bioteknologi

Bioteknologi adalah teknologi berdasarkan biologi – bioteknologi memanfaatkan proses seluler dan biomolekuler untuk mengembangkan teknologi dan produk yang membantu meningkatkan kehidupan manusia. Bioteknologi, penggunaan biologi untuk memecahkan masalah dan membuat produk yang bermanfaat. Bidang bioteknologi yang paling menonjol adalah dibidang pertanian, kesehatan serta peternakan. Untuk penjelasan lebih dalam mengenai bioteknologi silahkan ikutin ulasan berikut.

Apa itu Bioteknologi

Bioteknologi menggunakan sel hidup untuk mengembangkan atau memanipulasi produk untuk tujuan tertentu, seperti makanan hasil rekayasa genetika. Bioteknologi yang terkait dengan rekayasa genetika dan muncul sebagai bidang tersendiri pada awal abad ke-20 di industri makanan, yang kemudian diikuti oleh sektor lain seperti kedokteran dan lingkungan.

Bioteknologi adalah pemanfaatan makhluk hidup secara utuh maupun bagian-bagiannya untuk menghasilkan atau memodifikasi produk yang bermanfaat, melalui cara prinsip atau teknologi tertentu. Bioteknologi telah digunakan selama lebih dari 6000 tahun untuk menghasilkan produk yang diinginkan dengan menggunakan mikroorganisme, seperti roti, bir, keju dan lain-lain.

Biotek mengarah pada pengembangan produk seperti roti dan vaksin. Namun, saat ini telah berkembang secara signifikan selama abad terakhir dengan cara memanipulasi struktur genetik dan proses biomolekuler organisme hidup. Apa itu bioteknologi? Dalam definisinya yang paling luas, Bioteknologi adalah penggunaan kemajuan dalam biologi molekuler untuk aplikasi dalam kesehatan manusia dan hewan, pertanian, lingkungan dan pembuatan biokimia khusus.

Di abad mendatang, kekuatan pendorong utama bioteknologi adalah dengan penggunaan informasi genomik secara strategis. Dengan selesainya proyek genom manusia, pemahaman selanjutnya tentang apa kode gen ini dan bagaimana produk gen ini berhubungan dan berinteraksi, akan sepenuhnya mengubah praktik kedokteran. Sekarang dimungkinkan untuk menerjemahkan penemuan pada bakteri, ragi, atau lalat buah menjadi target terapi penting untuk penemuan obat.

Diagnostik chip DNA, terapi sel dan gen, dan rekayasa jaringan akan muncul selama sepuluh tahun ke depan sebagai produk bioteknologi yang penting. Praktek modern bioteknologi menarik dari berbagai pakar ilmu dan teknologiadalah sebagai berikut:

  • Biologi molekuler
  • Kimia
  • Bionik
  • Rekayasa genetika
  • Genomik
  • Teknologi nano
  • Informatika

Jenis Bioteknologi

Dengan melakukan penelitian terhadap berbagai jenis mikroorganisme dan makroorganisme yang menjadi sumber daya alam di bumi ini, kita dapat meningkatkan potensi pemanfaatan makhluk hidup untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Pada prinsipnya, bioteknologi modern merupakan pemanfaatan bagian dari mikroorganisme dengan melibatkan teknologi modern.

Jenis bioteknologi adalah sebagai berikut :

1. Bioteknologi Medis

Bioteknologi medis adalah penggunaan sel hidup dan bahan sel lainnya untuk meningkatkan kesehatan manusia. Terutama, digunakan untuk menemukan obat serta menyingkirkan dan mencegah penyakit. Ilmu yang terlibat mencakup penggunaan alat ini untuk penelitian guna menemukan cara yang berbeda atau lebih efisien untuk menjaga kesehatan manusia, memahami patogen dan memahami biologi sel manusia.

