[#2] Materi Biologi (Kelas 12) : Hereditas pada Manusia, Mutasi, dan Bioteknologi (+ Video Pembelajaran) [#BelajarDiRumah]

Assalammu‘alaikum wr. wb.

Hello gaes! Apakah kalian ingin belajar Biologi? Jangan malas untuk mempelajari tentang Ilmu Sains. Kali ini kita berjumpa lagi di Kelas 12, dan saya akan membahas Materi Biologi tentang Hereditas pada Manusia, Mutasi, dan Bioteknologi.

HEREDITAS PADA MANUSIA

Sumber Materi : Rumah Belajar Kemdikbud (Sumber.Belajar.Kemdikbud.go.id) dan Pahamify (Blog)

[KETERANGAN : Untuk membaca Materi Biologi sebelumnya tentang Pola-pola Hereditas, silahkan baca dan lihat di sini.]

Di dalam inti sel terdapat kromatin yang berupa benang-benang halus. Benang-benang halus ini dipintal menjadi kromosom ketika sel siap membelah. Kromosom merupakan struktur padat yang terdiri dari dua molekul, yaitu protein dan DNA. Kromosom dibedakan atas dua jenis, yaitu gonosom atau kromosom seks (kromosom jenis kelamin) dan autosom atau kromosom tubuh. Pada struktur heliks ganda DNA tertulis informasi pembuatan protein yang disebut gen. Silakan Anda perhatikan gambar di bawah ini.

Secara garis besar, gen memiliki dua fungsi, yaitu menduplikasi diri sendiri untuk menghasilkan kembali sel dan terkait Fungsi Hereditas yang menyalin atau meneruskan informasi yang sama ke generasi berikutnya. Informasi tersebut dapat berupa karakteristik fisik, golongan darah, hingga kelainan dan cacat fisik hingga penyakit bawaan.

Fenomena kelainan fisik atau penyakit bawaan pada manusia semakin lama semakin banyak terjadi. Penyakit bawaan seperti asma, diabetes melitus, hingga kelainan jantung bukan disebabkan infeksi kuman penyakit. Sama halnya dengan kelainan seperti albino, polidaktili (jari lebih dari lima), dan buta warna. Penyakit dan kelainan tersebut diwarisi oleh orang tua melalui Kromosom Tubuh (Autosom) maupun Kromosom Seks (Gonosom).

Berbeda dengan Hewan Percoban seperti Mencit, para peneliti mengalami kesulitan untuk menyelidiki sifat keturunan pada manusia. Hal ini disebabkan karena tidak mungkin mengawinkan manusia satu dengan yang lain sekehendak hati demi melihat kemungkinan pewarisan sifat maupun penyakit keturunan.

Adanya kendala-kendala tersebut menyebabkan timbulnya cara lain dalam mempelajari genetika manusia. Apa itu genetika? Genetika merupakan cabang dari biologi yang mempelajari faktor keturunan.

 

Beberapa cara yang umum dipergunakan dalam genetika manusia adalah sebagai berikut.

1. Menggunakan Pedigree (Peta Silsilah) yaitu catatan sifat menurun dari generasi ke generasi secara beruntun.
2. Meneliti Genetika pada hewan yang memiliki sifat atau karakter mirip dengan yang dimiliki manusia.
3. Mempelajari penurunan sifat pada anak kembar.

Selain itu, ada cara-cara yang dapat dilakukan para calon orang tua untuk mencegah penyakit dan kelainan pada keturunannya kelak. Cara-cara pencegahan tersebut akan dibahas pada bab materi Hereditas pada Manusia ini.

Sifat-sifat yang dimiliki orang tua diturunkan pada anaknya melalui pola pewarisan tertentu. Salah satu metode mempelajari penurunan sifat manusia yang banyak digunakan adalah dengan metode asal usul atau silsilah dalam bentuk Pedigree (Peta Silsilah).

Simbol-simbol umum yang digunakan pada pedigree sebagai berikut.

