Pengertian dan Perkembangan Bioteknologi

Bioteknologi baru –baru ini semakin sering didenagar dalam masyarakat. Hal ini menunjukkan bahwa bioteknologi berkembang semakin pesat. Tapi, sudah tahukah kamu apa itu pengertian biotekonologi?

Pengertian Bioteknologi

Dari segi etimologi, bioteknologi berasal dari tiga kata, yaitu bios, teknos, dan logos. Kata ‘Bios’ berarti makhluk hidup, ‘teknos’ berarti penerapan, dan ‘logos’ berarti ilmu.

Dari makna etimologi tersebut, bioteknologi mempunyai makna harfiah sebagai ilmu yang mempelajari tentang penggunaan makhluk hidup, melalui suatu produk yang berguna untuk meningkatkan kesejahteraan manusia.

Kegiatan bioteknologi pada dasarnya tidak dapat berdiri sendiri. Bioteknologi harus didukung oleh mikrobiologi. Bioteknologi juga berhubungan erat dengan ilmu lain dalam hal biokimia, biologi sel, dan genetika yang mempelajari hal hal yang berkaitan dengan pewarisan sifat.

Berdasarkan hubungan – hubungan yang ada tersebut, bioteknologi dapat dikatakan bukan sebagai cabang ilmu khusus. Bioteknologi menjadi sebuah cabang ilmu yang terintegrasi dengan ilmu lain, atau dengan kata lain bioteknologi merupakan sebuah bentuk ilmu terapan.

Pengaplikasian bioteknologi pada umumnya mencakup pada produksi sel atau biomassa dan juga perubahan atau transformasi kimia sesuai yang diinginkan.

Transformasi kimia, secara lebih lanjut dapat dibagi ke dalam dua bagian, yakni :
  1. Pembentukan produk akhir sesuai dengan yang diinginkan. Contohnya : enzim, asam organik, steroid dan antibiotik.
  2. Penguraian bahan – bahan sisa produks. Contohnya : hasil buangan air limbah, destruksi buangan industri maupun tumpahan minyak.



Perkembangan bioteknologi

Bioteknologi yang berkembang pesat saat ini memang bukan merupaka hal yang baru. Bioteknologi bahka telah dikenal semenjak beberapa dekade silam. Terutama, pada bioteknologi yang menggunakan pendekatan molekuler, atau khususnya yang berhubungan dengan produksi pangan.

Istilah bioteknologi, mulai dikenal sejak tahun 1917. Kata ini dipopulerkan oleh Karl Ereky, seorang adalah ilmuwan Hongaria. Karl adalah orang yang mendiskripsikan produksi peternakan babi yang dilakukan dengan jalan memanfaatkan bit gula sebagai sumber pakan.

Setelah istilah bioteknologi mulai poopuler, aneka kegiatan bioteknologi pun mulai banyak dikembangkan. Hasilnya, pada tahun 1943, manusia akhirnya mampu memproduksi penisilin dalam skala industri. Penisilin merupakan sebuah zat yang bermanfaat besar bagi kesehatan manusia.

Dengan penemuan penisilin, manusia mampu menghasilkan zat antibiotik yang bermanfaat bagi kesehatan di dalam jumlah sangat banyak.

Penemuan biotekologi ini  terus berlanjut. Tahun 1944, kelompok ilmuwan yang terdiri atas Avery, MacLeod, dan McCarty mendemostrasikan tentang materi genetic, yang dikatakan bahwa materi genetic tersebut sebetulnya adalah DNA.

Hasil kerja ilmuwan - illmuwan tersebut kemudian membuat Watson & Crick berhasil mengindentifikasikan serta menentukan struktur DNA yang berupa utas ganda ( ds = double standed ) atau utas tunggal ( ss = single standed ).

Penemuan DNA ini dilakukan tahun 1953. Hal ini bermula dari penemuan struktur DNA. Para ilmuwan berhasil mengungkapkan mengenai seluruh sandi genetik yang mengkode seluruh asam amino dengan triplet kondonnya.

Aktivitas penelitian ini kemudian dilakukan dengan sangat intens mulai tahun 1961 sampai 1966. Banyak dilakukan penelitian mengenai asam nukleat yang kemudian mendorong para ilmuwan untuk mempublikasikan karya ilmiahnya. Mereka pun menerbitkan jurnal di tahun 1961, yang berjudul Biotechnology and Bioengineering.

Kegiatan tersebut lalu mendorong para ilmuwan lain melakukan isolasi terhadap enzim restriksi endomuklease. Hal ini dilakukan mulai tahun 1970. Enzim restriksi kemudian diketahui bermanfaat dalam reaksi pemotongan fragmen – fragmen DNA yang terjadi pada kegiatan kloning gen tertentu.

Aktivitas yang ini akhirnya membuahkan hasil di tahun 1972. Khorana dan kawan – kawannya kala itu berhasil menyintesis secara kimiawi seluruh gen tRNA. Lalu, di tahun 1973, teknologi DNA rekombinan juga berhasil dipaparkan oleh Boyer dan Cohen.

Pada tahun 1975, peneliti Kohler dan Milstein berhasil mendemonstrasikan produksi antibody monoclonal.

