Bioteknologi modern adalah istilah yang diadopsi oleh konvensi internasional untuk merujuk pada teknik bioteknologi untuk manipulasi bahan genetik dan fusi sel di luar hambatan pengembangbiakan normal. Contoh yang paling jelas adalah rekayasa genetika untuk menciptakan organisme rekayasa genetika (GMO / GEO) melalui “teknologi transgenik” yang melibatkan penyisipan atau penghapusan gen.

“Bioteknologi modern” digunakan untuk membedakan aplikasi bioteknologi yang lebih baru, seperti rekayasa genetika dan fusi sel dari metode yang lebih konvensional seperti pembibitan, atau fermentasi.

Paling sering istilah “bioteknologi” digunakan secara bergantian dengan “bioteknologi modern”.

“Pemuliaan konvensional” atau “pemuliaan selektif” berarti memperbanyak tanaman atau hewan secara seksual, memilih sifat-sifat tertentu. Dengan menggunakan perkawinan silang selektif, orang dapat menghasilkan berbagai varietas tanaman dan jenis hewan.

GM adalah singkatan dari “dimodifikasi secara genetik”. Suatu organisme, seperti tanaman, hewan atau bakteri, dianggap dimodifikasi secara genetis jika bahan genetiknya telah diubah melalui metode apa pun, termasuk pembiakan konvensional. “GMO” adalah organisme hasil rekayasa genetika.

GE adalah singkatan dari “rekayasa genetika”. Suatu organisme dianggap direkayasa secara genetika jika dimodifikasi menggunakan teknik yang memungkinkan pemindahan langsung atau pemindahan gen dalam organisme itu. Teknik seperti ini juga disebut teknik DNA atau rDNA rekombinan.

Beberapa perjanjian internasional seperti Protokol Cartagena tentang Keamanan Hayati menggunakan istilah-istilah seperti “organisme hasil modifikasi genetik” (LMO). Protokol mendefinisikan LMO sebagai mikroorganisme, tanaman, atau hewan yang telah diturunkan melalui teknik penggunaan bioteknologi modern seperti DNA rekombinan – yang mampu mentransfer atau mereplikasi materi genetiknya (DNA, atau “asam deoksiribonukleat”, adalah genetik bahan yang ditemukan di semua organisme hidup).

Organisme “transgenik” memiliki gen dari organisme lain pindah ke dalamnya. Sebagai contoh, produk tanaman yang dikenal sebagai “jagung Bt” adalah tanaman transgenik karena memiliki gen dari bakteri Bacillus thuringiensis, atau Bt. Gen itu menghasilkan protein dengan sifat pestisida yang, ketika dimasukkan ke dalam tanaman, memungkinkan tanaman untuk menghasilkan protein ini, sehingga mentransfer pertahanan alami bakteri ke tanaman.

“Mutagenesis” adalah penggunaan metode untuk secara fisik mengubah atau “memutasikan” urutan genetik, tanpa menambahkan DNA dari organisme lain. Berbagai bahan kimia dan radiasi pengion dapat digunakan untuk menjalankan perubahan ini. “Mutagenesis terarah situs” juga dapat digunakan untuk memohon perubahan gen tertentu. Pada tanaman, agen tersebut digunakan untuk mengubah urutan genetik tanaman, dan tanaman dapat meneruskan karakteristik baru ini kepada keturunannya.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong lahirnya beragam teknik yang mampu memecahkan permasalahan hidup manusia. Salah satu teknik buah karya perkembangan iptek tersebut adalah teknik bioteknologi modern.

Pengertian Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern adalah penerapan bioteknologi menggunakan alat dan cara kerja yang canggih dalam menghasilkan suatu produk yang berasal dari rekayasa genetik, melalui teknik DNA rekombinan, fusi protoplasma, atau kultur jaringan. Bioteknologi modern dilakukan dalam keadaan steril, sehingga kualitas produk yang dihasilkan lebih optimal, baik secara kualitas maupun kuantitas.

Contoh Penerapan Bioteknologi Modern

Sebagian produk yang dihasilkan dari penerapan bioteknologi modern ternyata sudah akrab dalam kehidupan kita. Beberapa contoh produk bioteknologi modern tersebut antara lain:

Rekayasa genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup.

Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah contoh penerapan bioteknologi modern yang dilakukan untuk menghasilkan bibit tanaman melalui isolasi jaringan tanaman tertentu dalam media in vitro. Kultur jaringan merupakan solusi masalah perbanyakan tanaman dalam usaha budidaya pertanian.

Dengan kultur jaringan, kita bisa memperoleh bibit tanaman seragam dalam jumlah banyak tanpa terbatas oleh kondisi iklim dan cuaca. Beberapa tanaman yang sering dibiakan menggunakan teknik kultur jaringan misalnya pisang, tebu, anggrek, dan beberapa tanaman hias lainnya.

Kloning

Kloning adalah teknik bioteknologi modern yang dilakukan untuk menghasilkan individu baru yang identik secara genetik. Melalui kloning, kita dapat menghasilkan salinan berkas dari DNA, gen, sel, jaringan, atau organisme tertentu. Contoh penerapan teknik ini misalnya dapat kita temukan pada kloning domba dolly. Domba dolly dihasilkan dari transfer inti sel autosom (diploid) ke dalam ovum (haploid) yang telah diambil inti telurnya.

Tanaman Unggul

Melalui bioteknologi modern, manusia juga telah berhasil memodifikasi sifat tanaman sehingga memiliki ketahanan tertentu terhadap kondisi tertentu, seperti hama, penyakit, atau kekeringan. Teknik yang dilakukan dalam menghasilkan tanaman bersifat unggul adalah dengan melakukan penyisipan gen-gen tertentu secara transfer genetik.

Bayi Tabung

Bayi tabung adalah penerapan bioteknologi modern yang membantu banyak pasangan suami istri dengan masalah kesuburan. Pasangan yang tidak dapat memperoleh keturunan karena adanya faktor pembatas fisik bisa menerapkan teknik ini sebagai solusi terbaik.

Teknik pembuahan yang dirintis oleh R.G Edwards dan P.C Steptoe pada tahun 1977 ini dilakukan dengan pengendalian ovulasi wanita secara hormonal, pengambilan sel telur, dan pembuahan oleh sperma dalam suatu media cair. Pembuahan yang terjadi dalam teknik bayi tabung dilakukan di luar tubuh wanita.

Hewan Transgenik

Transfer genetik yang dilakukan untuk menghasilkan individu dengan sifat unggul juga dapat diterapkan di bidang peternakan. Hewan-hewan transgenik yang diperoleh dari teknik ini memiliki kemampuan-kemampuan yang lebih baik baik dalam ketahanannya terhadap hama penyakit, mampu menghasilkan susu dan daging yang lebih banyak dan berkualitas, serta sifat-sifat unggul lainnya.

Inseminasi Buatan

Inseminasi buatan atau kawin suntik adalah teknik yang dilakukan untuk mempercepat proses perkembangbiakan pada hewan-hewan tertentu. Teknik ini dilakukan dengan memasukan sperma dari induk jantan ke dalam sel telur betina menggunakan insemination gun. Adapun hewan yang lazimnya digunakan sebagai indukan adalah hewan memamah biak seperti kambing, sapi, kuda, dan lain sebagainya.

Melalui teknik inseminasi buatan, kita dapat memperoleh banyak keuntungan seperti mutu genetik ternak lebih baik, penggunaan bibit pejantan dapat oprimal, angka kelahiran ternak baru meningkat, serta dapat mencegah penularan penyakit kelamin tertentu.

Hormon BST

Rekayasa genetik yang merupakan cabang bioteknologi telah mendorong para ilmuan untuk berhasil menemukan hormon BST(Bovine Somatotrophin). Hormon ini adalah hormon yang mampu mengoptimalkan pertumbuhan dan produktivitas susu pada hewan mamalia. Melalui penggunaan hormon ini, sapi dapat menghasilkan 20% susu lebih banyak dari keadaan normal.

Penggunaan hormon BST legal dan sudah disetujui di Amerika, akan tetapi di Eropa hal tersebut dilarang karena dianggap dapat meningkatkan kemungkinan munculnya penyakit masitis hingga 70% pada hewan yang disuntik hormon ini.

Vaksin

Vaksin merupakan produk bioteknologi modern yang berupa bahan antigenik penangkal masuknya suatu penyakit ke dalam tubuh kita. Pemberian vaksin membuat kekebalan aktif tubuh terhadap serangan penyakit (terutama yang disebabkan virus dan bakteri) akan semakin meningkat. Beberapa vaksin yang sudah akrab di tubuh kita misalnya vaksin folio, campak, hepatitis, dan vaksin malaria.

Antibiotik Jenis Baru

Bioteknologi modern juga berperan penting dalam dunia farmasi dan kesehatan. Melalui penerapannya, para ilmuan dapat memproduksi antibiotik-antibiotik baru melalui rekayasa genetik galur mikroorganisme. Antibiotik adalah obat yang kita gunakan untuk mengatasi masalah kesehatan pada tubuh yang diakibatkan inveksi bakteri, jamur, atau virus.

Hormon Insulin

Hormon insulin berperan penting dalam mengendalikan penyerapan karbohidrat atau glukosa di dalam tubuh kita. Orang-orang yang terserang diabetes umumnya memiliki masalah produksi hormon insulin di dalam tubuhnya. Tubuh mereka tidak mampu menghasilkan hormon insulin sendiri sehingga diperlukan teknologi plasmid yang dapat mengisolasi gen penghasil insulin dari sel pancreasnya.