Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern perlu diketahui. Apalagi sekarang perkembangannya cukup pesat. Bioteknologi adalah upaya pemanfaatan teknik rekayasa atau sering disebut dengan proses biologis.
Tujuannya agar bisa meningkatkan potensi makhluk hidup atau menghasilkan jasa untuk kehidupan manusia. Selain itu, bioteknologi juga bisa diartikan sebagai prinsip dari ilmu teknologi dalam memproses materi atau agen biologi supaya bisa meningkatkan nilai tambah.
Penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi membuat manusia bisa mengolah sumber daya alam menjadi sebuah produk dengan nilai tinggi sebagai hasil dari bioteknologi.
Perbedaan Bioteknologi Konvensional dan Modern
Pada umumnya, bioteknologi bisa dikategorikan sebagai bioteknologi konvensional atau tradisional serta bioteknologi modern. Umumnya bioteknologi konvensional dilakukan dengan menggunakan cara yang sederhana.
Bioteknologi konvensional ini diproduksi dengan jumlah kecil atau tidak diproduksi secara massal. Disamping itu, tidak memakai prinsip keilmiahan.
Bioteknologi yang termasuk dalam kategori konvensional hanya bisa menghasilkan produk atau barang dengan jumlah yang lebih sedikit dibandingkan dari bioteknologi modern.
Selain itu, bioteknologi konvensional juga tidak bisa memodifikasi agen biologis. Sementara pada biologi bioteknologi modern seringkali melakukan modifikasi agen biologis yang digunakan.
Bioteknologi konvensional tidak dapat mengatasi masalah yang berhubungan dengan kesesuaian genetik. Sedangkan bioteknologi modern sudah dapat mengatasi hal tersebut.
Agar anda lebih paham dan mengerti tentang perbedaan dari kedua jenis bioteknologi tersebut, maka di bawah ini akan disampaikan ulasan mengenai keduanya.
Bioteknologi Konvensional
Untuk bisa mengetahui perbedaan bioteknologi konvensional dan modern, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui seperti apa pengertian bioteknologi konvensional itu.
Pengertian dari bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang di dalam pelaksanaannya masih memanfaatkan mikroba atau organisme yang bisa menghasilkan sebuah produk. Seperti senyawa kimia atau produk lain dengan memanfaatkan aktivitas mikroba dan belum menggunakan enzim.
Ciri dari bioteknologi konvensional diantaranya sudah dikenal sejak awal peradaban manusia. Jenis bioteknologi ini menggunakan langsung hasil yang diproduksi oleh mikroorganisme maupun organisme berupa senyawa kimia atau bahan pangan tertentu yang memberikan manfaat untuk manusia.
Mikroorganisme yang digunakan relatif terbatas dan peralatan yang dipakai juga sederhana. Inilah yang menjadi perbedaan bioteknologi konvensional dan modern. Contoh dari bioteknologi konvensional diantaranya adalah pembuatan tape, kecap, tempe, dan tuak.
Di dalam bioteknologi konvensional, umumnya proses produksi ini hanya memanfaatkan mikroorganisme seperti jamur dan bakteri.
Pengertian Bioteknologi Modern
Setelah mengetahui pengertian dan contoh bioteknologi konvensional, maka akan lebih baik bila anda juga mengetahui seperti apa bioteknologi modern itu. Tujuannya agar anda bisa mengetahui perbedaan dari keduanya.
Umumnya bioteknologi modern dilakukan dengan memanfaatkan peralatan yang lebih canggih atau lebih modern. Diproduksi dalam jumlah besar serta menerapkan prinsip-prinsip ilmiah.
Disamping memanfaatkan mikroorganisme bioteknologi modern juga bisa menggunakan bagian tubuh organisme seperti hewan dan tumbuhan. Ini menjadi salah satu perbedaan bioteknologi konvensional dan modern berdasarkan dari bahan pembuatannya.
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang menggunakan biologi sel dan molekuler agar bisa menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Penerapan bioteknologi modern berdasarkan pada rekayasa biokimia dan rekayasa genetika.
Rekayasa genetika merupakan sebuah metode pengambilan gen tertentu agar bisa menghasilkan organisme yang memiliki kelebihan atau keunggulan secara genetik.
Sementara yang dimaksud dengan rekayasa biokimia misalnya pada penggunaan tangki reaktor yang bisa menumbuhkan mikroorganisme dalam proses biologis tertentu. Supaya tidak terkontaminasi oleh mikroorganisme yang lain.
Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern juga terlihat pada ciri-cirinya. Adapun berbagai macam ciri bioteknologi modern diantaranya mulai berkembang sejak ditemukannya DNA.
Organisme atau mikroorganisme yang digunakan bertujuan untuk memperbaiki serta meningkatkan kinerja genetik dari suatu organisme yang bermanfaat bagi manusia.
Dalam bioteknologi modern, peralatan yang digunakan lebih modern dan canggih. Pemanfaatan mikroorganisme juga telah menerapkan teknologi yang modern.
Berbagai macam contoh produk bioteknologi modern diantaranya adalah pada produksi asam amino, vaksin, pengolah limbah, obat pembasmi hama tanaman, serta penghasil logam.
Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern membuktikan bahwa ilmu bioteknologi sudah lama dikenal. Sampai saat ini teknologi sudah mengalami perkembangan yang cukup pesat. Bahkan di zaman yang serba modern ini, manfaat bioteknologi tidak dapat dipungkiri bagi manusia. (R10/HR-Online)
This post was last modified on Juni 18, 2020 6:50 AM
Bioteknologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang teknologi berupa manipulasi atau merekayasa bahan hayati untuk menghasilkan barang atau jasa dalam kebutuhan manusia. Makhluk hidup yang digunakan dalam bioteknologi disebut dengan agen biologi. Adapun ciri-ciri bioteknologi, yaitu:
- Terdapat agen biologi yang berupa mikroorganisme, tumbuhan, atau hewan.
- Terdapat pendayagunaan secara teknologi dan industri.
- Produk yang dihasilkan berupa hasil ekstraksi dan pemurnian.
Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Sistem Saraf Manusia
Protista
Penggolongan Bioteknologi
Berdasarkan perbedaan prinsip dan jenis agen biologi yang digunakan, bioteknologi digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :
1. Bioteknologi Konvensional
Pada bioteknologi konvensional, manipulasi atau rekayasa agen biologi dilakukan pada kondisi lingkungan dan media tumbuh (substrat) tertentu. Agen biologi yang sering digunakan dalam biologi konvensional berupa mikroorganisme. Mekanisme untuk menumbuhkan dan meningkatkan kemampuan mikroorganisme dalam menyintesis suatu senyawa, yaitu dengan menambahkan zat-zat tertentu pada suatu substrat atau media kultur. Peralatan dan teknologi yang digunakan dalam bioteknologi konvensional tergolong sederhana dan pemanfaatan agen biologinya terbatas. Contoh aplikasi dari bioteknologi konvensional, yaitu pembuatan tempe menggunakan Rhizopus oryzae dan pembuatan kecap menggunakan Aspergillus wentii.
2. Bioteknologi Modern
Pada bioteknologi modern, manipulasi agen biologi dilakukan pada susunan gen dalam kromosom. Bioteknologi modern disebut juga dengan rekayasa genetika. Rekayasa genetika merupakan semua proses yang bertujuan untuk menghasilkan organisme transgenik. Organisme transgenik merupakan organisme yang urutan informasi kromosomnya telah diubah sehingga memiliki keunggulan menjadi sifat yang diinginkan. Peralatan dan teknologi yang digunakan dalam bioteknologi modern lebih canggih dibandingkan dengan bioteknologi konvensional. Contoh aplikasi dari bioteknologi modern, yaitu program bayi tabung, pembuatan organisme trangenik, dan kloning.
Penerapan Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia
A. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Pangan
Aplikasi bioteknologi secara konvensional dalam bidang pangan baik produksi makanan atau minuman banyak dilakukan dengan cara fermentasi, sedangkan dalam bioteknologi modern dikenal dengan protein sel tunggal (PST) dan mikroprotein.