Untuk memahami lebih lanjut tentang peta silsilah, perhatikanlah animasi peta silsilah penyakit hemofilia pada Kerajaan Inggris berikut.

Peta Silsilah Penyakit Hemofilia pada Kerajaan Inggris

Cara Menentukan Golongan Darah

Sebenarnya, Pasangan Ayah dan Ibu yang memiliki golongan darah sama-sama A, bisa mempunyai anak dengan golongan darah O. Mengapa hal ini bisa demikian? Yuk kita bahas lebih lanjut.

1. Sistem Golongan Darah ABO

Dalam hereditas pada manusia, ada beberapa cara menentukan golongan darah. Sistem pertama yang biasa digunakan adalah sistem ABO. Menurut sistem ABO, golongan darah manusia dikontrol oleh 3 macam alel, yaitu alel IA, IB, dan IO. 

Alel IA dan alel IB memiliki sifat dominan, sementara alel IO sifatnya resesif. Nah, karena sifat alel A dan B dominan, sementara O resesif, kombinasi golongan darah manusia jadi ada 4 macam, yaitu A, B, AB, dan O.

Orang yang memiliki golongan darah A memungkinkan menghasilkan dua genotip, yaitu Homozigot IA IA atau Heterozigot IA IO. Karena IO resesif, orang yang memiliki genotip IA IO akan memiliki golongan darah A. 

Orang dengan golongan darah B juga bisa memiliki dua kemungkinan genotip, yaitu homozigot IB IB atau heterozigot IB IO. Kalau golongan darah kamu AB, berarti kamu memiliki genotip IA IB. Golongan darah O harus memiliki genotip homozigot IO IO supaya fenotipnya O.

2. Contoh Sistem ABO

Contoh sistem ABO dalam menentukan golongan darah misalnya seperti ini, seorang ayah memiliki golongan darah heterozigot A, IA IO, sementara seorang ibu memiliki golongan darah yang juga heterozigot A, IA IO, maka anak mereka bisa memiliki dua kemungkinan golongan darah. 

Kalau sang anak mewarisi IA dari ayahnya dan IA dari ibunya, ia akan memiliki genotip yang homozigot. Sang anak pasti akan memiliki golongan darah A. Sedangkan kalau sang anak mewarisi IA dan IO dari orang tuanya, genotipnya akan jadi heterozigot, tapi anak ini akan tetap memiliki golongan darah A. 

Nah, kalau sang anak mewarisi IO IO, baik dari ayah atau ibunya, sang anak akan memiliki golongan darah O. Jadi, dari orangtua yang memiliki golongan darah A heterozigot, bisa memiliki anak dengan perbandingan genotip 3 golongan darah dan 1 golongan darah O.

Makanya, kalau ada anak yang memiliki golongan darah O, padahal orang tuanya memiliki golongan darah A seperti yang dibahas di awal artikel ini, bukan berarti anak tersebut anak tiri atau bukan anak kandung orang tuanya. Melainkan karena anak tersebut mewarisi IO IO dari kedua orang tuanya.

3. Protein Pembeda Sistem ABO

Sistem ABO memiliki protein pembeda. Letak protein pembeda ini ada di membran sel darah merah atau eritrosit yang disebut antigen. Golongan darah A eritrositnya memiliki protein yang bernama antigen A. Golongan darah B memiliki antigen B. Golongan darah AB memiliki dua jenis antigen, ada A dan B. Sementara golongan darah O etidak punya antigen sama sekali. 

Jadi, penggolongan darah sistem ABO ini berdasarkan ada atau etidaknya antigen tadi. Antigen ini memiliki kaitan dengan sistem imunitas seseorang. Sistem ini tidak ada hubungannya dengan sifat seseorang yang membahas karakter manusia berdasarkan golongan darahnya. 

Selain karena kepribadian manusia itu kompleks, sifat manusia juga dipengaruhi kombinasi antara faktor gen, juga neurotransmitter otaknya yang mengatur Emosi, Level Hormon, dan juga Pengaruh Lingkungan. 

