Bioteknologi

1.    a. Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan organisme, sistem, atau proses biologi untuk menghasilkan produk berupa barang atau jasa yang berguna untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Perkembangan bioteknologi didukung oleh perkembangan cabang ilmu yang lain yaitu mikrobiologi, genetika, fisika, kimia biokimia, fisiologi, dan lain-lain. Bioteknologi memberikan harapan besar untuk meningkatkan kesejahteraan manusia dengan berbagai terobosan yang dilakukannya.

b. Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern

Perbedaannya terletak pada prinsip-prinsip ilmiah yang digunakan. Bioteknologi konvensional masih menggunakan prinsip-prinsip ilmiah yang sederhana. Sedangkan bioteknologi modern telah menggunakan prinsip-prinsip genetika dan biologi molekuler. Jadi dalam bioteknologi konvensional belum melibatkan rekayasa genetika dan bioteknologi modern telah melibatkan rekayasa genetika.

Berikut perbedaan bioteknologi konvensional dan modern. Yang di tampilkan dalam tabel berikut.

sifat	konvensional	modern
Penggunaan teknik.	Peragian/fermentasi.	DNA rekombinan.
Campur tangan manusia.	Terbatas dan secara alami.	Mengubah sifat makhluk hidup
Produk hasil	Alcohol,kecap, tauco, keju, tempe, tape, dan yoghurt.	Tomat tahan lama, kapas tahan lama, dan jagung berprotein tinggi.

2.    Jika kloning gen ke dalam suatu bakteri menggunakan plasmid pBR322. Baik plasmid maupun DNA sumber gen donor  dipotong dg enzim PstI .  Jelaskan bagaimana cara membedakan bakteri yg membawa  plasmid rekombinan dan bakteri yang membawa plasmid asli/ utuh.

Jawab:

Bakteri yang membawa plasmid rekombinan dicirikan dengan Bakteri yg membawa plasmid yg telah terpotong pada gen amp^r  tidak lagi tahan dalam media yg mengandung ampisilin namun resisten terhadap tetrasiklin. Sehingga bakteri dengan plasmid rekombinan dapat tumbuh di media yang mengandung tetrasiklin tetapi tidak dapat tumbuh di media yang mengandung ampisilin.  Sedangkan bakteri yang membawa plasmid utuh/asli dicirikan dengan plasmid yg telah terpotong pada gen amp^r   tahan dalam media yg mengandung ampisilin maupun tetrasiklin.

3.      Dari  transkripsi DNA berikut,  anda diminta      menggambarkan  urutan mRNA  hasil transkripsi yang berbentuk struktur batang dan lengkungan (loop) sebagai pertanda transkripsi segera diakhiri

JAWAB:

4.    Jelaskan kenapa enzim endonuclease  restriksi  tipe 2 banyak digunakan untuk  memotong gen dalam bioteknologi modern.   Berikan contohnya.

Jawab:

Enzim endonuklease restriksi adalah enzim yang dapat mengenali dan memotong kedua utas DNA (Deoxy Ribonucleic Acid) pada urutan basa tertentu. Enzim ini akan mencari sekuens spesifiknya dengan cara menempel pada DNA secara spesifik maupun nonspesifik, kemudian berdifusi secara linier dengan kecepatan tertentu hingga ditemukan sekuens spesifik yang dikenalinya untuk dipotong. Berikut adalah contoh daftar mikroba penghasil enzim retriksi beserta sekuen pengenalnya.

NAMA ENZIM	SEKUENS PENGENAL	ORGANISME ASAL
EcoRI	G AATTC	Escherichia coli
HindIII	A AGCTT	Haemophilus influenzae
HhaI	GCG C	Haemophilus haemolyticus
TaqI	T CGA	Thermus aquaticus
BsuRI	GG CC	Bacillus subtilis
BalI	TGG CCA	Brevibacterium albidum
NotI	GC GGCCGC	Nocardia otidis-caviarum
BamHI	G GATCC	Bacillus amylolyquefaciens
SmaI	CCC GGG	Serratia marcescens

Oleh karena itu, enzim ini memiliki peranan penting dalam berbagai teknik molekuler dan genetika, misalnya untuk analisis gen dan kloning gen yang bermanfaat. Bidang ilmu dan teknologi pangan juga memanfaatkan enzim ini, misalnya dalam mendeteksi patogen pangan secara molekuler. Enzim ini juga bermanfaat untuk pengembangan produk-produk pertanian, seperti varietas kedelai tahan hama, kentang tahan virus, analisis gen, konstruksi pangan transgenik, dan beragam produk hasil pengembangan lainnya.

Dalam bidang biologi molekuler, enzim endonuklease restriksi dimemanfaatkan untuk melakukan modifikasi terhadap materi genetik (Asam Deoksiribonukleat atau DNA) organisme tertentu. Modifikasi tersebut bertujuan memperoleh varietas tertentu dengan karakteristik yang lebih baik dari organisme sebelumnya. Contoh lainnya, enzim tersebut digunakan juga untuk pemetaan DNA, kloning gen, analisis proses degenerasi sel, karakterisasi gangguan genetik menurun pada DNA, analisis keterkaitan filogenetik, dan sebagainya. Secara alami pada bakteri fungsi enzim endonuklease restriksi berperan untuk menghancurkan DNA asing yang masuk, seperti infeksi bakteriofage dengan cara memotong DNA asing tersebut pada sekuens yang dikenalinya. Dengan demikian, keberadaan enzim ini pada organisme merupakan suatu mekanisme pertahanan tubuh organisme dari DNA asing.