Teknik tersebut digunakan untuk memproduksi obat-obatan farmasi serta bahan kimia lainnya untuk melawan penyakit. Ini melibatkan studi tentang sel bakteri, tumbuhan & hewan. Pertama-tama memahami cara mereka berfungsi pada tingkat dasar. Ini juga melibatkan studi DNA (Deoxyribonucleic acid) untuk mengetahui bagaimana memanipulasi susunan genetik sel untuk meningkatkan produksi karakteristik bermanfaat yang mungkin bermanfaat bagi manusia, seperti produksi insulin. Bidang tersebut biasanya mengarah pada pengembangan obat dan perawatan baru, baru di bidang tersebut.

Contoh Bioteknologi Kedokteran adalah berikut ini:

Vaksin

Vaksin adalah bahan kimia yang merangsang sistem kekebalan tubuh untuk melawan patogen dengan lebih baik ketika menyerang tubuh. Hal ini dicegah dengan memasukkan sesuai dengan jenis penyakitnya dan akan dimasukkan ke dalam aliran darah dalam tubuh.

Setelah itu, vaksin tersebut akan bereaksi seolah-olah sedang diserang oleh penyakit tersebut. Tubuh akan melawan patogen yang melemah dan melalui prosesnya, mencatat struktur sel patogen dan memiliki beberapa sel akan ‘mengikat’ penyakit dan menyimpan informasi di dalam tubuh.

Antibiotik

Langkah selanjutnya adalah pengembangan antibiotik yang akan menahan potagen bagi manusia. Banyak tanaman ditanam dan diolah secara genetik untuk menghasilkan antibodi. Metode ini lebih hemat biaya daripada menggunakan sel atau mengekstraksi antibodi ini dari hewan karena tanaman dapat menghasilkan antibodi ini dalam jumlah yang lebih besar.

2. Bioteknologi perTAnian

Bioteknologi pertanian berfokus pada pengembangan tanaman hasil rekayasa genetika untuk meningkatkan hasil panen atau memperkenalkan karakteristik tanaman yang memberi keuntungan oleh tumbuhan di daerah yang menimbulkan beberapa jenis faktor penyakit pada tanaman, seperti cuaca dan hama.

Dalam beberapa kasus, praktik tersebut melibatkan para ilmuwan yang mengidentifikasi suatu karakteristik, menemukan gen penyebabnya dan kemudian menempatkan gen tersebut di dalam tanaman lain sehingga memperoleh karakteristik yang diinginkan, membuatnya lebih tahan lama atau menghasilkan hasil yang lebih besar daripada sebelumnya.

Contoh Bioteknologi Pertanian

  • Tanaman Tahan Hama

Bioteknologi telah memberikan teknik untuk menciptakan tanaman yang menunjukkan karakteristik anti hama secara alami, membuatnya sangat tahan terhadap hama, dibandingkan harus terus membersihkan dan menyemprotnya dengan pestisida. Contohnya adalah gen jamur Bacillus thuringiensis yang dipindahkan ke tanaman.

Alasannya adalah jamur menghasilkan protein (Bt), yang sangat efektif melawan hama seperti penggerek jagung Eropa. Protein Bt adalah karakteristik yang diinginkan ilmuwan yang diinginkan tanaman, dan untuk alasan ini, mereka mengidentifikasi gen yang menyebabkan protein Bt diekspresikan dalam jamur dan memindahkannya ke jagung. Jagung kemudian menghasilkan racun protein secara alami, menurunkan biaya produksi karena tidak menggunakan pestisida untuk merawat tamanam tersebut.

  • Tanaman dan Hewan

Tanaman salah satu praktik yang dilakukan manusia sejak pertanian dimulai. Prakteknya melibatkan hewan dengan karakteristik yang paling diinginkan untuk berkembang biak satu sama lain sehingga keturunan yang dihasilkan juga akan mengekspresikan sifat-sifat ini. Karakteristik yang diinginkan termasuk hewan yang lebih besar, hewan yang lebih tahan terhadap penyakit, dan hewan yang lebih berdomisili, semuanya diarahkan untuk membuat proses pertanian menguntungkan sebanyak mungkin.