Makanya kalau kamu baca buku-buku tentang karakter manusia berdasarkan golongan darah, kamu jangan langsung percaya. Kalau buat seru-seruan saja sih tidak apa-apa. Anggap saja kamu sedang membaca horoskop atau iseng bermain ramalan cinta. 

4. Transfusi Darah

Di antara kamu mungkin pernah merasa penasaran, kenapa kita tidak bisa seenaknya mendonorkan darah ke orang lain? Jawabannya karena adanya antigen. Antigen ini mejadi salah satu faktor penting dalam hereditas pada manusia.

Karena, saat mendonorkan darah, golongan darah pendonor dan penerima donor harus sama. Jadi, kalau kamu mau donorkan darah A, ya harus ke orang yang golongan darahnya A.

Kalau darah A didonorkan ke orang dengan golongan darah B, tubuh orang yang bergolongan darah B tersebut akan mendeteksi kalau ada antigen A dari golongan darah A. Darah B akan memproduksi antibodi A atau anti-A untuk menghancurkan sel darah A. Kalau udah begini, transfusinya akan sia-sia. 

Namun, hereditas pada manusia membuat golongan darah cukup unik. Misalnya khusus untuk golongan darah AB. AB kan memiliki eritrosit yang mengandung antigen A dan antigen B, jadi orang yang memiliki golongan darah AB ini bisa menerima golongan darah apa saja. 

Dia bisa menerima golongan darah apa saja karena tubuhnya tidak akan memproduksi antibodi untuk menghancurkan darah lain. Makanya, golongan darah AB ini disebut sebagai resipien universal. Wah, enak banget ya?

Berbeda ceritanya sama orang dengan golongan darah O. Orang dengan golongan darah O malah disebut pendonor universal karena eritrositnya tidak punya antigen. Jadi kalau orang dengan golongan darah O mendonorkan darahnya ke orang dengan golongan darah A, B, atau AB, darahnya bisa diterima dan tidak akan menimbulkan reaksi pembentukan antibodi bagi si penerima. 

5. Sistem Rhesus

Pada Tahun 1939 ada pembekuan darah saat transfusi, padahal prosedurnya sudah sesuai aturan dari sistem ABO. Darah yang didonorkan justru membeku alias mengalami penggumpalan dan tidak diterima oleh tubuh pasien. 

Terus di tahun 1940, seorang ahli fisiologi Austria bernama Karl Landsteiner dan Weiner Phillip menemukan kalau sistem penggolongan darah ini tidak bisa berdasar dari sistem ABO saja. Mereka menemukan sistem golongan darah bernama sistem rhesus atau Rh.

Sistem Rhesus ini adalah pembagian golongan darah berdasarkan faktor rhesus, alias antigen lain yang ada di eritrosit. Orang yang punya faktor rhesus ini digolongkan ke kelompok orang dengan rhesus positif. 

Rhesus positif ini memiliki sifat dominan alias memiliki genotip R dan h. Sementara orang yang tidak punya faktor rhesus, digolongkan ke kelompok orang dengan rhesus negatif. Rhesus negatif ini memiliki sifat resesif dengan genotip r dan h.

Orang dengan rhesus positif hanya bisa menerima darah yang sama dari pendonor rhesus positif juga. Demikian sebaliknya dengan orang dengan rhesus negatif, hanya bisa menerima darah dari pendonor rhesus negatif juga. Kalau rhesusnya beda, akan terjadi pembekuan darah karena antigennya akan melawan darah yang bukan jenisnya.

6. Rhesus dan Kehamilan

Adanya penemuan perbedaan rhesus tadi bukan hanya memecahkan kasus pembekuan darah pada transfusi darah lho, penemuan ini bahkan memecahkan kasus berkurangnya sel-sel darah pada janin atau yang sering disebut sebagai hemolitik janin. Dalam kasus ini, janin yang memiliki Rhesus berbeda dengan ibunya, bisa mengalami kematian.

