I. PENDAHULUAN
Biomokuler
atau sering disebut juga biologi molekuler adalah sebuah ilmu dari kesehatan
yang dimana dikembangkan untuk mengetahui berbagai jenis penyakit. Selain seperti pengertian diatas
biomolekuler dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan
antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan antibiotik.
Proses penambahann DNA asing pada bakteri merupaka prospek untuk memproduksi
hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran. contohnya pada produksi hormon insulin,
hormon pertumbuhan dan zat antivirus yang disebut interferon. Orang yang
menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan
menggunakan teknik DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri.
Dengan adanya perkembangan zaman
yang semakin maju dan modern biomolekuler dimanfaatkan atau diterapkan dalam
bidang pertanian salah satunya sebagai perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan
dengan teknik modifikasi genetik dengan melalui rekayasa genetika untuk
memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan
herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar
terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang
tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman
konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat besar dalam penyediaan
pangan dunia.
Dalam bidang pertanian telah dapat
dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang
dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani.
Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba
yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian,
demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen
dari bacteri Rhizobium. Keturunan bacteri yang telah disempurnakan atau
diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%.
Rekayasa genetik lain sedang mencoba
mengembangkan turunan dari bacteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh
bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan,
membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia
(pupuk buatan). Hama tanaman merupakan
salah satu kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya,
selama ini digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan
berbagai dampak negatif, antara lain matinya organigme nontarget, keracunan
bagi hewan dan manusia, serta pencemaran lingkungan.
Oleh karena itu, perlu dicari
terobosan untuk mengatasi masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita
mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap
jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian
banyak jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat
menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi
makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus
thuringiensis.
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
Biomolekul/ biomolukuler
terdapat didalam zat hidup yang berbeda dari senyawa kimia yang ada
disekelilingnya (O2, CO2, N2, gram organik, ion-ion logam dll). Karena berat
molekul yang lebih besar dan setrukturnya lebih kompleks, unsur-unsur
pembentuknya tidak berbeda. Karbohidrat, lipid, asam nukleat dan protein
merupakan biomolekul yang termasuk komponen utama dalam sel hidup. Dan
biomolekul ini merupakan molekul besar yang dibentuk oleh satuan-satuan
pembentuknya. Monosakarida merupakan satuan pembentuk karbohidarat atau
polisakarida dan asam lemak merupakan pembentuk lipid. Selain itu ada juga
seperti berikut :
Protein yang merupakan suatu molekul yang
terdiri atas 1 atau lebih polimer yang
linier dan tidak berabang. Monomer yang membuat polimer disebut asam amino.
Protein ini juga bertanggung jawab atas pergerakan semua organisme. Protein
juga dapat merubah struktur sekunder, tersier, dan kuartener.
Karbohidrat
merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen, dan oksigen.
Sebagai salah satu jenis zat gizi, dan berperan sebagai penghasil energidalam
tubuh. Karbohidrat juga dapat banyak ditemukan
dialam. Adpun karbohidrat terbagi menjadi 2 yang sering ditemui yaitu
pati dan seilosa yang sering disebut dengan makromolekul. Kedua karbohidarat
ini terbentuk dari masing-masing unit tertentu yang secara berulang-ulang
seperti rantai yang terdiri atas mata-mata rantai. Mata rantai dari seilosa
sama dengan pati yaitu merupakan salah satu unit dari gula yang disebut
glukosa. Jadi molekul glukosa adalah sebuah monumer yang dapat disusun menjadi
polimer.
Lipid bukan
merupakan suatu polimer. Merupakan suatu molekul yang dikategorikan sebagai
lipid karena : merupakan larutan rendah didalam air, larut dalam pelarut
organik (eter klorofom), terdiri dari C, H, O. Berdasarkan strukturnya, lipid
dibagi menjadi dua yaitu lipid dengan rantai hidrokarbon terbuka, yaitu asam
lemak, TAG, Spingolipid, Fosfoasilgliserol dan gliklolipid. Dan lipid dengan
hidrokarbon siklis yaitu stroid (kolesterol).
Asm lemak
memiliki setruktur umum yaitu kepala(hidrofobik), ekor(hidrofilik) sehingga
asam lemak mempunyai sifat amfiatik. Sehingga biomolekul dalam sel berfungsi
sebagai enzim, yang mampu mengatalisis berbagai proses reaksi biokimia, sebagai
alat transport bahan makanan, sebagai bentuk racun sebagai antibodi, sebagai
hormone, dan pembentuk membran sel.
Asam nukleat
sebagai faktor genetik (DNA), sebagai senyawa koenzim, sebagai molekul pembawa
(penyimpan) energi, sebagai senyawa yang berperan dalam proses biosintesis
protein.
Plosakarida yang
berfungsi sebagai sumber energi, sebagai sumber cadangan energi yang dalam
bentuk molekul glikogen, dan sebagai komponen dalam stuktur membran sel dan
dinding sel. Sehingga lipid dapat
berfungsi pembentuk membran sel sebagai hormone dan sebagi sumber energi.
Jadi, dari hasil
pemaparan diatas maka para ahli genetika mengembangkan biomolekuler ini sebagai
ilmu yang dapat bermanfaat dalam pertanian bukan hanya dalam ilmu kedokteran.
Pengambilan sempel hingga mengkombinasikannya hingga menjadi sebuah hasil yang
sangat memuaskan. Salah satunya contoh didapatkanya varietas tanaman dari
persilangan genotip F1 dengan F2 dimana tidak meninggalkan sifat induk yang F1
dan memperoleh hasil yang lebih dari tanaman induknya, selain itu juga dapat dimanfaatkan
sebagi pestisida yang dapat mencegah penyakit pada tanaman serta membunuh hama
yang mengganggu. Berikut adalah gambar penggabungan semua senyawa sehingga
disebut biomekuler dengan sistem DNA:
|
Dengan
berhasilnya rekayas genetika melalui metode kloning DNA, memungkinkan gen
tunggal dari suatu spesies mahluk hidup dimasukkan ke dalam gen dari spesies
mahluk hidup lainnya. Teknologi memanipulasi DNA yang dikerjakan dengan
pencangkokan ( kloning ) tanpa melalui perkawinan disebut moleculair cloning
atau recombinant DNA technology. Rekayasa genetika dalam bidang tanaman
dilakukan dengan mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa
genetika pada tanaman seperti ini disebut tanaman transgenik. Sudah diperoleh
beberapa tanaman trangenik yang toleran terhadap salinitas, kekeringan dan hama
penyakit.
III.
PEMBAHASAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik
bagi serangga, terutama seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat
mudah larut dan aktif menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam
saluran pencemaan serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan
dapat dimafaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian
biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian
pestisida kimia. Dengan berkembangnya biomolekuler, sekarang dapat diperoleh
cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah
dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik
diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin
yang dimiliki oleh B.
Thuringiensis dapat diperbanyak dan
disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini, diharapkan
tanaman tersebut mampu menghasilkan protein yang bersifat toksis terhadap
serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi. Dan dapat sebagai teknik-teknik
biologi molekuler, contohnya pada OPT dapat diidentifikasi dan dideteksi secara
lebih akurat untuk kepentingan diagnosis yang tepat dan cepat.
"Teknik-teknik biologi molekuler ini sangat membantu dalam memahami
perkembangan infeksi suatu penyakit dalam tanaman inangnya maupun pengaruh
faktor lingkungan terhadap kejadian, keparahan serangan dan penyebaran suatu
OPT,"
Bioteknologi modern di bidang pertanian. Karena sudah banyak dilakukan sebagai teknologi baru yang menggunakan teknik-teknik biologi
molekuler dan rekayasa genetika, ia mampu untuk mengelola kesehatan tanaman,
mengoptimalkan hasil produksi, dan mengurangi penggunaan pestisida.
Dan selain itu usaha yang dilakukan
unutk menanggulangi krisis pangan di Indonesia dengan pendekatan biologi
molekuler, antara lain dengan merakit tanaman yang reastin terhadap serangan
hama dan penyakit, serta toleran terhadp cekaman lingkungan ( salin, kekeringan
dan keracunan Al ).
Jadi dengan semua ini dapat disimpulkan bahwa
dengan memanfaatkan tanaman transgenik secara selektif kita dapat memanfaatkan
semua lahan marginal menjadi produktif, sehingga kurangnya sumber daya lahan
tidak menjadi kendala. Dan asumsi potensi lahan yang masih sangat luas tentu
dapat menjamin kontinuitas produksi dari tanaman pangan jangka panjang.
Pendekatan
biologi molekul cukup menjanjikan penyelesaian yang tuntas dan tepat sasaran
dalam menghadapi masalah pangan di Indonesia. Oleh karena itu kiranya tidak
berlebihan apabila usaha awal untuk merakit tanaman transgenik di negara kita
ini perlu dilakukan supaya resiko yang bakal berdampak negatif pada manusia
ataupun lingkungan dapat dikurangi. Kearifan dan tanggung jawab moral yang
sangat tinggi merupakan salah satu modal utama dalam menekuni bidang rekayasa
genetika ini. Perlu ditingkatkan juga kemampuan sumber daya manusia di
Indonesia dalam hal rekayasa genetika, agar ketergantungan akan bibit tanaman
transgenik tidak terjadi
http:// illnessesanimalsplant.
Wikipedia. Com /file/view//membrane3 jpg.
Diakses
pada tanggal 02 januari 2013.
Kimball. 1993. Biologi jilid 1.
Erlangga. Jakarta
Penerbit
ITB. Bandung
Watson, J.D.,
T.A. Baker, S.P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. 2008. Molecular
Biology of The Gene. Pearson Education, Inc, San Francisco.
Wirahadiskusumah.
2001. Biokimia protein, enzim dan asam nukleat.
TUGAS MAKALAH
BIOLOGI
UMUM
BIOMOKULER
DI BIDANG PERTANIAN
Kelompok :
Teguh
Alifianto Saputra
CAA
109 034
Robby
Morentino
CAA
102 066
JURUSAN
BUDIDAYA PERTANIAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
PALANGKA RAYA
2013
DAFTAR
ISI
I.
PENDAHULUAN
............................................................................... 1
II.
TINJAUAN
PUSTAKA...................................................................... 3
Gambar 1. Senyawa-senyawa penyususun biomolekuler................. 5
III.
PEMBAHASAN
.................................................................................. 6
IV.
KESIMPULAN
.................................................................................... 8
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................... 9
Tidak ada komentar:
Posting Komentar