Proses fermentasi dibantu oleh mikroorganisme. Mikroorganisme yang paling banyak berperan dalam proses fermentasi adalah bakteri, jamur (kapang dan khamir), dan virus. Berikut merupakan contoh dari pemanfaatan mikroorganisme dalam fermentasi substrat:
| Substrat | Mikroorganisme | Hasil Pangan |
| Jerami, serbuk kayu | Agaricus bisporus, Lentinus edodes, Volvariella volvacea | Jamur |
| Kedelai | Rizhopus sp | Kecap |
| Kedelai | Rhizopus oligosporus, Mucor sp | Tempe |
| Ampas kacang tanah | Neurospora sitophila | Oncom |
| Susu | Penicillium sp | Keju |
Sebagai sumber protein, organisme penghasil PST memiliki keunggulan, yaitu mempunyai kemampuan perkembangbiakan yang cepat dan relatif mudah. Beberapa contoh mikroorganisme yang digunakan sebagai PST, yaitu Saccharomyces cerevisiase, Candida utili, dan Spirulina sp. Saccharomyces cerevisiase dan Candida utili digunakan dalam industri suplemen makan ternak, sedangkan Spirulina sp. digunakan sebagai sebagai sumber makanan.
Mikroprotein merupakan bahan makanan atau sumber protein yang dihasilkan melalui proses fermentasi dari miselium jamur Fusarium graminearum.
B. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Peternakan
DNA Rekombinan diaplikasikan dalam bidang pertanian dan peternakan untuk mendapatkan bibit unggul. Proses DNA rekombinan pada tumbuhan menggunakan vektor Agrobacterium tumefaciens yang mempunyai plasmid Ti (Tumor inducing). Langkah pertama, plasmid Ti diisolasi, kemudian disisipi dengan gen asing /gen yang diinginkan (transplantasi gen). Setelah itu, plasmid dimasukkan ke dalam A. tumefaciens. Ketika digabungkan dengan sel-sel tumbuhan, A. tumefaciens membiakkan plasmid. Setelah berbiak, A. tumefaciens yang telah mengalami rekombinasi kembali menginfeksi kromosom tumbuhan. Kini tumbuhan tersebut telah mengandung gen asing yang disisipkan pada A. tumefaciens. Sel-sel baru hasil dari proses DNA rekombinan tersebut ditumbuhkan dengan metode kultur jaringan sehingga menghasilkan tunas dan dapat ditanam di lahan pertanian.
| No. | Produk Bioteknologi | Keterangan |
| 1. | Padi Transgenik | Vektor Agrobakterium dapat digunakan pada tanaman padi sehingga menghasilkan padi yang unggul dan mampu mengekspresikan laktoferin yang berfungsi memberikan daya tahan terhadap serangan mikroorganisme patogen dan cuaca yang dingin. |
| 2. | Tembakau Resisten terhadap Virus | Tumbuhan tembakau yang tahan terhadap virus TMV (Tobacco Mozaic Virus). |
| 3. | Pengendalian Hama dan Penyakit Tanaman | Peran pertisida yang tidak ramah lingkungan dapat digantikan dengan mikroorganisme sebagai biokontrol seperti Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, dan Trichoderma harzianum. |
| 4. | Ikan Salmon Raksasa | Ikan salmon yang disisipi gen tambahan akan menghasilkan hormon pertumbuhan yang aktif pada masa embrio. Ikan salmon transgenik ini dapat memiliki berat 11 kali lipat lebih besar dibandingkan dengan ikan salmon biasa. |
| 5. | Hormon Bovin Somatotropin (BST) | Gen somatrotopin sapi di transplantasikan pada plasmid Eschericia coli sehingga menghasilkan BST. BST yang ditambahkan pada makanan ternak dapat meningkatkan produksi daging dan susu ternak. |
| 6. | Buah Tahan Kebusukan | Buah akan tetap segar dalam waktu yang lama melalui rekayasa genetika, sehingga aktivitas gen penghasil etilen dapat dihambat. Etilen berfungsi sendiri untuk merangsang pematangan buah. Contoh : tomat “Flavr Savr”. |
Rekayasa Genetika pada tumbuhan yang menggunakan vektor Agrobaterium tumefaciens
Sumber gambar: Biology, Raven dan Johnson
Teknik Kultur Jaringan memanfaatkan tumbuhan yang memiliki sifat totipotensi. Totipotensi merupakan kemampuan untuk membentuk tubuh secara lengkap dengan akar, batang, dan daun.
| 1. | Padi Transgenik | Vektor Agrobakterium dapat digunakan pada tanaman padi sehingga menghasilkan padi yang unggul dan mampu mengekspresikan laktoferin yang berfungsi memberikan daya tahan terhadap serangan mikroorganisme patogen dan cuaca yang dingin. |
| 2. | Tembakau Resisten terhadap Virus | Tumbuhan tembakau yang tahan terhadap virus TMV (Tobacco Mozaic Virus). |
| 3. | Pengendalian Hama dan Penyakit Tanaman | Peran pertisida yang tidak ramah lingkungan dapat digantikan dengan mikroorganisme sebagai biokontrol seperti Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, dan Trichoderma harzianum. |
| 4. | Ikan Salmon Raksasa | Ikan salmon yang disisipi gen tambahan akan menghasilkan hormon pertumbuhan yang aktif pada masa embrio. Ikan salmon transgenik ini dapat memiliki berat 11 kali lipat lebih besar dibandingkan dengan ikan salmon biasa. |
| 5. | Hormon Bovin Somatotropin (BST) | Gen somatrotopin sapi di transplantasikan pada plasmid Eschericia coli sehingga menghasilkan BST. BST yang ditambahkan pada makanan ternak dapat meningkatkan produksi daging dan susu ternak. |
| 6. | Buah Tahan Kebusukan | Buah akan tetap segar dalam waktu yang lama melalui rekayasa genetika, sehingga aktivitas gen penghasil etilen dapat dihambat. Etilen berfungsi sendiri untuk merangsang pematangan buah. Contoh : tomat “Flavr Savr”. |
Totipotensi dikembangkan secara in vitro atau kultur jaringan, yaitu dengan mengembangbiakkan tumbuhan secara vegetatif menggunakan sebagian jaringan tumbuhan pada media tertentu. Media tersebut harus mengandung semua kebutuhan yang diperlukan untuk pertumbuhan jaringan baik unsur makro maupun mikro. Teknik kultur jaringan digunakan untuk pemuliaan tanaman dan juga pelestarian plasma nutfah tumbuhan.
C. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Kedokteran
Insulin dibutuhkan oleh pasien diabetes mellitus dalam jumlah yang besar. Umumnya Insulin dapat dibuat melalui pengambilan insulin dari hewan biasanya sapi/babi. Namun pada beberapa pasien masih banyak menunjukkan adanya gejala alergi. Melalui rekayasa genetika, insulin mampu diproduksi dalam jumlah banyak tanpa mengorbakan banyak hewan ternak. Insulin dapat diperoleh dengan melakukan DNA rekombinan, yaitu melakukan transplantasi gen yang mengkode insulin ke dalam plasmid bakteri. Bakteri dengan gen gabungan ini dikembang biakkan. Bakteri yang telah dibiakkan dapat memproduksi insulin yang dibutuhkan.
Langkah-langkah DNA rekombinan pada produksi insulin
Sumber gambar: Bader, S.S. (1998)
Teknologi DNA rekombinan juga dapat digunakan untuk membuat vaksin. Pada aplikasi ini, mikroorganisme digunakan untuk menghambat kemampuan mikroorganisme patogen penyebab penyakit. Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat vaksin telah dilemahkan terlebih dahulu sehingga tidak berbahaya. Pembuatan vaksin diawali dengan mengektrasksi DNA pada mikroorganisme patogen contohnya pada virus herpes. Setelah DNA diekstraksi, kemudian fragmen DNA yang mengkode penyakit (antigen) diisolasi. Bagian tersebut selanjutnya disisipkan pada plasmid virus herpes baru yang telah dilemahkan sebelumnya. Kemudian akan terbentuk virus herpes varietas baru yang memiliki fragmen DNA virus herpes namun tidak berbahaya. Varietas virus ini kemudian diperbanyak sehingga menghasilkan vaksin. Didalam vaksin terdapat antigen murni suatu penyakit dan apabila vaksin disuntikkan pada manusia, sistem kekebalan manusia akan membuat senyawa khas yang disebut antibodi untuk melawan antigen murni tersebut.
Teknologi ini menggunakan prinsip fusi protoplasma. Kelinci atau tikus terlebih dahulu diinjeksi dengan antigen kemudian limfanya (tempat pembuatan sel darah putih) diambil. Sel-sel limfa ini kemudian difusikan dengan sel mieloma (sel kanker) melalui elektrofusi. Elektrofusi merupakan fusi secara elektris dengan frekuensi tinggi yang menyebabkan sel-sel tertarik satu sama lain dan akhirnya bergabung (fusi). Sel-sel yang melakukan fusi kemudian diseleksi untuk mengidentifikasi sel gabungan tersebut. Fusi ini menghasilkan sel-sel yang dapat menghasilkan antibodi sekaligus dapat memperbanyak diri secara terus-menerus seperti pada sel kanker. Sel-sel ini menghasilkan antibodi monoklonal yang dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urin wanita hamil (mendeteksi adanya kehamilan).
- Pembuatan Antibiotik oleh Mikroorganisme
Berikut beberapa contoh zat antibiotik beserta mikrooganisme yang menghasilkannya :
- Streptomisin, oleh Streptomyces griseus.
- Tetrasiklin, oleh Strepto-myces aureofaciens.
- Sefalosporin, oleh Cephalosporin (sejenis fungi).
- Kloromisetin atau kloromfenikol, oleh Streptomyces venezuelae.
- Penisilin, oleh Penicillium notatum, P. chrysogenum.
Teknik bayi tabung dilakukan menggunakan teknik laparoskopi, yaitu teknik yang memungkinkan sel sperma suami dan sel telur istri difertilisasikan dalam cawan petri atau dalam tabung sehingga pembuahan terjadi di luar (in vitro). Hasil pembuahan tersebut, kemudian ditanamkan kembali ke dalam rahim istri, sehingga istri dapat mengandung dan melahirkan bayi sebagaimana mestinya.
Dampak Bioteknologi bagi Kehidupan Manusia
Dampak Postif Bioteknologi
- Penemuan tumbuhan yang tahan terhadap serangan hama serangga. Dengan begitu penggunaan pestisida yang merusak lingkungan dapat dihindari.
- Penggunaan mikroorganisme untuk memurnikan bahan-bahan tambang dan limbah industri.
- Kalangan industri saling berpacu dan bersaing untuk menemukan varietas-varietas tanaman maupun hewan baru dengan adanya aplikasi rekayasa genetika yang terus berkembang.
- Produk-produk bioteknologi dalam bidang kesehatan dapat menanggulangi berbagai macam penyakit yang belum bisa ditangani sebelumnya.
- Penemuan produk, obat-obatan, maupun hormon yang semula sulit didapat dan sangat mahal dapat terjangkau oleh masyarakat.
Dampak Negatif Bioteknologi
- Dengan ditemukannya organisme yang unggul, akan menimbulkan suatu kecenderungan untuk membudidayakan organisme yang seragam sehingga dapat mengganggu keseimbangan biodiversitas makhluk hidup di alam.
- Semakin banyak produk-produk hasil rekayasa genetika, akan mengurangi penghasilan petani maupun peternak kecil sehingga mengakibatkan kecemburuan serta kesenjangan sosial ekonomi dalam masyarakat.
- Banyak produk rekayasa genetika yang tidak mementingkan etika dan moral, seperti kloning manusia.
Kontributor: Dinda Muthi Selina, S.Si.
Alumni Biologi FMIPA UI
Lihat juga materi Biologi lainnya di StudioBelajar.com:
- Ciri-ciri Virus
- Ekosistem
- Hewan Vertebrata