REKAYASA REPRODUKSI
10.05.00
Rekayasa reproduksi
adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakan makhluk hidup dengan cara
rekayasa tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangung secara alami.
Rekayasa reproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan dan hewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi. Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal, antara lain dengan cara :
Rekayasa reproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan dan hewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi. Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal, antara lain dengan cara :
Ø Kultur jaringan
Ø Kloning
Ø Hibridisasi
Ø Inseminasi buatan
1. Kultur Jaringan
Pelaksanaan teknik
kultur jaringan bertujuan untuk memperbanyak jumlah tanaman. Tanaman yang
dikultur biasanya adalah bibit unggul. Dengan teknik ini, kita bisa mendapatkan
keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki sifat yang sama
dengan induknya. Kultur jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensi yang
dimiliki oleh sel tumbuhan.
Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna. Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969, F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, F.C. Steward bisa menumbuhkannya menjadi satu individu wortel. Pada tahun 1954, kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker.
Kultur jaringan memerlukan pengetahuan dasar tentang kimia dan biologi. Pada teknik ini kamu hanya membutuhkan bagian tubuh dari tanaman. Misalnya batang hanya seluas beberapa millimeter persegi saja. Jaringan yang kamu ambil untuk dikultur disebut eksplan. Biasanya, yang dijadikan eksplan adalah jaringan muda yang masih mampu membelah diri. Misalnya ujung batang, ujung daun, dan ujung akar.
Kultur jaringan dapat dilakukan secara sederhana, yaitu:
a. Mensterilkan eksplan. Caranya adalah direndam dalam alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapa menit.
b. Gunakan botol atau tabung yang sudah disterilkan, isi dengan media. Masukkan potongan jaringan yang sudah disterilkan di atas media dalam botol. Media yang digunakan terdiri atas:
Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna. Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969, F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, F.C. Steward bisa menumbuhkannya menjadi satu individu wortel. Pada tahun 1954, kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker.
Kultur jaringan memerlukan pengetahuan dasar tentang kimia dan biologi. Pada teknik ini kamu hanya membutuhkan bagian tubuh dari tanaman. Misalnya batang hanya seluas beberapa millimeter persegi saja. Jaringan yang kamu ambil untuk dikultur disebut eksplan. Biasanya, yang dijadikan eksplan adalah jaringan muda yang masih mampu membelah diri. Misalnya ujung batang, ujung daun, dan ujung akar.
Kultur jaringan dapat dilakukan secara sederhana, yaitu:
a. Mensterilkan eksplan. Caranya adalah direndam dalam alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapa menit.
b. Gunakan botol atau tabung yang sudah disterilkan, isi dengan media. Masukkan potongan jaringan yang sudah disterilkan di atas media dalam botol. Media yang digunakan terdiri atas:
· Unsur-unsur atau garam mineral: Unsur
makro: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg. Unsur mikro: Zn, Mn, Mo, So.
· Asam amino, vitamin, gula, hormon, dengan
perbandingan tertentu.
· Media cair; bahan-bahan di atas dicampur
akuades.
· Media padat; bahan-bahan di atas campur
dengan agar-agar.
Media cair dan padat tersebut kemudian disterilkan dengan menggunakan mesin khusus yang disebut dengan autoklaf.
c. Simpan di tempat yang aman pada suhu kamar, tunggu untuk beberapa lama maka akan tumbuh kalus (gumpalan sel baru). Bisa juga selama pemeliharaan dilakukan pengocokan dengan mesin pengocok yang bergoyang 70 kali permenit. Pengocokan dilakukan selama 1,5 - 2 bulan.
Tujuan dari pengocokan adalah untuk merangsang sel-sel eksplan supaya giat bekerja dan memperlancar proses persiapan zat dan penyebaran makanan merata, serta menjamin pertukaran udara lebih cepat.
d. Kalus yang tumbuh bisa dipotong-potong untuk dipisahkan dan di tanam pada media lain.
e. Kalus tersebut akan tumbuh menjadi tanaman muda (plantlet), kemudian pindahkan ke pot. Jika tanaman tersebut sudah kuat, maka bisa dipindahkan ke media tanah atau lahan pertanian.
Kultur jaringan
dapat disimpan dalam suhu rendah sebagai stok atau cadangan. Jika sewaktu-waktu
diperlukan, maka jaringan ini dapat diambil dan ditanam. Contoh tanaman yang
bisa menjadi objek kultur adalah pisang, mangga, tebu, dan anggrek.
Keuntungan dari
kultur jaringan adalah:
· Dalam waktu singkat dapat menghasilkan
bibit yang diperlukan dalam jumlah banyak.
· Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan
sifat tanaman induk.
· Tanaman yang dihasilkan lebih cepat
berproduksi.
· Tidak membutuhkan area tanam yang luas.
· Tidak perlu menunggu tanaman dewasa, kita
sudah dapat membiakkannya.
2. Kloning
Kloning adalah
penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih
individu dengan materi genetik yang sama atau identik. Kloning ditemukan
pada tahun 1997 oleh Dr. Ian Willmut seorang ilmuan Skotlandia dengan menjadikan
sebuah sel telur domba yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah
atau tanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuan Skotlandia tersebut diberi
nama Dolly.
Cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut:
Cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut:
· Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium
domba betina, dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.
· Mengeluarkan nukleus sel telur yang
haploid.
· Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel
telur yang tidak memiliki nukleus lagi.
· Sel telur dikembalikan ke uterus domba
induknya semula (domba donor sel telur).
