Rekayasa Genetika dan Bioteknologi

A. Rekayasa Genetika   

  Rekayasa genetika pertama kali ditemukan oleh Crick dan Watson pada tahun 1953, merupakan suatu proses reproduksi yang memungkinkan pengambilan gen atau sekelompok gen dari sebuah sel dan penanamannya pada sel lain. Metodenya, meskipun canggih dalam perincian, memiliki prinsip sederhana yang memungkinkan transfer gen di antara organisme yang berbeda. Dalam konteks biologi, modifikasi genetika mencakup perubahan pada DNA dengan cara mentransfer gen di antara organisme yang berbeda. Petani tradisional telah melakukan modifikasi genetika melalui penyilangan dan perbaikan tanaman untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu. Proses ini melibatkan penyerbukan dengan bantuan angin, serangga penyerbuk, dan intervensi manusia.

     Rekayasa genetika sebagai kelanjutan dari pemuliaan tradisional, menggunakan teknik genetika molekuler untuk mengubah susunan genetik dan ekspresi genetik. Bidang kedokteran, farmasi, ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian, dan teknik lingkungan telah melibatkan rekayasa genetika untuk mengembangkan berbagai bidang. Teknik rekayasa genetika memungkinkan pemindahan satu atau beberapa gen yang diinginkan dari satu organisme ke organisme lain. Proses rekombinan DNA memungkinkan peneliti mengidentifikasi, melipatgandakan, dan mengisolasi fragmen DNA. Tujuan penggunaan teknik ini melibatkan pemahaman mekanisme dasar proses metabolisme serta pengembangan organisme unggul, seperti tanaman dan hewan ternak. Rekayasa genetika juga menjadi dasar bagi bioteknologi, mencakup manipulasi gen, kloning gen, DNA rekombinan, modifikasi genetik, dan teknologi modern dalam identifikasi, replikasi, modifikasi, dan transfer materi genetik.

    Penerapan praktisnya mencakup marker-assisted selection (MAS) untuk meningkatkan efisiensi berdasarkan informasi fenotip organisme. Sumbangan rekayasa genetika diharapkan memberikan manfaat dalam pemahaman dan penerapan praktis di berbagai bidang. Teknologi rekayasa genetik mencakup berbagai metode antara lain: 1) Isolasi DNA, 2) Isolasi DNA plasmid, 3) PCR (Polimerase Chain Reaction), 4) Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR), 5) Metode Deteksi Produk PCR, 6) Sekuensing DNA, 7) Teknik Hibridisasi, dan 8) Analisis RFLP. Rekayasa genetik telah diaplikasikan dalam berbagai aspek kehidupan manusia antara lain:

• Pertanian dan peternakan: Dalam sektor ini, pemilihan bibit unggul menggunakan rekayasa genetika memudahkan manusia dalam mendapatkan bibit dengan kualitas terjamin, lebih terjangkau secara finansial, dan memastikan ketersediaan pangan.
• Perkembangan Obat Pemberantas Hama: Rekayasa genetika digunakan untuk menciptakan obat-obatan yang efektif dan aman dalam memberantas hama tanaman, memberikan solusi yang mudah diakses oleh Masyarakat.
• Bidang Kedokteran: Rekayasa genetika diharapkan memberikan kontribusi besar dalam pengembangan terapi medis, terutama dalam penanganan penyakit serius yang melibatkan kerusakan organ. Hal ini mencakup teknologi cangkok organ tanpa perlu mencari donor organ, membuka potensi penyembuhan yang lebih efisien.

B. Bioteknologi

     Istilah "bioteknologi" pertama kali diperkenalkan oleh ilmuwan Hungaria, Karl Ereky, pada tahun 1919. Bioteknologi merujuk pada penggabungan biologi dan teknologi manusia. Kata "bioteknologi" berasal dari gabungan kata Yunani, yaitu "Bios" yang artinya hidup, "Teuchos" yang artinya alat, dan "Logos" yang artinya ilmu. Definisi bioteknologi mencakup pemanfaatan makhluk hidup dan produknya dalam produksi barang dan jasa untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Bioteknologi modern dimulai sejak penemuan antibiotik penicillin oleh Alexander Fleming pada tahun 1928. Antibiotik tersebut digunakan untuk mengobati penyakit kulit akibat staphylococcus aureus dan menjadi landasan bagi produksi komersial penicillin dalam skala besar. Bioteknologi saat ini dianggap sebagai teknologi mutakhir yang dapat menjawab berbagai tantangan dalam produksi pangan, obat-obatan, energi, dan industry. Secara esensial, bioteknologi melibatkan teknologi dan organisme hidup untuk meningkatkan efisiensi produksi. Tujuannya adalah meningkatkan hasil produk organisme hidup dengan menggunakan prinsip bioengineering dan modifikasi genetik. Salah satu contoh penerapan bioteknologi adalah penambahan ragi dalam pembuatan roti, menghasilkan roti berpori dan berukuran lebih besar.

     Bioteknologi mencakup lima ruang lingkup utama, yaitu bioteknologi merah, hijau, putih, biru, dan bioinformatika. Bioteknologi merah, juga dikenal sebagai red biotechnology, fokus pada aplikasi bioteknologi dalam bidang kesehatan. Bioteknologi hijau (green biotechnology) berkaitan dengan penerapan teknologi ini dalam pertanian dan bidang lingkungan. Bioteknologi putih (white biotechnology) terkait dengan penggunaan bioteknologi dalam industri untuk menghasilkan produk kimia dan bahan baku. Bioteknologi biru (blue biotechnology) mencakup aplikasi bioteknologi di sektor kelautan dan perikanan. Terakhir, bioinformatika merupakan ruang lingkup bioteknologi yang berkaitan dengan penggunaan teknologi informasi dan komputasi dalam pemahaman dan analisis data biologis. Selain itu, bioteknologi dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. Saat ini, bioteknologi telah diimplementasikan dalam berbagai sektor, termasuk industri pangan, kesehatan dan farmasi, pertanian dan peternakan, serta aspek lingkungan.