PENGETAHUAN & TEKNOLOGI MASA DEPAN

Area cakupan bidang Teknobiologi sagat luas. fokus keilmuan bioteknologi di FTB UTS pada empat bidang peminatan bioteknologi secara gobal. Jenis-jenis Bioteknologi meliputi
1. Bioteknologi Medis
Bioteknologi medis adalah penggunaan sel hidup dan bahan sel lainnya untuk meningkatkan kesehatan manusia. Terutama, ini digunakan untuk menemukan obat serta menghilangkan dan mencegah penyakit. Ilmu yang terlibat termasuk penggunaan alat ini untuk penelitian untuk menemukan cara yang berbeda atau lebih efisien untuk menjaga kesehatan manusia, memahami patogen, dan memahami biologi sel manusia. Di sini, teknik ini digunakan untuk memproduksi obat-obatan farmasi serta bahan kimia lainnya untuk memerangi penyakit. Ini melibatkan studi tentang bakteri, sel-sel tumbuhan & hewan, untuk pertama-tama memahami cara mereka berfungsi pada tingkat dasar. Ini sangat melibatkan studi DNA (asam Deoksiribonukleat) untuk mengetahui cara memanipulasi susunan genetik sel untuk meningkatkan produksi karakteristik bermanfaat yang mungkin berguna bagi manusia, seperti produksi insulin. bidang ini biasanya mengarah pada pengembangan obat-obatan baru, terapi gen dan penyakit

Contoh Bioteknologi Medis
Vaksin
Vaksin adalah bahan kimia yang merangsang sistem kekebalan tubuh untuk melawan patogen dengan lebih baik saat menyerang tubuh. Mereka mencapai hal ini dengan memasukkan versi penyakit yang dilemahkan (dilemahkan) ke dalam aliran darah tubuh. Ini menyebabkan tubuh bereaksi seolah-olah sedang diserang oleh versi penyakit yang tidak dilemahkan. Tubuh memerangi patogen yang lemah dan, melalui proses itu, mencatat struktur sel patogen dan memiliki beberapa sel yang ‘mengingat’ penyakit dan menyimpan informasi di dalam tubuh. Ketika individu menjadi terkena penyakit yang sebenarnya, tubuh individu segera mengenalinya dan dengan cepat membentuk pertahanan terhadapnya karena sudah memiliki beberapa informasi tentang itu. Ini berarti penyembuhan yang lebih cepat dan lebih sedikit waktu yang bergejala. Patogen penyakit yang dilemahkan diekstraksi menggunakan teknik bioteknologi seperti menumbuhkan protein antigenik pada tanaman rekayasa genetika. Contohnya adalah pengembangan vaksin anti-limfoma menggunakan tanaman tembakau yang direkayasa secara genetika yang dibuat untuk menunjukkan RNA (bahan kimia yang mirip dengan DNA) dari sel B yang ganas (aktif kanker).

Antibiotik
Langkah-langkah telah dibuat dalam pengembangan antibiotik yang memerangi patogen bagi manusia. Banyak tanaman ditanam dan direkayasa secara genetis untuk menghasilkan antibodi. Metode ini lebih hemat biaya daripada menggunakan sel atau mengekstraksi antibodi ini dari hewan karena tanaman dapat menghasilkan antibodi ini dalam jumlah yang lebih besar.

2. Bioteknologi Pangan dan Agrokompleks
Bioteknologi pertanian berfokus pada pengembangan tanaman yang dimodifikasi secara genetik untuk meningkatkan hasil panen atau memperkenalkan karakteristik pada tanaman yang memberi mereka keuntungan tumbuh di daerah yang menempatkan semacam faktor stres pada tanaman, yaitu cuaca, dan hama. Dalam beberapa kasus, praktik tersebut melibatkan para ilmuwan yang mengidentifikasi suatu karakteristik, menemukan gen yang menyebabkannya, dan kemudian menempatkan gen itu di dalam tanaman lain sehingga memperoleh karakteristik yang diinginkan, membuatnya lebih tahan lama atau membuatnya menghasilkan hasil yang lebih besar daripada sebelumnya melakukan.

Contoh Bioteknologi Pertanian
Tanaman Tahan Hama
Bioteknologi telah menyediakan teknik untuk penciptaan tanaman yang mengekspresikan karakteristik anti-hama secara alami, membuatnya sangat tahan terhadap hama, sebagai lawan harus terus membersihkannya dan menyemprotnya dengan pestisida. Contoh dari hal ini adalah gen jamur Bacillus thuringiensis yang ditransfer ke tanaman. Alasan untuk ini adalah bahwa jamur menghasilkan protein (Bt), yang sangat efektif terhadap hama seperti penggerek jagung Eropa. Protein Bt adalah karakteristik yang diinginkan oleh ilmuwan yang diinginkan tanaman, dan untuk alasan ini, mereka mengidentifikasi gen yang menyebabkan protein Bt diekspresikan dalam jamur dan memindahkannya ke jagung. Jagung kemudian menghasilkan toksin protein secara alami, menurunkan biaya produksi dengan menghilangkan biaya membersihkan tanaman dengan pestisida.