Bayi bisa memiliki Rhesus yang berbeda dari ibunya kalau sang ibu memiliki rhesus negatif dan ayahnya memiliki Rhesus Positif. Karena Rhesus Positif dari sang ayah ini dominan, sang anak pasti rhesusnya positif juga. 

Adanya Dua Rhesus yang berbeda antara sang ibu dan janin, membuat tubuh sang ibu menghasilkan reaksi alergi pada keberadaan janin dalam rahimnya. Kalau sudah begini, tubuh sang ibu akan memproduksi antibodi yang akan menyerang sel darah merah janin. Akibatnya, janin akan kekurangan sel darah merah atau anemia dan berakhir pada kematian janin dalam kandungan sang ibu.

7. Sistem MN

Setelah ditemukannya antigen A dan B pada golongan darah A, B, O, dan faktor rhesus pada rhesus positif-negatif, ternyata ada antigen lain lagi di membran eritrosit. Antigen ini bernama antigen M dan N yang dikenal dengan sistem golongan darah M, N dan MN. Kalau di sistem ABO alelnya menggunakan lambang I, pada sistem MN ini digunakan lambang L. 

Jadi, jika eritrositnya memiliki alel LM, golongan darahnya M. Kalau eritrositnya memiliki alel LN, golongan darahnya N. Nah, kalau eritrositnya memiliki alel LM dan LN, golongan darahnya MN. 

Uniknya, melalaui cara menentukan golongan darah pada sistem MN ini, plasma darah tidak akan memproduksi antibodi. Jadi, walaupun punya golongan darah yang berbeda, transfusi bisa tetap dilakukan. Tapi, tetep sebelum transfusi harus memperhatikan dua sistem lainnya, yaitu sistem ABO dan sistem rhesus.

Sistem MN ini biasanya digunakan untuk menentukan keturunan seseorang. Misalnya, ada dua bayi yang tertukar di rumah sakit dengan golongan darah dan rhesus yang sama, maka cara untuk mengetahui siapa orang tua masing-masing bayi tersebut adalah dengan menggunakan sistem MN.

Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat dan tontonlah Video YouTube di bawah ini :

MUTASI

Sumber Materi : Tanya-tanya.com, dan Ruangguru (Blog)

Yang dimaksud dengan mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik, baik DNA maupun RNA. Perubahan tersebut bisa terjadi pada taraf urutan gen (disebut juga mutasi titik) maupun pada taraf urutan Kromosom yang disebut aberasi. Peluang terjadinya mutasi di alam adalah sebanyak 1:10.000 Individu. Wah, rendah sekali ya ternyata!

Nah, ternyata, mutasi juga sudah banyak dimanfaatkan di berbagai bidang, khususnya di bidang Biologi. Salah satu contohnya antara lain pembuatan buah tanpa Biji, misalnya semangka tanpa Biji. Selain itu, produksi bibit unggul, pembuatan tanaman hias, dan pembentukan antibiotik juga bisa dilakukan dengan memanfaatkan mutasi.

Selain memiliki beberapa manfaat, Mutasi juga memiliki dampak negatif, lho. Dampak negatif Mutasi antara lain berdampak bagi manusia, yaitu timbulnya penyakit seperti Sindrom Turner, Klinefelter, Sindrom Jacob, Sindrom Patau, Sindrom Edward, Metafemale, dan Anemia Sel Sabit. Adapun pada saat Pandemi COVID-19 ini, adanya Mutasi pada Virus Corona varian baru ini juga akan berdampak dan berkaibat fatal yang bisa menyebabkan lebih banyak korban jiwa.

Mutasi terjadi sebagai akibat dari perubahan materi genetik (DNA) dan kromosom yang akan

diwariskan pada keturunannya, akan tetapi mutasi juga dapat terjadi secara :

• Mutasi Alami : mutasi yang terjadi secara spontan dan acak tanpa diketahui penyebabnya. Mutasi alami terjadi karena ketidakstabilan nukleotida, ketidaksempurnaan pembelahan meiosis, dan kesalahan replikasi.
• Mutasi Buatan : mutasi yang terjadi karena disengaja atau direncanakan oleh manusia dengan tujuan untuk memperbaiki fenotip tanaman dan budidaya tumbuhan maupun hewan.