Praktek ini telah dipindahkan ke tingkat molekuler dengan tujuan yang sama. Ciri-ciri yang berbeda dipilih di antara hewan dan setelah penanda genetik ditunjukkan, hewan dan tumbuhan dengan sifat tersebut dipilih dan diolah agar bisa digunakan.

Pemahaman genomik tentang sifat-sifat tersebut adalah memberikan kelayakan apakah sifat yang diinginkan akan terekspresikan atau hilang sebagai sifat resesif yang tidak muncul. Informasi tersebut memberikan dasar untuk membuat keputusan berdasarkan informasi yang meningkatkan kemampuan para ilmuwan untuk memprediksi ekspresi gen tersebut. Contohnya adalah penggunaannya dalam produksi bunga, untuk membandingkan potensi warna dan bau yang ditingkatkan.

3. Bioteknologi Industri

Bioteknologi industri adalah penerapan bioteknologi untuk keperluan industri yang juga meliputi industri fermentasi. Menerapkan teknik biologi molekuler modern, ini meningkatkan efisiensi dan mengurangi dampak lingkungan multifaset yang disebabkan proses industri termasuk kertas dan pulp, manufaktur kimia dan tekstil.

Ini mencakup praktik penggunaan sel seperti mikroorganisme, atau komponen sel seperti enzim, untuk menghasilkan produk di sektor yang berguna secara industri, seperti makanan dan pakan, bahan kimia, deterjen, kertas dan bubur kertas, tekstil, biofuel dan biogas.

Saat ini, kemajuan yang signifikan telah dibuat dalam menciptakan organisme hasil rekayasa genetika (GMO) yang meningkatkan keragaman aplikasi dan kelayakan ekonomi industri bioteknologi. Ini juga secara aktif memajukan penurunan emisi gas rumah kaca dengan menggunakan bahan baku terbarukan untuk menghasilkan berbagai bahan kimia dan bahan bakar dan menjauh dari ekonomi berbasis petrokimia.

Contoh Bioteknologi Industri

Biokatalis

Biokatalis telah dikembangkan oleh perusahaan industri bioteknologi seperti enzim, untuk mensintesis bahan kimia. Enzim adalah protein yang diproduksi oleh semua organisme. Enzim yang diinginkan dapat diproduksi dalam jumlah komersial menggunakan bioteknologi.

Fermentasi

Gula tanaman dapat difermentasi menjadi asam, yang kemudian dapat digunakan sebagai perantara untuk menghasilkan bahan baku kimia lainnya untuk berbagai produk. Beberapa tumbuhan, seperti jagung, dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi untuk menghasilkan bahan kimia.

Mikroorganisme

Mikroorganisme digunakan dalam produksi kimia untuk desain dan pembuatan plastik/tekstil baru dan pengembangan sumber energi baru yang berkelanjutan seperti biofuel.

4. Bioteknologi Lingkungan

Bioteknologi lingkungan adalah teknologi yang digunakan dalam pengolahan limbah dan pencegahan polusi yang dapat membersihkan banyak limbah secara lebih efisien dibandingkan dengan metode konvensional dan secara signifikan mengurangi ketergantungan pada metode pembuangan berbasis lahan. Setiap organisme mencerna nutrisi untuk hidup dan menghasilkan produk sampingan sebagai hasilnya. Tetapi, organisme yang berbeda membutuhkan jenis nutrisi yang berbeda.

Beberapa bakteri juga berkembang pada komponen kimia dari produk limbah. Insinyur lingkungan memperkenalkan nutrisi untuk merangsang aktivitas bakteri yang sudah ada di tanah di lokasi limbah atau menambahkan bakteri baru ke dalam tanah. Bakteri membantu mencerna limbah tepat di lokasi, sehingga mengubahnya menjadi produk sampingan yang tidak berbahaya. Setelah mengkonsumsi bahan limbah, bakteri mati atau kembali ke tingkat populasi normal di lingkungan. Ada kasus di mana produk sampingan dari mikroorganisme penangkal polusi itu sendiri berguna.