Pemuliaan Tanaman dan Hewan
Pemuliaan selektif telah menjadi praktik yang dilakukan manusia sejak pertanian dimulai. Praktek ini melibatkan memilih hewan dengan karakteristik yang paling diinginkan untuk berkembang biak satu sama lain sehingga keturunan yang dihasilkan juga akan mengekspresikan sifat-sifat ini. Karakteristik yang diinginkan termasuk hewan yang lebih besar, hewan yang lebih tahan terhadap penyakit, dan hewan yang lebih banyak berdomisili, semuanya diarahkan untuk membuat proses pertanian menguntungkan seperti mungkin. Praktik ini telah dipindahkan ke tingkat molekuler dengan tujuan yang sama. Ciri-ciri yang berbeda dipilih di antara hewan-hewan, dan begitu penanda genetik telah ditunjukkan, hewan dan tanaman dengan sifat-sifat tersebut dipilih dan dibiakkan untuk sifat-sifat tersebut untuk ditransfer. Pemahaman genomik tentang sifat-sifat tersebut adalah yang menginformasikan keputusan apakah sifat yang diinginkan akan diekpresikan atau hilang sebagai sifat resesif yang tidak ditunjukkan. keputusan yang tepat guna meningkatkan kemampuan para ilmuwan untuk memprediksi ekspresi gen-gen tersebut. Contohnya adalah penggunaannya dalam produksi bunga, di mana sifat-sifat seperti warna dan potensi bau ditingkatkan.

3. Bioteknologi Energi dan Industri
Bioteknologi industri adalah aplikasi bioteknologi untuk keperluan industri yang juga mencakup fermentasi industri. Menerapkan teknik-teknik biologi molekuler modern, ini meningkatkan efisiensi dan mengurangi dampak beragam lingkungan dari proses industri termasuk kertas dan pulp, manufaktur kimia, dan tekstil. Ini mencakup praktik menggunakan sel seperti mikroorganisme, atau komponen sel seperti enzim, untuk menghasilkan produk di sektor yang bermanfaat secara industri, seperti makanan dan pakan, bahan kimia, deterjen, kertas dan bubur kertas, tekstil, biofuel, dan biogas. Dalam dekade saat ini, kemajuan signifikan telah dibuat dalam menciptakan organisme hasil rekayasa genetika (GMO) yang meningkatkan keragaman aplikasi dan kelayakan ekonomi bioteknologi industri. Bioteknologi industri juga secara aktif maju ke arah penurunan emisi gas rumah kaca dengan menggunakan bahan baku terbarukan untuk menghasilkan berbagai bahan kimia dan bahan bakar dan bergerak menjauh dari ekonomi berbasis petrokimia.

Contoh Bioteknologi Industri
Biokatalis
Biokatalis telah dikembangkan oleh perusahaan bioteknologi industri seperti enzim, untuk mensintesis bahan kimia. Enzim adalah protein yang diproduksi oleh semua organisme. Enzim yang diinginkan dapat diproduksi dalam jumlah komersial menggunakan bioteknologi.

Fermentasi
Gula tanaman dapat difermentasi menjadi asam, yang kemudian dapat digunakan sebagai perantara untuk menghasilkan bahan baku kimia lainnya untuk berbagai produk. Beberapa tanaman, seperti jagung, dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi untuk menghasilkan bahan kimia.

Mikroorganisme
Mikroorganisme digunakan dalam produksi kimia untuk desain dan pembuatan plastik / tekstil baru dan pengembangan sumber energi berkelanjutan baru seperti biofuel.

4. Bioteknologi Lingkungan dan Pertambangan
Bioteknologi lingkungan adalah teknologi yang digunakan dalam pengolahan limbah dan pencegahan polusi yang dapat lebih efisien membersihkan banyak limbah dibandingkan dengan metode konvensional dan secara signifikan mengurangi ketergantungan kita pada metode pembuangan berbasis lahan. Setiap organisme mencerna nutrisi untuk hidup dan menghasilkan produk sampingan. Tetapi, berbagai organisme membutuhkan berbagai jenis nutrisi. Beberapa bakteri juga tumbuh subur pada komponen kimia produk limbah. Insinyur lingkungan memperkenalkan nutrisi untuk merangsang aktivitas bakteri yang sudah ada di tanah di lokasi limbah atau menambahkan bakteri baru ke tanah. Bakteri membantu dalam mencerna limbah tepat di situs, sehingga mengubahnya menjadi produk sampingan yang tidak berbahaya. Setelah mengkonsumsi bahan limbah, bakteri mati atau kembali ke tingkat populasi normal di lingkungan. Ada kasus di mana produk sampingan dari mikroorganisme penangkal polusi itu sendiri berguna.

Contoh Bioteknologi Lingkungan
Bioremediasi
Bioremediasi mengacu pada penerapan metode bioteknis yang membantu dalam mengembangkan bioreaktor enzim yang tidak hanya akan melakukan pretreat terhadap beberapa komponen limbah industri dan makanan tetapi juga memungkinkan pembuangannya secara efisien melalui sistem pembuangan tanpa menggunakan mekanisme pembuangan limbah padat