Zat-zat yang menyebabkan terjadinya Mutasi (Mutagen) :

1. Mutagen bahan Kimia : Aminopurpurin, Antibiotik, Alkohol, Asam nitrat, dan Kolkisin

2. Mutagen bahan Fisika

• Radiasi peng-ion : Sinar X, Zat Radioaktif, Proton, Sinar Kosmis, dan Neutron b
• Radiasi non peng-ion : Sinar UV dan Suhu Tinggi

3. Mutagen bahan Biologi : Bakteri dan Virus

A. Mutasi Gen

Mutasi gen adalah perubahan pada materi genetik yang terjadi disebabkan oleh subsitusi basa N mahluk

hidup. Ada beberapa jenis mutasi gen, yaitu :

1. Mutasi tidak bermakna / nonsense mutation : Terjadinya perubahan pada triplet basa (kodon) tetapi tidak menyebabkan kesalahan pada pembentukkan protein.

2. Mutasi ganda / triple mutation : Perubahan yang terjadi secara bersama-sama karena adanya pengurangan

atau penambahan tiga basa.

3. Mutasi bingkai/ frame shift mutation : terjadinya delesi (pengurangan basa nitrogen dan duplikasi (penambahan basa nitrogen).

4. Mutasi penggantian basa : terjadinya transisi (basa purin tersubstitusi oleh basa purin lainnya) dan tranversi (basa purin tersubstitusi oleh basa pirimidin)

B. Mutasi Kromosom

Mutasi kromosom adalah perubahan atau kesalahan yang terjadi pada suatu kromosom berupa perubahan struktur atau jumlah segmen kromosom.

1. Jenis Mutasi karena perubahan struktur Kromosom

a. Delesi : Pengurangan satu atau lebih basa nitrogen pada segmen kromosom

b. Duplikasi : Penambahan sebagian atau beberapa segmen kromosom

c. Inversi : Perubahan lokasi patahan segmen kromosom ketika melekat kembali dengan posisi terbalik

d. Translokasi : Perpindahan potongan segmen kromosom ke potongan lain yang bukan homolognya

2. Jenis Mutasi karena perubahan jumlah segmen Kromosom

a. Euploidi : Perubahan jumlah kromosom (berkurang atau bertambah) pada seluruh set pasangan kromosom. Contohnya 2n menjadi 4n atau 2n menjadi n.

b. Aneuploidi : perubahan jumlah kromosom (kekurangan atau kelebihan)yang abnormal. Contohnya Trisomi (2n+1), Tetrasomi (2n+2), Monosomi (2n-1), Nulisomi (2n-2).

Beberapa kelainan yang terjadi akibat mutasi :

    1. Syndrome Jacob

• Disebabkan oleh kelainan kromosom XY
• Kariotipe : 47 XYY
• Rumus kromosom : 22AA + XYY

    2. Syndrome Edward (Trisomi 18)

• Kelainan pada kromosom 16, 17, atau 18
• Kariotipe : 45A+XX/XY
• Rumus kromosom : 22AA+XX/XY+18

    3. Syndrome Cry du Cat

• Kelainan karena mengalami kehilangan kromosom nomor 5
• Kariotipe : 46XX-5
• Rumus kromosom : 22AA+XX/XY-5

    4. Syndrome Klinefelter

• Kelainan genetik adanya salinan kromosom X
• Kariotipe : 47 XXY/46 XY
• rumus kromosom : 22AA + XXY

    5. Syndrome Turner

• Disebabkan oleh mutasi gonosom
• Kariotipe : 45 XO
• Rumus kromosom : 22AA + XO

    6. Syndrome Wanita Super

• Seorang wanita yang memiliki 3 (Tiga) Kromosom X
• Kariotipe : 47 XXX
• Rumus kromosom : 22AA + XXX

    7. Syndrome Down (Trisomi 21)

• Gagalnya Pembelahan Sel Gamet pada saat Meiosis I atau Meiosis II
• Kariotipe : 47 XX +21 (wanita) atau 47 XY +21 (laki-laki)
• Rumus kromosom : 22AA+XX/XY+21

    8. Syndrome Patau (Trisomi 13)

• Kelainan karena adanya tambahan salinan kromosom 13
• Kariotipe : 47XX+13 (wanita) atau 47XY+13 (laki-laki)
• Rumus kromosom : 22AA+XX/XY+13 

C. Dampak Negatif Mutasi

1. Sindrom Turner

Sindrom Turner merupakan kelainan genetik pada perempuan karena kekurangan satu kromosom X. Biasanya, perempuan memiliki kromosom seks XX yang berjumlah 46 buah, tetapi pada penderita Sindrom Turner, kromosomnya menjadi XO dan hanya berjumlah 45 buah. Penderita Sindrom Turner juga mengalami infertil.

2. Sindrom Jacob

Sindrom Jacob diderita oleh pria. Sindrom Jacob terjadi karena ada 1 tambahan kromosom Y pada pria, sehingga kromosomnya menjadi XYY. Meskipun menyebabkan kelainan genetik, sindrom ini tidak diwariskan secara turun temurun. 

3.Sindrom Klinefelter

Sindrom Klinefelter adalah kelainan yang disebabkan oleh kelebihan kromosom X pada laki-laki. Oleh karena itu, pada penderita Klinefelter, kromosomnya menjadi XXY. Salah satu ciri fisik yang terlihat dari penderita sindrom ini adalah payudara yang membesar. Selain Sindrom Klinefelter, kelainan lain yang disebabkan oleh mutasi gen yang tidak sempurna adalah sindrom patau

4. Sindrom Patau

Sindrom Patau atau Trisomy 13. Pada penderita Sindrom Patau, terdapat 3 salinan kromosom dan mengalami kelainan pada kromosom ke-13. Selain itu, Sindrom Patau merupakan kondisi genetik, sehingga penyakit ini hanya bisa diwariskan berdasarkan garis keturunan saja. 

5.Sindrom Edward

Sindrom Edward juga merupakan kelainan pada kromosom. Kromosom yang mengalami kelainan pada Sindrom Edward adalah kromosom nomor 18. Salah satu ciri bayi yang mengalami Sindrom Edward adalah jari yang tumpang tindih dengan kondisi telapak tangan yang menggenggam. Sindrom selanjutnya yang disebabkan oleh kelainan kromosom adalah sindrom metafemale

6. Sindrom Metafemale

Sindrom ini sering juga disebut dengan sindrom wanita super, yang menyebabkan penderitanya menjadi berperawakan lebih besar dari wanita pada umumnya. Hal ini disebabkan kelebihan kromosom X pada penderitanya, sehingga penderita Sindrom Metafemale biasanya memiliki kromosom XXX.  

Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat dan tontonlah Video YouTube di bawah ini :

BIOTEKNOLOGI

Sumber Materi : Ruangguru (Blog), Ruangguru (Blog), dan id.Wikipedia.org

Bioteknologi adalah Cabang Ilmu Biologi yang mempelajari pemanfaatan Makhluk Hidup (Bakteri, Fungi, Virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (Enzim, Alkohol, Antibiotik, Asam Organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada Biologi semata, tetapi juga pada Ilmu-ilmu Terapan dan Murni lain, seperti Biokimia, Komputer, Biologi Molekular, Mikrobiologi, Genetika, Kimia, Matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, Bioteknologi adalah Ilmu (Sains) Terapan yang menggabungkan berbagai Cabang Ilmu/Sains dalam proses Produksi Barang dan Jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan Bir, Roti, maupun Keju yang sudah dikenal sejak Abad ke-19, pemuliaan Tanaman untuk menghasilkan Varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta Pemuliaan dan Reproduksi Hewan. Di bidang Medis, penerapan Bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan Vaksin, Antibiotik, dan Insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan Alat ini, Produksi Antibiotik maupun Vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada saat ini, Bioteknologi terbagi menjadi 2 Jenis, yaitu Bioteknologi Konvesional dan Bioteknologi Modern.

A. Bioteknologi Konvesional

Bioteknologi konvensional memanfaatkan mikroorganisme secara utuh dan tidak bisa diproduksi dalam jumlah yang sangat besar. Oleh karena itu, meskipun bisa diproduksi secara massal melalui pabrik, tetapi tidak bisa diproduksi dalam jumlah besar, ya. Selain itu, bioteknologi konvensional juga dilakukan tanpa adanya Fertilisasi, tetapi menggunakan teknik fermentasi

Oh iya, Fermentasi memiliki beberapa prinsip yang harus kamu ketahui. Dengan melakukan proses fermentasi, akan terjadi perubahan sifat subtrat dan senyawa kompleks terpecah menjadi senyawa yang lebih sederhana. Selain itu, fermentasi juga menghasilkan senyawa asam dan gas, lho! 

1. Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi Konvensional juga memiliki kelebihan dan kekurangan, lho! Bioteknologi konvensional menggunakan bahan yang harganya relatif murah dan mudah didapat. Teknologi yang  digunakan juga tergolong sederhana dan tidak memiliki dampak negatif jangka panjang serta bisa meningkatkan nilai gizi makanan. Lalu, kekurangannya apa, dong?

Kekurangan Bioteknologi konvensional adalah tidak adanya perbaikan masalah genetik dan tidak bisa mengatasi masalah genetik yang sudah ada sebelumnya. Selain itu, proses bioteknologi juga sangat mudah dipengaruhi oleh kondisi alam, antara lain suhu dan hama di lingkungan tersebut.  

2. Produk Bioteknologi Konvensional

Nah, setelah mengetahui informasi mengenal Bioteknologi Konvensional, mari kita simak daftarnya di tabel berikut ini!

Wah, ternyata MSG itu hasil produk bioteknologi konvensional, lho! Lalu terbuatnya dari Tebu? Wah, baru tahu kaaan? Ternyata tanpa kita sadari, produk bioteknologi konvensional ini banyak banget, ya. Selain itu, produknya juga bisa kamu temukan di pasar atau supermarket di dekat rumahmu.

B. Bioteknologi Modern

Pada Zaman yang modern ini pastinya Teknologi sudah semakin canggih. Berkat dengan adanya Kemajuan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK), pastinya Bioteknologi juga ikut berkembang. Contoh Bioteknologi modern adalah Kloning Gen.

1. Ciri-Ciri Bioteknologi Modern

Supaya semakin mengenal Bioteknologi modern, kita mulai dari mengenal ciri-cirinya dulu. Bioteknologi modern dilakukan dengan peralatan yang sudah jauh lebih canggih dibanding dengan bioteknologi konvensional. Oleh karena itu, bioteknologi modern bisa memproduksi hasil dalam jumlah yang lebih banyak pula. Selain itu, ada proses sterilisasi yang terlibat di dalam proses bioteknologi modern ini. Proses ini hanya memanfaatkan sedikit bagian dari Organisme dan menggunakan Prinsip Ilmiah dengan Teknik Kulturinitro dan Rekayasa Genetika.

2. Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Modern

Setelah mengetahui ciri-ciri bioteknologi modern, yang selanjutnya kita bahas adalah kelebihan dan kekurangannya, ya. Dari beberapa poin tentang kelebihan dan kekurangannya, salah satu yang paling menonjol adalah waktu produksi yang lebih cepat, tetapi menimbulkan Kesenjangan Ekonomi karena Bioteknologi modern sangat mengutamakan penggunaan mesin. Apa lagi, ya? 

