BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah penerapan biokimia, biologi, mikrobiologi dan rekayasa genetik dalam proses industri, pembuatan produk (termasuk produk pelayanan kesehatan, energi, pertanian) dan pada lingkungan.

Faktor pendorong kemajuan Bioteknologi Jumlah permintaan barang/jasa yang meningkat baik jenis maupun jumlahnya. Mulai jenuhnya sistem produksi konvensional pada saat ini. Sistem produksi konvensional mencapai leveloff artinya sistem itu tidak dapat ditingkatkan lagi produktivitasnya.

Bioteknologi merupakan teknologi yang sangat penting pada masa kini dan masa depan. Kemajuan bioteknologi tergantung pada Pemahaman tentang ilmu dasar molekuler Bagaimana gen dapat mengekspresikan informasi sifat yang dikandungnya. Penguasan teknologi rekayasa genetik dan sistem produknya. Ketersediaan keanekaragaman hayati/gen Makin tinggi keanekaragaman hayati, makin luas pilihan sifat/gen yang tersedia.

Bioteknologi Konvensional memanfaatkan jasa mikroorganisme (bakteri dan jamur) untuk memproduksi atau memodifikasi suatu bahan.Tanpa memodifikasi genom mikroorganisme tersebut teknologi ini memiliki keterbatasan untuk kuantitas dan keseragaman.Variasi genetik dalam spesies sangat mempengaruhi efesiensi produksi dan mutu produk.

Bioteknologi Modern teknologi yang digunakan sudah mengarah pada modifikasi gen (mentransfer satu atau beberapa gen fungsional ke dalam genom suatu makhluk hidup, sehingga makhluk transgenik tersebut mampu mengekspresikan sifat yang dimodifikasi). Gen yang ditransformasikan dapat berasal dari : Tumbuhan, mikrobia, cendawan, hewan dan manusia.

Kultur Jaringan Adalah tehnik in vitro untuk manipulasi regenerasi sel vegetatif maupun generatif menjadi tanaman lengkap. Totipotensi : setiap sel memiliki set total genom yang lengkap dan memiliki potensi untuk membentuk tanaman lengkap.

Langkah pembuatan kultur jaringan Setiap bagian tanaman yang masih dapat membelah dapat dijadikan eksplan (bahan tanaman untuk kultur jaringan). Karena teknik ini bersifat aspetik, eksplan yang akan digunakan harus disterilkan dulu.Sterilisasi dengan : klorok, deterjen, fungisida, bekterisida, betadine, air steril. Potongan steril ditanam dalam botol yang berisi media steril. Media adalah medium tanam yang mengandung mineral lengkap yang diperlukan tanaman, zat pengatur (hormon) tumbuh dan gula (sumber karbon/energi). Setiap 3-4 minggu eksplan yang ditanam di subkultur ke media yang baru (proses penyegaran media tumbuh). Pada tahap ini eksplan akan membentuk Kalus. Dari kalus akan muncul Embrio Somatik Primer. Embrio somatik primer jika di sub kultur akan menghasilkan Emrio Somatik Sekunder. Embrio somatik jika dipindah kemedia regenerasi dapat mengalami regenerasi menjadi tanaman kecil.= Planlet Tahap regenerasi : Perkecambahan/pertunasan, pengakaran. Selanjutnya aklimatisasi : Lab rumah kaca lapangan.

Rekayasa GenetikPENGERTIAN: Adalah usaha introduksi gen asing ke genom suatu makhluk hidup sehingga gen tersebut terintegrasi dan dapat memberikan ekspresi PRODUK: Mahluk transgenik: Makhluk yang mempunyai sekuens transgen (semua gen yang di introduksi secara genetic enginering).

Gen sepanjang dapat digunakan sebagai materi genetik, dari manapun asalnya, dapat dipakai untuk rekayasa genatik tidak dibatasi oleh asal spesies atau genus yang berkerabat dekat.

LATAR BELAKANG:UNTUK MENINGKATKAN KEMBALI PRODUKSI PANGAN (HASIL REVOLUSI HIJAU) YANG SUDAH MENCAPAI LEVEL-OFF PERTUMBUHAN PENDUDUK DUNIA LEVEL-OFF PRODUKSI PANGAN YANG DAPAT DICAPAI REVOLUSI HIJAU

GRAFIK: PERTUMBUHAN PENDUDUK VS PERTUMBUHAN PRODUKSI PANGAN

LEVEL-OFF ADALAH PUNCAK YANG DAPAT DICAPAI OLEH SUATU INOVASI

Rekayasa genetik memiliki prospek luas : di bidang kedokteran dan pharmasi di bidang industri di bidang pertanian Terutama untuk meningkatkan hasil yang pernah dicapai oleh revolusi hijau. Revolusi hijau terbatas karena : Revolusi hijau merupakan produk hibrida. Gene-pool yang dapat dipakai untuk menghasilkan hibrid harus ada pada tanaman yang dipakai untuk pertukaran genetik. Hibrid kerabat jauh menghasilkan tanaman steril atau muncul gejala inkompatibilitas pada proses penyerbukan pembuahan.

Secara umum prasarat rekayasa genetik : Gen yang akan dipakai metode introduksi gen dan regenerasi tanaman transgenik Ekspresi gen di dalam sel

TAHAPAN (PRA-SYARAT) REKAYASA GENETIK

1. GEN YANG AKAN DIPAKAIDNA YANG MENGKODE KARAKTER YANG DIINGINKAN HARUS DIISOLASI. GEN YANG DIGUNAKAN SEBAGAI MATERI REKAYASA TIDAK DIBATASI BERASAL DARI SPESIES ATAU GENUS TANAMAN YANG SEJENIS SAJA, DAPAT BERASAL DARI MANA SAJA

KUNCI ISOLASI DAPAT BERDASARKAN:PRODUK METABOLISME mRNA

RANGKAIAN REAKSI BIOKIMIA

POTENSIAL SEKUENS KODON

ENZIM KUNCI

SEKUENS ASAM AMINO

POTENSIAL SEKUENS KODON

2. METODE INTRODUKSI GEN DAN REGENERASI TANAMAN TRANSGENIKINTRODUKSI GEN DAPAT MENGGUNAKAN: a. WAHANA BIOLOGI - Agrobacterium tumafaciens GEN YANG AKAN DIINTRODUKSI, DIKONSTRUKSI KE DALAM PLASMID. SELANJUTNYA PLASMID DAPAT DISERAP BAKTERI DAN DIINFEKSIKAN KE SEL TANAMAN

b. WAHANA NON-BIOLOGI PARTICLE GUN / PARTICLE BOMBARTMENGEN YANG AKAN DIINTRODUKSIKAN DITEMPELKAN PADA PARTIKEL METAL MIKROSKOPIK. SELANJUTNYA DITEMBAKKAN KE SEL TANAMAN

Molekul RNA

Partikel metal mikroskopis Yang telah ditempeli copy RNA

INTRODUKSI LEBIH EFEKTIF PADA SEL INTRODUKSI PADA JARINGAN AKAN MEMUNCULKAN FENOMENA CHIMERIC

MASALAHNYA BAGAIMANA MEREGENERASI SEL MENJADI TANAMAN ????? PENGUASAAN PROSEDUR BAKU REGENERASI TANAMAN DARI SEL EMBRIONIK (KULTUR JARINGAN) MERUPAKAN PRASYARAT PENTING DALAM REKAYASA GENETIK TANAMAN