· Sel telur yang mengandung sel kelenjar
mamae dimasukkan ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan
melahirkan anak hasil dari kloning.
Jadi, domba hasil kloning merupakan domba
hasil perkembangbiakan secara vegetatif karena sel telur tidak dibuahi oleh
sperma.
Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak. Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekor kecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenis lain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur ini akan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembang lagi menjadi seekor katak dewasa.
Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak. Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekor kecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenis lain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur ini akan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembang lagi menjadi seekor katak dewasa.
Kloning akan
berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan
embrio (sel telur) termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkan
telur dari sperma.
3. Makhluk Transgenik
Makhluk hidup
transgenik sering disebut sebagai GMOs (Genetically Modified Organisms) yang
merupakan hasil rekayasa genetika. Teknik ini mengubah faktor keturunan untuk
mendapatkan sifat baru. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika atau
teknologi plasmid. Pengubahan gen dilakukan dengan jalan menyisipkan gen lain
ke dalam plasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifat tertentu
sesuai dengan keinginan si pembuat.
Teknologi ini dapat dipelajari dari beberapa aplikasi yang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagai berikut:
a. Produksi insulin
Caranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis.
b. Menciptakan bibit unggul
Rekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supaya menjadi lebih baik, yaitu:
Teknologi ini dapat dipelajari dari beberapa aplikasi yang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagai berikut:
a. Produksi insulin
Caranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis.
b. Menciptakan bibit unggul
Rekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supaya menjadi lebih baik, yaitu:
· Pencakokan gen pembentuk pestisida pada
tumbuhan sehingga mampu menghasilkan peptisida mematikan hama.
· Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan
fiksasi nitrogen. Teknologi ini mampu membuat tanaman yang bisa memupuk dirinya
sendiri.
· Rekayasa genetika yang mampu menciptakan
tanaman yang mampu memproduksi zat anti koagulan.
4. Hibridisasi
Hibridisasi adalah persilangan antara
varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari
hibridisasi adalah hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari kedua induknya.
Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan dan hewan. Contoh hibrid tumbuhan yang
telah dibudidayakan adalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan anggrek.
5. Inseminasi Buatan
Inseminasi buatan
adalah pembuahan atau fertilisasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma
yang disuntikkan pada kelamin betina. Jadi, fertilisasi ini tidak membutuhkan
hewan jantan, tetapi hanya membutuhkan spermanya saja.
Inseminasi buatan
dilakukan karena bibit pejantan unggul yang hendak dikawinkan dengan bibit
betina lokal tidak memiliki waktu masa subur yang bersamaan. Bibit pejantan
unggul dikawinkan dengan bibit betina lokal supaya dapat menghasilkan keturunan
yang lebih baik.
Teknologi ini menggunakan metode penyimpanan sperma pada suhu rendah (-80° sampai -20°). Jadi, untuk mendapatkan bibit pejantan unggul untuk mengawini bibit betina lokal tidak perlu dengan membawa individunya tetapi cukup dengan membawa spermanya. Hal ini juga memudahkan proses pengiriman dari suatu negara ke negara lain.
Teknologi ini menggunakan metode penyimpanan sperma pada suhu rendah (-80° sampai -20°). Jadi, untuk mendapatkan bibit pejantan unggul untuk mengawini bibit betina lokal tidak perlu dengan membawa individunya tetapi cukup dengan membawa spermanya. Hal ini juga memudahkan proses pengiriman dari suatu negara ke negara lain.
6. Bayi Tabung
Bayi tabung adalah
bayi yang merupakan hasil pembuahan yang berlangsung di dalam tabung. Teknologi
ini sebenarnya kelanjutan dari teknologi inseminasi buatan, hanya proses
pembuahan pada bayi tabung terjadi di luar sedangkan inseminasi terjadi di
dalam tubuh. Kedua-duanya sama-sama merupakan perkembangbiakan generatif.
Kita biasanya sering mendengar istilah bayi tabung bagi pasangan yang kesulitan untuk mendapatkan keturunan. Hal ini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapatkan keturunan.
Proses pembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut:
Kita biasanya sering mendengar istilah bayi tabung bagi pasangan yang kesulitan untuk mendapatkan keturunan. Hal ini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapatkan keturunan.
Proses pembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut:
· Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk
atau wanita diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi
medium seperti kondisi yang ada pada rahim wanita hamil.
· Sel telur dipertemukan dengan sperma di
bawah mikroskop dan diamati sehingga terjadi fertilisasi.
· Sel telur yang sudah dibuahi tersebut
dikembalikan ke dalam tabung.
· Jika sel telur yang sudah dibuahi, disebut
zigot, berkembang dengan baik dan menjadi embrio, maka embrio tersebut akan
disuntikkan kembali ke dalam rahim induknya semula.
Dampak Rekayasa
Reproduksi :
Rekayasa teknologi
tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan manusia maupun bagi makhluk
hidup lain dan lingkungan. Teknologi yang diciptakan dengan tujuan untuk
memakmurkan umat manusia bisa saja menghancurkan manusia itu sendiri jika tidak
diikuti dengan keimanan dan ketaqwaan.
Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut:
Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut:
· Menciptakan bibit unggul.
· Meningkatkan gizi masyarakat.
· Melestarikan plasma nutfah.
· Meningkatkan kualitas dan kuantitas
produksi sesuai dengan keinginan manusia.
· Membantu pasangan yang kesulitan
mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung.
Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut:
· Pada perbanyakan keturunan dengan kultur
jaringan yang memiliki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit.
0 komentar