Dokumen tersebut membahas tentang bioteknologi yang mencakup definisi, jenis, rekayasa genetika, garis waktu, dan berbagai aplikasi bioteknologi dalam produksi pangan, industri, kedokteran, dan pertanian.

1. BIOTEKNOLOGI
KELOMPOK 5
DODY OKTAVIAN
SRI PUTRI HAYATI
GUS MUHAMDA
PUTRI YULIANI

2. BIOTEKNOLOGI
 Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari
pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan
lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,
alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan
barang dan jasa. Dengan kata lain, bioteknologi adalah
ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang
ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

3.  Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu
organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut
dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan
menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen
pada organisme tersebut.
Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut
menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi
dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk
bioteknologi, antara lain:
 Jagung resisten hama serangga
 Kapas resisten hama serangga
 Pepaya resisten virus
 Enzim pemacu produksi susu pada sapi
 Padi mengandung vitamin A
 Pisang mengandung vaksin hepatitis

4. Garis Waktu Bioteknologi
 8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti
bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik
pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk
meningkatkan kualitas ternak.
 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti,
membuat tempe dengan bantuan ragi.
 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan
bakteri asam laktat.
 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui
mikroskop.
 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif
tentang pengembangbiakan hewan.

5.  1880 Mikroorganisme ditemukan.
 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan
rekombinan.
 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam
penyampaian sifat induk ke turunannya.
 1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama
menggunakan kata bioteknologi.
 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim
pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen.
 1975 Metode produksi antibodi monoklonal
dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin
dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus
besar.

6.  1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan.
Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan
obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi
terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia).
 1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor
saver".
 2000 Perampungan Human Genome Project

7. Jenis Bioteknologi
 Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang
beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:
 Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang
ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi
bioeknologi di bidang medis.Cakupannya meliputi
seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari
tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh
penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk
menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk
untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk
mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan
atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang
normal.

8.  Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah
bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan
dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi
terbarukan.Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan
khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik
telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan
limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah
untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan
khamir.[
 Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi
bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.[Di bidang pertanian,
bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama,
bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang
menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di
bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai
"bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing,
sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-
protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan
senyawa asing (antigen).

9.  Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga
bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses-
proses yang terjadi di lingkungan akuatik.Salah satu contoh
yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan
bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol
sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang
dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura).
Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa
genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan
vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan
ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik
yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan
sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi
dalam waktu singkat

10. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu
produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan
modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu
organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara
umum meliputi:
 Isolasi gen.
 Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
 Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru.
 Membentuk produk organisme transgenik.
 Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:
 Melalui proses introduksi gen
 Melalui proses mutagenesis

11. Proses introduksi gen
 Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah:
 Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda
yang spesifik
 Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
 Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang
ditransformasikan
 Uji coba kultur tersebut di lapangan

12. Aplikasi Bioteknologi
Bioteknologi dalam produksi pangan
 Makanan Berbahan Susu
Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan
asam laktat.
a. Keju
Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga
berperan memberi rasa dan tekstur keju.
b. Yoghurt
Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris adalah pemberi
rasa dan aroma
2. Streptococcus thermophilus adalah
menambah keasaman
c. Mentega
Mikroba: Leuconostoc cremoris

13.  Makanan Non Susu
a. Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum),
oleh ragi
b. Kecap, oleh Aspergillus oryzae
c. Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum
Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba
menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi
d. Cuka, oleh Acetobacter aseti
Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

14. Gbr. Tahap-tahap dasar pembuatan minuman anggur merah

15.  Bioteknologi dalam perbanyakan tanaman/ kultur jaringan
Sifat totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan.
Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel)
untuk memperoleh individu baru.
Manfaat atau Keunggulannya :
1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yang
singkat
2. Sifat identik dengan induk
3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu
tanaman dewasa

16.  Bioteknologi dalam perbanyakan tanaman/ kultur jaringan
Sifat totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur
jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah
mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh
individu baru.
Manfaat atau Keunggulannya :
1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam
waktu yang singkat
2. Sifat identik dengan induk
3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu
menunggu tanaman dewasa

17. Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan

18.  Bioteknologi dalam Industri
a. Asam Sitrat
mikroba : Aspergillus niger
bahan : tetes gula dan sirup
Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan.
Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.
b. Vitamin
- B1 oleh Assbya gossipii
- B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas
c. Enzim
1. Amilase digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa.
Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.Fruktosa
digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.mikroba:
Aspergillus niger,Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis
2. Protease
- digunakan antara lain dalam produksi roti, bir
- protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran
deterjen untuk menghilangkan noda protein
mikroba: Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis

19. 3. Lipase
Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak
meningkatkan cita rasa. mikroba: Aspergillus niger dan
Rhizopus spp
d. Asam Amino
- asam glutamat Þ bahan utama MSG (Monosodium
Glutamat)
- Lisin Þ asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah
besar oleh ternak. Keduanya oleh Corynobacterium
glutamicum

20.  Bioteknologi dalam rekayasa genetik
Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus. Bakteri, berperan
dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.Enzim, terdiri
dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE
(penyambung potongan-potongan ADN)
Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme
penyisipan gen

21. Gbr. Pemisahan DNA
oleh enzim restriksi

22. Gbr. Proses produksi
insulin manusia dengan
rekayasa genetika

23.  Bioteknologi dalam kedokteran dan produksi obat
a.Antibodi Monoklonal
adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b
sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda;
penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai
antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain
diagnosis penyakit dan kehamilan
b.Terapi Gen
Adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen
normal
c. Antibiotik
Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari
Penicillium notatum.
- Penicillium chrysogenum Þ memperbaiki penisilin yang sudah ada.
Dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultra violet dan sinar X.
- Cephalospuriu..Þ penisilin N.
- CephalosporiuN..Þ sefalospurin C.
- Streptomyces .Þ streptomisin, untuk pengobatan TBC

24.  d. Interferon
Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat
oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh
memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan
replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.
 e. Vaksin
Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional
pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau
pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi
atau transplantasi gen.

25. Gbr. Tahapan sintesis
vaksin yang
direkayasa secara
genetika

26.  Bioteknologi penambangan (Biohidrometalurgi)
Thichacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari
bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas
tinggi. Sebagai contoh pada tembaga (Cu).
aktivitas
Reaksi: CuFeS2 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O + 3 O2 —————
——————> CuSO4 + 5 FeSO4 + 2 H2SO4 + Energi
aktivitas
CuSO4 + 2 Fe+ + H2SO4 + Energi ———————————
> 2 FeSO4 + Cu2+ + 2 H+
Thiobacillus ferrooxidan bersifat kemolitotrof

27.  Bioteknologi dalam penyelesaian masalah pencemaran
a. Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomorms Þ
mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk
bakteri super yang mengandung empat jenis plasmid
pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon.
b.Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau
anaerob.
Gbr. Skema
pengolahan air
limbah

28.  Bioteknologi dalam pemberantasan hama
Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya
pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan
musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.
a.Bacillus thuringiensis menghasilkan bioinsektisida yang
toksin terhadap larva serangga.
-Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman
menghasilkan ..tanaman yang bersifat resisten hama
serangga.
- Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat
disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak saluran
pencernaan serangga.
b. Baculovirus sp.
Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga
akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui
perkawinan.