Contoh Bioteknologi Lingkungan

Bioremediasi

Bioremediasi mengacu pada penerapan metode bioteknik yang membantu dalam mengembangkan bioreaktor enzim yang tidak hanya akan mengolah beberapa komponen limbah industri dan makanan tetapi juga memungkinkan pembuangannya secara efisien melalui sistem pembuangan limbah tanpa menggunakan mekanisme pembuangan limbah padat.

Klasifikasi Warna Cabang Bioteknologi

Seperti garis-garis pelangi, aplikasi bioteknologi yang berbeda umumnya dikelompokkan menjadi beberapa warna atau area penelitian dan pengembangan. Bioteknologi dapat diterapkan secara luas yang meliputi berbagai bidang. Saking luasnya, aplikasi bioteknologi diklasifikasikan dalam berbagai warna berdasarkan bidang pemanfaatannya.

Berikut adalah perbedaannya berdasarkan warnanya:

1. Bioteknologi emas atau Bioinformatika : Disebut sebagai biologi komputasi dan dapat didefinisikan sebagai “biologi konseptualisasi” untuk mengatasi masalah biologis menggunakan teknik komputasi dan membuat organisasi yang cepat serta analisis data biologis menjadi mungkin.

2. Bioteknologi Merah (Biofarma) : Berkaitan dengan obat-obatan dan produk hewan. Ini dapat membantu mengembangkan obat baru, terapi regeneratif, memproduksi vaksin dan antibiotik, teknik diagnostik molekuler, dan teknik rekayasa genetika untuk menyembuhkan penyakit menggunakan manipulasi genetik.

3. Bioteknologi Putih : menarik inspirasi dari biotek industri untuk merancang proses dan produk yang lebih hemat energi, lebih sedikit polusi, dan rendah konsumsi sumber daya yang dapat mengalahkan yang tradisional.

4. Bioteknologi Kuning : berkaitan dengan penggunaan bioteknologi dalam produksi pangan, misalnya dalam pembuatan wine, keju, dan bir dengan cara fermentasi.

5. Bioteknologi Abu-abu mengacu pada aplikasi lingkungan untuk menjaga keanekaragaman hayati dan penghilangan polutan atau kontaminan menggunakan mikroorganisme dan tumbuhan untuk mengisolasi dan membuang berbagai jenis zat seperti logam berat dan hidrokarbon.

6. Bioteknologi Hijau : menekankan pada pertanian yang melibatkan penciptaan varietas tanaman baru untuk kepentingan pertanian, biopestisida, dan pupuk hayati. Bidang biotek ini secara eksklusif didasarkan pada transgenik (modifikasi genetik), yaitu gen tambahan atau gen yang dimasukkan ke dalam DNA mereka. Gen tambahan dapat berasal dari spesies yang sama atau spesies yang berbeda.

7. Bioteknologi Biru didasarkan pada penggunaan sumber daya laut untuk menciptakan produk dan aplikasi di berbagai sektor yang berpotensi besar untuk mendapatkan keuntungan dari penggunaan bioteknologi semacam ini.

8. Bioteknologi Ungu berurusan dengan masalah hukum, etika dan filosofis seputar bioteknologi.

9. Bioteknologi Gelap dikaitkan dengan bioterorisme atau senjata biologis dan biowarfare menggunakan mikroorganisme, dan racun untuk menyebabkan penyakit dan kematian pada manusia, hewan peliharaan, dan tanaman.

Selain makanan tersebut, bioteknologi konvensional juga banyak menciptakan produk berupa minuman. Salah satunya adalah teh kombucha yang merupakan produk larutan teh fermentasi dengan kultur mikroba. Itulah penjelasan mengenai bioteknologi, semoga bermanfaat.

By oxcel

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *