Materi Bioteknologi Bab 6 IPA disajikan oleh kelas 9G SMPN 264 Jakarta

1. BIOTEKNOLOGI
Kelompok 4
Anka Rahmi Ade Utami
Ahmad Ihsan
Alfitra Abdi Guna
Della Miranti
Hadia Firda Hasnita Lubis
Khofifu Rizky
Nevi Frilly Ulfah
Nur Inda Rahayu
Raudatul Jannah

2. Assalamualaikum 

3. 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.

4.  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

5. 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.

6.  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.

7.  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

8. 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.

9.  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).

10.  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

11. 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

12. 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

13. 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

14.  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

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

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.  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

18. Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan

19.  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

20. 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

21.  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

22. Gbr. Pemisahan DNA
oleh enzim restriksi

23. Gbr. Proses produksi
insulin manusia dengan
rekayasa genetika

24.  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

25.  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.

26. Gbr. Tahapan sintesis
vaksin yang
direkayasa secara
genetika

27.  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

28.  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

29.  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.

30. Wassalamualaikum 