Bioteknologi, penggunaan biologi untuk memecahkan masalah dan membuat produk yang bermanfaat. Bidang bioteknologi yang paling menonjol adalah produksi protein terapeutik dan obat-obatan lainnya melalui rekayasa genetika.
Orang-orang telah memanfaatkan proses biologis untuk meningkatkan kualitas hidup mereka selama 10.000 tahun, dimulai dengan komunitas pertanian pertama. Sekitar 6.000 tahun yang lalu, manusia mulai memanfaatkan proses biologis mikroorganisme untuk membuat roti, minuman beralkohol, dan keju serta mengawetkan produk susu. Tetapi proses seperti itu bukan yang dimaksud hari ini oleh bioteknologi, sebuah istilah yang pertama kali diterapkan secara luas pada teknologi molekuler dan seluler yang mulai muncul pada 1960-an dan 70-an. Industri "biotek" yang baru mulai menyatu pada pertengahan hingga akhir 1970-an, dipimpin oleh Genentech, sebuah perusahaan farmasi yang didirikan pada tahun 1976 oleh Robert A. Swanson dan Herbert W. Boyer untuk mengkomersialkan teknologi DNA rekombinan yang dipelopori oleh Boyer, Paul Berg, dan Stanley N. Cohen. Perusahaan-perusahaan awal seperti Genentech, Amgen, Biogen, Cetus, dan Genex mulai dengan memproduksi zat rekayasa genetika terutama untuk keperluan medis dan lingkungan.
Selama lebih dari satu dekade, industri bioteknologi didominasi oleh teknologi DNA rekombinan, atau rekayasa genetika. Teknik ini terdiri dari penyambungan gen untuk protein yang berguna (seringkali protein manusia) ke dalam sel produksi — seperti ragi, bakteri, atau sel mamalia dalam kultur — yang kemudian mulai menghasilkan protein dalam volume. Dalam proses penyambungan gen ke dalam sel produksi, organisme baru dibuat. Pada awalnya, investor dan peneliti bioteknologi tidak yakin tentang apakah pengadilan akan mengizinkan mereka untuk mendapatkan paten atas organisme; setelah semua, paten tidak diperbolehkan pada organisme baru yang kebetulan ditemukan dan diidentifikasi di alam. Namun, pada tahun 1980, Mahkamah Agung A.S., dalam kasus Diamond v. Chakrabarty, menyelesaikan masalah tersebut dengan memutuskan bahwa "mikroorganisme buatan manusia yang hidup adalah subjek yang dapat dipatenkan." Keputusan ini melahirkan gelombang perusahaan bioteknologi baru dan ledakan investasi pertama industri bayi. Pada tahun 1982, insulin rekombinan menjadi produk pertama yang dibuat melalui rekayasa genetika untuk mendapatkan persetujuan dari Badan Pengawasan Obat dan Makanan AS (FDA). Sejak itu, puluhan obat protein rekayasa genetika telah dikomersialkan di seluruh dunia, termasuk versi rekombinan hormon pertumbuhan, faktor pembekuan, protein untuk merangsang produksi sel darah merah dan putih, interferon, dan agen pelarut gumpalan.
biotechnologyA researcher processing biological samples in a laboratory to purify molecules for the production of therapeutic proteins.Uwe Moser/Alamy
Pada tahun-tahun awal, pencapaian utama bioteknologi adalah kemampuan untuk menghasilkan molekul terapeutik yang terjadi secara alami dalam jumlah yang lebih besar daripada yang dapat diperoleh dari sumber konvensional seperti plasma, organ hewani, dan mayat manusia. Protein rekombinan juga cenderung terkontaminasi patogen atau memicu reaksi alergi. Saat ini, para peneliti bioteknologi berusaha menemukan penyebab molekuler dari penyakit dan melakukan intervensi tepat pada tingkat itu. Kadang-kadang ini berarti memproduksi protein terapeutik yang menambah persediaan tubuh sendiri atau yang menebus kekurangan genetik, seperti pada generasi pertama obat biotek. (Terapi gen — penyisipan gen yang mengkode protein yang dibutuhkan ke dalam tubuh atau sel pasien) adalah pendekatan terkait.) Tetapi industri bioteknologi juga telah memperluas penelitiannya ke dalam pengembangan obat-obatan tradisional dan antibodi monoklonal yang menghentikan kemajuan suatu penyakit. Langkah-langkah seperti itu terungkap melalui studi gen yang telaten (genomik), protein yang dikodekan (proteomik), dan jalur biologis yang lebih besar di mana mereka bertindak.
Selain alat yang disebutkan di atas, bioteknologi juga melibatkan penggabungan informasi biologis dengan teknologi komputer (bioinformatika), mengeksplorasi penggunaan peralatan mikroskopis yang dapat memasuki tubuh manusia (nanoteknologi), dan mungkin menerapkan teknik penelitian sel induk dan kloning untuk menggantikan yang mati. atau sel dan jaringan yang rusak (obat regeneratif). Perusahaan dan laboratorium akademik mengintegrasikan teknologi yang berbeda ini dalam upaya menganalisis ke bawah ke dalam molekul dan juga untuk mensintesis ke atas dari biologi molekuler menuju jalur kimia, jaringan, dan organ.
Selain digunakan dalam perawatan kesehatan, bioteknologi telah terbukti membantu dalam menyempurnakan proses industri melalui penemuan dan produksi enzim biologis yang memicu reaksi kimia (katalis); untuk pembersihan lingkungan, dengan enzim yang mencerna kontaminan menjadi bahan kimia yang tidak berbahaya dan kemudian mati setelah mengkonsumsi "persediaan makanan" yang tersedia; dan dalam produksi pertanian melalui rekayasa genetika.
Aplikasi bioteknologi pertanian terbukti paling kontroversial. Beberapa aktivis dan kelompok konsumen telah menyerukan larangan pada organisme hasil rekayasa genetika (GMO) atau untuk pelabelan undang-undang untuk memberi tahu konsumen tentang semakin banyaknya kehadiran GMO dalam pasokan makanan. Di Amerika Serikat, pengenalan GMO ke bidang pertanian dimulai pada tahun 1993, ketika FDA menyetujui bovine somatotropin (BST), hormon pertumbuhan yang meningkatkan produksi susu pada sapi perah. Tahun berikutnya, FDA menyetujui seluruh makanan rekayasa genetika pertama, tomat yang dirancang untuk umur simpan yang lebih lama.
Sejak itu, persetujuan peraturan di Amerika Serikat, Eropa, dan di tempat lain telah dimenangkan oleh puluhan GMO pertanian, termasuk tanaman yang menghasilkan pestisida dan tanaman mereka sendiri yang selamat dari penerapan herbisida spesifik yang digunakan untuk membunuh gulma. Studi oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa, Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS, Uni Eropa, Asosiasi Medis Amerika, badan pengatur AS, dan organisasi lain telah menemukan makanan transgenik aman, tetapi skeptis berpendapat bahwa masih terlalu dini untuk menilai lama kesehatan jangka panjang dan efek ekologis dari tanaman tersebut. Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21, luas lahan yang ditanami tanaman rekayasa genetika meningkat secara dramatis, dari 1,7 juta hektar (4,2 juta hektar) pada tahun 1996 menjadi 160 juta hektar (395 juta hektar) pada tahun 2011.
genetically modified organismsGenetically modified organisms are produced using scientific methods that include recombinant DNA technology.Encyclopædia Britannica, Inc.
Secara keseluruhan, pendapatan industri bioteknologi AS dan Eropa kira-kira dua kali lipat selama periode lima tahun dari 1996 hingga 2000. Pertumbuhan yang cepat berlanjut hingga abad ke-21, didorong oleh pengenalan produk-produk baru, khususnya dalam perawatan kesehatan.https://www.britannica.com/
PERTANYAAN
Apa itu bioteknologi?
Mengapa bioteknologi penting?
Kapan bioteknologi modern muncul?