Berbagai penemuan dan pencapaian ini menunjukkan bahwa usaha –usaha manusia untuk menentukan secara pasti urutan – urutan basa dari suatu gen (DNA) mengalami perkembangan yang terbilang pesat. Hal ini dilihat dari kemajuan teknologi DNA rekombinan, yang lalu di tahun 1978, perusahaan Genentech akhirnya berhasil memproduksi insulin manusia.

Insulin yang diproduksi oleh bakteri E. coli ini berhasil dipatenkan oleh mahkamah agung Amerika Serikat pada tahun 1980. Mikroorganisme hasil manipulasi gen ini pun kemudian diproduksi secara massal dalam skala industri dan dipasarkan.

Di tahun 1981, perangkat automatic DNA synthesizers mulai dijual secara komersil. Alat ini bermanfaat dalam mengecek apakah mikroorganisme hasil manipulasi gen yang dimaksudkan masih mempunyai susunan gen yang sama atau tidak mengalami mutasi.

Masih di tahun yang sama, kit diagnostic berdasarkan antibodi mendapat persetujuan untuk dijual di Amerika Serikat, hal ini membuat pemasaran hasil biotekonologi dapat semakin diterima masyarakat.

Perkembangan bioteknologi ini berlanjut. Di tahun 1982, vaksin hewan hasil teknologi DNA rekombinan juga telah disetujui penggunaannya di Eropa. Di tahun 1983, plasmid Ti hasil rekayasa genetika juga telah digunakan untuk transformasi tanaman.

Penelitian – penelitian yang dilakukan di bidang biologi molekuler berkembang begitu pesat sehingga mendorong US Patent memberikan paten terhadap “mencit” (jenis tikus) yang merupakan hasil rekayasa genetika. Walau demikian, kebijakan ini ternyata rentan terhadap kanker dan baru diketahui tahun 1988.

Pembuktian ini dipublikasikan melalui metode Polymerase Chain Reaction terkait dengan amplifikasi fragmen DNA / gen tertentu.

Walau ada masalah, perkembangan bioteknologi dan rekayasa genetika tetap saja berlangsung. Tahun 1990, Amerika Serikat juga telah menyetujui percobaan terapi gen sel somatic pada manusia.

Tahun 1996, ilmuwan Roslin Institute Skotlandia, Ian Wilmut dan Keith Campbell akhirnya membuat pencapaian fenomenal dengan melakukan cloning domba. Domba hasil cloning ini bernama Dolly.

Muncul pula beberapa tanaman transgenic yang diklaim juga mempunyai sifat unggul. Tanaman transgenic kebanyakan merupakan tanaman pangan dan industri yang kemudian gencar diaplikasikan di beberapa negara, termasuk juga di Indonesia.

Penemuan lain yang dilakukan tahun 2001, menunjukkan bahwa konstruksi monyet transgenic yang mengandung gen GFP dari sejenis ubur – ubur berhasil dilakukan.

Bioteknologi di bidang kesehatan antara tahun 2001 hingga saat ini terlihat sukses meraih banyak pencapaian penting, seperti :

Tahun 2003, ilmuwan dari Celera Genomics dan Human Genome Project berhasil menyelesaikan pemetaan seluruh genom manusia. Pemetaan genetis ini dimulai tahun 2000 dan berakhir tahun 2003. Kesukesan ini lah yang memungkinkan penelitian tentang pengobatan bagi aneka penyakit genetis, seperti kanker, Parkinson, jantung, dan Alzheimer dapat terjadi.

Kesuksesan bidang rekayasa genetika tahun 2004, juga berhasil dibuktikan oleh lembaga pengawasan obat dan makanan Amerika Serikat yang telah menyetujui antibody monoclonal. Antibody monoclonal berguna dalam upaya menghambat pertumbuhan pembuluh darah yang digunakan dalam terapi kanker.

Tahun 2006, lembaga tersebut juga menyetujui penggunaan vaksin rekombinan terhadap virus papiloma, yang merupakan virus penyebab kutil genital dan kanker serviks. Sekitar tahun 2015, struktur 3-D dari virus HIV, virus penyebab AIDS juga telah berhasil ditemukan.

Selain itu, riset tentang sel punca (stem cell) pun berkembang pesat. Tahun 2007, ilmuwan menemukan cara untuk dapat membuat sel punca dari sel kulit manusia.

Tahun 2009, pemerintah Amerika Serikat menyetujui sel punca tersebut untuk digunakan dalam terapi penyakit Alzheimer. Tahun 2011, seorang pasien berhasil menerima transplantasi trakhea yang berasal dari sel punca tersebut.

Sebelumnya, di tahun 2008, para ahli kimia Jepang juga diketahui telah berhasil menemukan molekul DNA dari bahan – bahan sintetis. Penemuan ini lah yang kemudian digunakan dalam terapi gen. Sementara itu, Dr. J. Craig Venter bersama dengan timnya berhasil membuat replika struktur gen bakteri dari bahan – bahan kimia. Berbagai hasil penemuan bidang bioteknologi ini menunjukkan bahwa kita semakin dekat dengan kemungkinan untuk menciptakan makhluk hidup buatan.

Postingan terkait: