulang. Salah satu contoh proses daur ulang sampah yangtelah diuji pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Proses pirolisis yaituproses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen.Dengan cara ini sampah dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahananorganik. Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar.Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukupmengurangi tingkat pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (dari hewan,mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur) disebut kompos. Dalam pembuatan kompos,sangat diperlukan mikroorganisme. Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatankompos bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses yang berlangsung(misalnya proses itu secara aerob atau anaerob). Selama proses pengomposan terjadilahpenguraian, misalnya selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yangpenting dalam pembuatanhumus. Hasil pengomposanbermanfaat sebagai pupuk.Bioteknologi dapatditerapkan dalam pengolahanlimbah, misalnya menguraikanminyak, air limbah, danplastik. Cara lain dalammengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan pengemulsi yang menyebabkan
  49. 49. 46minyak bercampur dengan air sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zatpengemulsi, yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri Acinetobactercalcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan limbah menjadi terkontrol dan efektif.Pengolahan limbah secara bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.2. Bioteknologi bahan bakar masa depanBahan bakar minyak termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karenaitu, suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para ilmuwan untuk menemukanbahan bakar pengganti yang diproduksi melalui bioteknologi. Saat ini telah ditemukan duajenis bahan bakar yang diproduksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasohol(alkohol). Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan minyak, antara lain adalahbiogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoranmakhluk hidup. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakanuntuk bahan bakar. Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat yanghidup di desa yang telah menerapkan teknologi fermenter gasbio untuk menghasilkanmetana. Bahan baku teknologi fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter. Sedangkan teknologi gasoholtelah dikembangkan oleh negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah. Gasoholbersifat murah, dapat diperbarui dan tidak menimbulkan polusi.3. Bioteknologi dalam pertambanganThiobacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi. Sebagai contoh pada tembaga (Cu).Reaksi: CuFeS2 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O + 3 O2 CuSO4+5FeSO4+2H2SO4 + Energi
  50. 50. 47CuSO4+2Fe++H2SO4+Energi2FeSO4+Cu2++2H+ThiobacillusferrooxidanbersifatkemolitotrofKeuntungan dan Kerugian BioteknologiKeuntungan:1. Meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnyatanaman transgenik kebal hama.2. Meningkatnya produk-produk (baik kualitas maupun kuantitas ) pertanian , perkebunan,peternakan maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.3. Meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan tertentu, seperti airsusu menjadi yoghurt, mentega, keju.4. Membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam(biohidrometalurgi).5. Membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti: bakteripemakan plastik dan parafin, bakteri penghasil bahan plastik biodegradable.6. Membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya: bioethanol, biogas7. Membantu dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu. Misalnya:penyakit kelainan genetis dengan terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal,vaksin.8. Mengatasi masalah pelestarian spesies langka dan hampir punah. Dengan teknologitransplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan.Kerugian:1. Munculnya pencemaran biologis, berupa penyebaran organisme transgenik yang takterkendali.
  51. 51. 482. Gangguan keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi.3. Kerusakan tatanan sosial masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak terkendali.4. Tersingkirnya berbagai plasma nutfah alami /lokal. Flora dan fauna lokal "terdesak" olehkehadiran flora dan fauna transgenik.5. Menimbulkan pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengantokoh-tokoh kemanusiaan dan agama.6. Timbulnya reaksi alergi pada manusia yang mengkonsumsi tanaman / hewan transgenik.7. Munculnya penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatantanaman/hewan transgenik.Produk-Produk BioteknologiSektor/Bidang Produk/ManfaatIndustri kimia Etanol, aseton, butanol, asam-asam organikFarmasi dan kedokteranantibiotik, antibodi, vaksin, interferon, vitamin, diagnosispenyakit.Sumber energi (biokonversi) Gasohol, biogas, biomassa, metanMakanan & MinumanTempe, keju, yoghurt, alkohol, sirup glukosa, nata de coco,zat aditif (esens), protein sel tunggal, mikroprotein.Pertanian & peternakanPemuliaan tanaman, kultur sel, kultur jaringan,penambahan nitrogen, pembuatan pakan, kompos,pestisida, produksi embrio, produk-produk transgenik.Pelayanan industri danlingkunganPenjernihan air, pengolahan limbah, penemuan minyak.
  52. 52. 49Mikroba yang berperan dalam makanan dan minumanCita rasa dan aroma sangat penting agar makanan/minuman menjadi lebih enak danmenarik. Saat ini cita rasa dan aroma tidak hanya mengandalkan sumber dari bahan alami, tetapi
  53. 53. 50sudah dapat disintesis di laboratorium. Beberapa contoh senyawa penimbul flavour dan aromayang mempunyai potensi untuk dikembangkan secara komersial.Contoh-contoh enzim dalam industri makanan yang telah diproduksi melalui fermentasi.Tanaman TransgenikRekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan mentransfer gen asing kedalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman seperti ini disebut tanaman transgenik.
  54. 54. 51Pernahkah kamu berpikir bahwa sepotong jagung dan sebuah tomat dapat menyembuhkanpenyakit? Atau hanya dengan memakan pisang kita dapat melindungi diri dari hepatitis?Prodi gene Inc. of College station, Texas menjadi perusahaan pertama yang berhasilmemodifikasi tanaman untuk menghasilkan protein tertentu yang berfungsi sebagai obat. Proteintersebut adalah trypsin, insulin, dan obat penting lainnya yang akan dimasukkan ke dalamjagung. Mereka juga mengujinya pada kentang, tomat dan wortel untuk menghasilkan vaksinhepatitis B. Para peneliti juga memodifikasi tomat, bayam, dan melon untuk menghasilkanvaksin rabies. Kedelai transgenik muncul menjadi obat untuk herpes. Sebuah tim ilmuwan dariPurdue University dan Departemen Pertanian AS (USDA) telah mengembangkan tomat yangtiga setengah kali lebih banyak mengandung lycopene dan antioksidan untuk melawan kanker.Kemajuan ini sangat penting dan dalam kenyataan jumlah tanaman transgenik yang diproduksisetiap tahun semakin meningkat. Hingga tahun 1988 yang asalnya hanya ada 23 tanamantransgenik, meningkat menjadi 30 pada tahun 1989 dan lebih dari 40 pada tahun 1990.Produk-produk tanaman transgenikNama Tanaman Transgenik Sifat BaruJagung Toleran terhadap herbisidaTembakauResisten terhadap nematoda, perubahan pigmen,perubahanrespon terhadap cahaya, dllUbi Jalar Resisten terhadap hama, penyakit jamur, virus, dannematodaGandumToleran terhadap herbisida, resisten terhadap penyakit jamur,dan peningkatan mutu rotiTomatPengendalian pemasakan buah, terdapat vaksin hepatitis B,vaksin rabies
  55. 55. 52Strawberi Resisten terhadap hamaApel Resisten terhadap hama dan jamurPencangkokan (kloning) adalah transplantasi/transfer gen ke gen lainnya, misalnya genpankreas babi ditransplantasikan ke bakteri E. Coli sehingga dihasilkan insulin dalam jumlahbesar. Sebaliknya gen bakteri yang menghasilkan toksin pembunuh hama ditransplantasikan ketanaman jagung, maka akan diperoleh jagung transgenik yang tahan hama tanaman. Gen dari selkelenjar susu domba ditransplansikan ke sel telurnya sendiri yang kemudianditumbuhkembangkan di dalam kandungan induknya sehingga lahirlah Domba Dolly. Demikianpula gen tomat ditransplantasikan ke ikan transgenik sehingga ikan menjadi tahan lama dan tidakcepat busuk dalam penyimpanan.Vektor DNA yang digunakan untuk memindahkan gen ke dalam tumbuhan, misalnyaplasmid dari bakteri Agrobakterium tumefaciens.Tanaman membutuhkan unsur N yang cukup. Kemampuan tanaman untuk memperolehnitrogen sangat penting. Rhizobium merupakan penambat nitrogen yang sangat populer danbanyak ditemukan pada akar kacangkacangan. Telah lama diketahui bahwa enzim utama yangberperan menambat nitrogen tersebut adalah nitrogenase. Ternyata lebih dari selusin gen yang
  56. 56. 53terlibat dalam menghasilkan enzim tersebut. Gen tersebut dinamakan gen nif (Nitrogen fixation).Rekayasa genetik telah berhasil untuk mentransfer gen nif dari bakteri penambat nitrogen kedalam Eschecilia coli sehingga bakteri E Coli kemudian mampu menambat nitrogen. Bakteri inikemudian dapat dijadikan inokulan untuk diberikan pada tanaman budi daya.Proses pembuatan tanaman transgenik2.4 HidroponikHidroponik (latin; hydro = air; ponos = kerja) adalah suatu metode bercocok tanam tanpamenggunakan media tanah, melainkan dengan menggunakan larutan mineral bernutrisi atau
  57. 57. 54bahan lainnya yang mengandung unsur hara seperti sabut kelapa, serat mineral, pasir, pecahanbatu bata, serbuk kayu, dan lain-lain sebagai pengganti media tanah.Teknik hidroponik dilontarkan pertama kali oleh W.A. Setchell dari University ofCalifornia, sehubungan dengan keberhasilan W.F. Gericke dari university yang sama, dalampengembangan teknik bercocok tanam dengan air sebagai media tanam.Berdasarkan media tumbuh yang digunakan, hidroponik dapat dibagi menjadi tiga macam,yaitu: Kultur AirTeknik ini telah lama dikenal, yaitu sejak pertengahan abad ke-15 oleh bangsa Aztec.Tanaman ditumbuhkan pada media tertentu yang di bagian dasar terdapat larutan yangmengandung hara makro dan mikro, sehingga ujung akar tanaman akan menyentuh larutan yangmengandung nutrisi tersebut. Terdapat lubang untuk setiap tanaman. Untuk menghasilkangelembung oksigen dalam larutan, bisa menggunakan pompa akuarium. Larutan bisa digantisecara teratur, misalnya setiap minggu, atau apabila larutan turun di bawah ketinggian tertentubisa diisi kembali dengan air atau larutan bernurtrisi yang baru. Kultur AgregatMedia tanam berupa kerikil, pasir, arang sekam padi (kuntan), dan lain-lain yang harusdisterilkan terlebih dahulu sebelum digunakan. Pemberian hara dengan cara mengairi mediatanam atau dengan cara menyiapkan larutan hara dalam tangki atau drum, lalu dialirkan ketanaman melalui selang plastik. Teknik ini lebih mudah untuk pengaturan karena suhu danlarutan bernutrisi dapat diatur dari tangki besar yang bisa dipakai untuk ribuan tanaman. Nutrient Film Technique (teknik lapisan nutrisi)
  58. 58. 55Pada cara ini tanaman dipelihara dalam selokan panjang yang sempit, terbuat darilempengan logam tipis tahan karat. Di dalam saluran tersebut dialiri air yang mengandunglarutan hara sehingga di sekitar tanaman akan terbentuk lapisan tipis sebagai makanan tanamantersebut.Bahan-Bahan untuk Hidroponik Pot yang ukuran besarnya disesuaikan dengan tanaman. Pot yang digunakan sebaiknya potbertingkat, yang dilengkapi dengan wadah penampung air dibagian dasarnya. Bahan potdapat dari tanah liat dan juga plastik, keduanya memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Pot dari tanah liat misalnya memiliki keunggulan mampu menjaga stabilitastemperatur media, akan tetapi cepat berlumut dan mudah rusak. Sementara pot dari plastiklebih awet namun tidak bisa melewatkan air dari dinding potnya sehingga stabilitas mediatidak stabil. Media tanam seperti pasir, batu apung putih, batu zeolit, pecahan batu bata, batu kali dankawat kasa nilon. Untuk menjaga sterilitas bahan, sebaiknya semua bahan direbus dulusebelum dijadikan media tanam.
  59. 59. 56 Sedangkan tanamannya, diambil tanaman yang telah tumbuh di dalam polybag dan siapdireplanting kedalam pot.Tanaman yang Biasa DitanamBeberapa tanaman yang sering ditanam secara hidroponik dari golongan tanaman hiasantara lain Philodendron, Dracaena, Aglonema, dan Spatyphilum. Golongan sayur-sayuranseperti bak choy, brokoli, sawi, kailan, bayam, kangkung, tomat, bawang, dll. Tanaman demikiansering menjadi pilihan utama kaum vegan/vegetarian yang sangat memperhatikan proses suatutanaman apakah terdapat pembunuhan makhluk hidup, tercampur unsur kimiawi, konservasilingkungan dan usaha penghijauan. Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan,antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, strawberry, dan belimbing.Keuntungan dan Kerugian HidroponikKeuntungan1. Bisa memeriksa akar tanaman secara periodik untuk memastikan pertumbuhannya2. Tidak tergantung musim.3. Hasil tanaman bisa dimakan secara keseluruhan termasuk akar karena terbebas dari kotorandan hama4. Terhindar dari penyakit yang berasal dari tanah.5. Ramah lingkungan karena tidak menggunakan pestisida atau obat hama yang dapat merusaktanah, menggunakan air hanya 1/20 dari tanaman biasa, dan mengurangi CO2 karena tidakperlu menggunakan kendaraan atau mesin.6. Mencegah gulma.7. Pemberian pupuk dapat dihitung lebih cermat.
  60. 60. 578. Tidak tergantung pada luas lahan karena dapatditanam secara bertingkat.9. Kualitas buah lebih baik.10. Lingkungan kerja lebih bersih11. Tidak perlu banyak tenaga kerjaKerugian1. Biayanya mahal.2. Tidak dapat membentuk alat perkembangbiakkan.2.5 Kultur JaringanSuatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanamanseperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengankondisi aseptik, sehingga bagian tanaman (akar, tunas,jaringan tumbuh tanaman) tumbuh menjadi tanamanutuh (sempurna) dikondisi invitro (didalam gelas).Teori Dasar Kultur Jaringan Sel dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama dengan selzigot karena berasal dari satu sel (setiap sel berasal dari satu sel). Teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel mampu memperbanyak diridan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap karena seluruh bagian tanaman terdiri atasjaringan-jaringan hidup. Oleh karena itu, semua organisme baru yang berhasil ditumbuhkanakan memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.
  61. 61. 58Faktor yang Mempengaruhi Kultur Jaringan Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro : pucuk aksilar, pucuk adventif, embrio somatik,pembentukan protocorm like bodies, dll Faktor eksplan (bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk perbanyakantanaman) yang penting adalah genotipe/varietas, umur eksplan, letak pada cabang, dan seks(jantan/betina). Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagi eksplan adalah pucuk muda,batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll. Media Tumbuh. Di dalam media tumbuh mengandung komposisi garam anorganik, zatpengatur tumbuh, dan bentuk fisik media. Terdapat 13 komposisi media dalam kulturjaringan, antara lain: Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM), Knop,Knudson-C, Anderson dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah MS. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Meliputi konsentrasi, urutan penggunaan dan periode masainduksi dalam kultur tertentu. Jenis yang sering digunakan adalah golongan Auksin sepertiIndole Aceti Acid (IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole AceticAcid (IBA). Golongan Sitokinin seperti Kinetin, Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin,Thidiazuron, dan PBA. Golongan Gibberelin seperti GA3. Golongan zat penghambat tumbuhseperti Ancymidol, Paclobutrazol, TIBA, danCCC. Lingkungan Tumbuh. Meliputi temperatur,panjang penyinaran, intensitas penyinaran,kualitas sinar, dan ukuran wadah kultur.
  62. 62. 59Keuntungan dan Kerugian Kultur JaringanKeuntungan:1. Tidak tergantung musim.2. Dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan cepat.3. Bibit seragam dan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu).4. Pengangkutan bibit realtif murah.5. Dalam proses pembibitan bebas hama, penyakit, dll.6. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa7. Sifat identik dengan induk8. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendakiKerugian:1. Mahal dan sulit.2. Membutuhkan investasi tinggi untuk laboratorium, peralatan, dan perlengkapan.3. Dibutuhkan SDM handal.4. Kurang kokoh pada akarTahapan Dalam Kultur JaringanPada teknik ini sebagian kecil dari jaringan tumbuhan dikultur dalam suatu medium yangmengandung zat-zat kimia sebagai bahan makanan untuk pertumbuhan. Zat-zat kimia tersebut,misalnya sukrosa, mineral, hormon, vitamin, dan santan kelapa. Jaringan tersebut akan tumbuhmenjadi kalus (gumpalan jaringan yang belum berbentuk). Kalus tersebut membelah (tumbuh)dan terbentuklah tunas, akhirnya menjadi satu tanaman yang utuh (lengkap). Hal ini dapat
  63. 63. 60dimengerti karena setiap sel mempunyai sifat totipoten. Tanaman yang sudah lengkap tersebut(mempunyai akar, batang, dan daun), setelah cukup kuat dapat dipindahkan ke tanah biasa.Semua jaringan bisa dikultur, tetapi biasanya diambil dari jaringan yang masih aktif, sepertiujung batang, daun, dan ujung akar. Satu lembar daun, misalnya dapat dipotong-potong menjadipuluhan potong. Setiap potongan daun tersebut dikultur. Dengan cara ini, satu jenis tanamandapat dengan cepat diperbanyak.
  64. 64. 61BBAABB IIIIIIPPEENNUUTTUUPP3.3 KesimpulanBioteknologi telah mambantu manusia dalam banyak hal, baik medis, pertanian,peternakan, industri, maupun pengolahan bahan makanan. Dalam medis misalnya dalampembuatan vaksin, hormon insulin, antibodi monoklonal, antibiotik, dan interferon. Dalampertanian diterapkan dalam teknik hidroponik, aeroponik, dan kultur jaringan. Dalam peternakan,bioteknologi diterapkan dengan inseminasi buatan dan pengklonan. Dalam industri sepertidihasilkannya Thiobacillus ferrooxidan yang berperan memisahkan logam dari bijihnya. Dalampengolahan bahan makanan seperti penghasilan tempe, oncom, kecap, mentega, keju, dll.Dengan semakin canggihnya teknologi sekarang dan semakin meningkatnya SDM telahmenghasilkan reproduksi buatan seperti inseminasi buatan (IB) manusia, kloning manusia, danbayi tabung. Dengan adanya reproduksi buatan ini, pasutri yang tidak dapat menghasilan anakdapat mempunyai anak dengan reproduksi buatan. Tetapi selain bermanfaat reproduksi buatantersebut juga mempunyai efek samping. Seperti pada kloning dapat mudah terserang penyakit.Selain itu, reproduksi buatan juga menentang kaidah llah sehingga menimbulkan kontrovensi daripara agamawan dan sebagian ilmuwan.3.4 SaranBerikut ini saran-saran yang dapat penulis sampaikan kepada para pembaca, di antaranya:1. Gunakanlah teknik bercocok tanaman hidroponik, kultur jaringan, dan aeroponik, karenamenghasilkan tanaman yang lebih bergizi dan juga lebih hemat waktu.
  65. 65. 622. Cobalah teknik IB maupun bayi tabung jika Anda memang tidak dapat menghasilkanketurunan dengan proses alami, karena memang merupakan sifat alami manusia bila inginmemiliki keturunan, tetapi ketahuilah dahulu efak-efek sampingnya sebelum melakukannya.3. Sebaiknya pengklonan pada hewan maupun manusia segera dihentikan. Walaupun tujuannyabaik, yaitu memperbaiki kualitas baik hewan maupun manusia, tetapi untuk menghasilkanhewan kloning atau manusia kloning harus dilakukan banyak percobaan yang sudahmematikan banyak organisme.
  66. 66. 1DDAAFFTTAARR PPUUSSTTAAKKAAhhttttpp::////bbiioollooggiiggoonnzz..bbllooggssppoott..ccoomm//22001100//0022//bbiiootteekknnoollooggii--kkoonnvveennssiioonnaall--mmooddeerrnn..hhttmmllhttp://www.scribd.com/doc/44637704/25/B-Bioteknologi-Konvensional-dan-Modernhhttttpp::////wwiinnaarraakkuu..wwoorrddpprreessss..ccoomm//22000099//0044//1122//bbiiootteekknnoollooggii//http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kultur_jaringanhttp://www.membuatblog.web.id/2010/02/teknik-kultur-jaringan.htmlhttp://gurungeblog.wordpress.com/2009/01/23/kultur-jaringan/http://gugling.com/2009/03/19/manusia-kloning-pertama-bernama-eve-kini-berusia-5-tahun/http://www.scribd.com/doc/16426970/Kloning-Dan-Bayi-Tabunghttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidroponikhttp://safaracathasa.wordpress.com/2011/01/15/bioteknologi-reproduksi/http://www.scribd.com/doc/10713908/Bioteknologihttp://www.dokteranak.net/BAYI-TABUNG-UJI-MENURUT-PERSPEKTIF-SAINS.htmlhttp://teknologidankomunikasi.com/sub/bayi+tabung+uji+menurut+perspektif+sains.htmlhttp://oketips.com/783/tips-berkebun-hidroponik-mengenal-hidroponik-untuk-pemula/http://ferrykarwur.i8.com/materi_bio/materi9.htmlhttp://kimiakami.blog.com/2009/11/02/kloning-suatu-kontroversi-sains-tugas-iad-pb-jawa-smstr-3/http://www.cherubimsonline.com/kloning.php?mencat=2&submencat=1&show=1&content=5http://majalahkesehatan.com/inseminasi-buatan/http://id.wikipedia.org/wiki/Inseminasi_buatanhttp://female.kompas.com/read/2010/06/11/07271594/beda.inseminasi.buatan.dan.bayi.tabung
  67. 67. 2http://www.glorianet.org/index.php/augus/106-inseminasihttp://ilmuternak.wordpress.com/materikuliah/reproduksi-ternak/sejarah-dan-manfaat-inseminasi-buatan/http://www.google.co.id/imgres?q=hidroponik&hl=id&client=firefoxa&sa=X&rls=org.mozilla:en-http://bp1.blogger.com/_BJ_VikB4Vew/SGIteEu5Z1I/AAAAAAAAAOY/Z3Q2LpXJ0Rc/s1600-h/hponik_ds.jpg

×