KELEBIHAN dari Bioteknologi Modern	KEKURANGAN dari Bioteknologi Modern
Menghilangkan Bibit Unggul	MenggunakanTeknologi yang mahal
Mengatasi permasalahan pelestarian lingkungan	Menimbulkan kesenjangan Ekonomi
Menghasilkan produk Kesehatan	Produknya dapat menimbulkan Reaksi Alergi bagi orang yang sensitif
Waktu produksi yang lebih cepat	Mengurangi Plasma Nutfah
Bisa mengatasi masalah Genetik	Menyebabkan Mutasi bagi makhluk hidup

3. Produk Bioteknologi Modern

Produk Bioteknologi modern ternyata ada banyak lho! Selain Kloning, yang merupakan teknik penggabungan nukleus tanpa inti dan inti sel somatik, DNA Rekombinan dan tanaman transgenik juga merupakan produk Bioteknologi modern. Wah, apa tuh DNA Rekombinan dan Tanaman Transgenik? DNA Rekombinan adalah proses penyisipan Kultur Jaringan Tumbuhan, sedangkan Tanaman Transgenik adalah Tanaman yang disisipkan Gen Asing ke dalamnya. Tahukah kamu, salah satu produk dari DNA Rekombinan adalah Insulin, lho! 

C. Aplikasi/Penerapan pada Bioteknologi

1. Bidang Medis

Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (bloodletting). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.

2. Sel Punca

Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, sel punca selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik. Karakteristik biologis dan diferensiasi sel punca fokus pada sel punca mesenkimal.

Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel punca embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.

3. Bidang Pertanian

Bioteknologi memiliki banyak aplikasi atau penerapan dalam berbagai bidang, seperti dalam bidang pertanian dan ilmu pangan. Penerapan tersebut termasuk pengembangn tanaman transgenik. Tanaman transgenik merupakan tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.

Berikut adalah beberapa manfaat penerapan Bioteknologi dalam bidang Pertanian :

• Peningkatan dalam hasil panen.
• Mengurangi kerentanan tanaman terhadap kondisi lingkungan.
• Meningkatnya kualitas nutrisi atau gizi pada tanaman pangan.
• Peningkatan rasa, tekstur, atau tampilan makanan.
• Mengurangi ketergantungan pada pupuk, pestisida, dan bahan kimia pertanian lainnya.
• Produksi vaksin pada tanaman pangan.

Berikut adalah beberapa contoh dari Bioteknologi Pertanian :

• Vaksin yang digunakan dalam pencegahan Penyakit, misalnya Vaksin Anti-Limfoma yang diperoleh dari Tembakau. Ataupun Vaksin COVID-19 yang digunakan untuk pencegahan Penyakit pada saat Pandemi ini.
• Antibiotik untuk manusia dan hewan
• Tanaman tahan Pestisida
• Tanaman tahan hama, contohnya yaitu Jagung Bt
• Bio-Fuels atau bahan bakar hayati 

4. Dalam Bidang Industri

Bioteknologi industri merupakan penerapan bioteknologi untuk keperluan industri seperti pencegahan polusi atau dampak terhadap lingkungan, konservasi sumber daya, atau pemrosesan dan produksi berkelanjutan produk dan bahan kimia.

5. Bioteknologi Lingkungan

Bioteknologi lingkungan adalah teknologi yang digunakan dalam pengolahan limbah dan pencegahan polusi yang dapat secara lebih efisien membersihkan banyak limbah dibandingkan dengan metode konvensional dan secara signifikan mengurangi ketergantungan pada metode pembuangan berbasis lahan. Contoh dari bioteknologi lingkungan yaitu bioremediasi. Bioremdiasi adalah merupakan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan.

Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat dan tontonlah Video YouTube di bawah ini :

Demikianlah semoga membantu khususnya untuk menjawab soal Ujian Akhir Tahun (PAT) Mata Pelajaran Biologi Kelas 12. 

Mohon maaf apabila ada sedikit Kesalahan, baik itu Salah Kata, ataupun Gambar yang kurang jelas.Terima Kasih 😀👍 :)

Wassalammu‘alaikum wr. wb.