Orang-orang telah memanfaatkan proses biologis untuk meningkatkan kualitas hidup mereka selama 10.000 tahun, dimulai dengan komunitas pertanian pertama. Sekitar 6.000 tahun yang lalu, manusia mulai memanfaatkan proses biologis mikroorganisme untuk membuat roti, minuman beralkohol, dan keju serta mengawetkan produk susu. Tetapi proses seperti itu bukan yang dimaksud hari ini oleh bioteknologi, sebuah istilah yang pertama kali diterapkan secara luas pada teknologi molekuler dan seluler yang mulai muncul pada 1960-an dan 70-an. Industri "biotek" yang baru mulai menyatu pada pertengahan hingga akhir 1970-an, dipimpin oleh Genentech, sebuah perusahaan farmasi yang didirikan pada tahun 1976 oleh Robert A. Swanson dan Herbert W. Boyer untuk mengkomersialkan teknologi DNA rekombinan yang dipelopori oleh Boyer, Paul Berg, dan Stanley N. Cohen. Perusahaan-perusahaan awal seperti Genentech, Amgen, Biogen, Cetus, dan Genex mulai dengan memproduksi zat rekayasa genetika terutama untuk keperluan medis dan lingkungan.
Selama lebih dari satu dekade, industri bioteknologi didominasi oleh teknologi DNA rekombinan, atau rekayasa genetika. Teknik ini terdiri dari penyambungan gen untuk protein yang berguna (seringkali protein manusia) ke dalam sel produksi — seperti ragi, bakteri, atau sel mamalia dalam kultur — yang kemudian mulai menghasilkan protein dalam volume. Dalam proses penyambungan gen ke dalam sel produksi, organisme baru dibuat. Pada awalnya, investor dan peneliti bioteknologi tidak yakin tentang apakah pengadilan akan mengizinkan mereka untuk mendapatkan paten atas organisme; setelah semua, paten tidak diperbolehkan pada organisme baru yang kebetulan ditemukan dan diidentifikasi di alam. Namun, pada tahun 1980, Mahkamah Agung A.S., dalam kasus Diamond v. Chakrabarty, menyelesaikan masalah tersebut dengan memutuskan bahwa "mikroorganisme buatan manusia yang hidup adalah subjek yang dapat dipatenkan." Keputusan ini melahirkan gelombang perusahaan bioteknologi baru dan ledakan investasi pertama industri bayi. Pada tahun 1982, insulin rekombinan menjadi produk pertama yang dibuat melalui rekayasa genetika untuk mendapatkan persetujuan dari Badan Pengawasan Obat dan Makanan AS (FDA). Sejak itu, puluhan obat protein rekayasa genetika telah dikomersialkan di seluruh dunia, termasuk versi rekombinan hormon pertumbuhan, faktor pembekuan, protein untuk merangsang produksi sel darah merah dan putih, interferon, dan agen pelarut gumpalan.
Pada tahun-tahun awal, pencapaian utama bioteknologi adalah kemampuan untuk menghasilkan molekul terapeutik yang terjadi secara alami dalam jumlah yang lebih besar daripada yang dapat diperoleh dari sumber konvensional seperti plasma, organ hewani, dan mayat manusia. Protein rekombinan juga cenderung terkontaminasi patogen atau memicu reaksi alergi. Saat ini, para peneliti bioteknologi berusaha menemukan penyebab molekuler dari penyakit dan melakukan intervensi tepat pada tingkat itu. Kadang-kadang ini berarti memproduksi protein terapeutik yang menambah persediaan tubuh sendiri atau yang menebus kekurangan genetik, seperti pada generasi pertama obat biotek. (Terapi gen — penyisipan gen yang mengkode protein yang dibutuhkan ke dalam tubuh atau sel pasien) adalah pendekatan terkait.) Tetapi industri bioteknologi juga telah memperluas penelitiannya ke dalam pengembangan obat-obatan tradisional dan antibodi monoklonal yang menghentikan kemajuan suatu penyakit. Langkah-langkah seperti itu terungkap melalui studi gen yang telaten (genomik), protein yang dikodekan (proteomik), dan jalur biologis yang lebih besar di mana mereka bertindak.
Selain alat yang disebutkan di atas, bioteknologi juga melibatkan penggabungan informasi biologis dengan teknologi komputer (bioinformatika), mengeksplorasi penggunaan peralatan mikroskopis yang dapat memasuki tubuh manusia (nanoteknologi), dan mungkin menerapkan teknik penelitian sel induk dan kloning untuk menggantikan yang mati. atau sel dan jaringan yang rusak (obat regeneratif). Perusahaan dan laboratorium akademik mengintegrasikan teknologi yang berbeda ini dalam upaya menganalisis ke bawah ke dalam molekul dan juga untuk mensintesis ke atas dari biologi molekuler menuju jalur kimia, jaringan, dan organ.
Selain digunakan dalam perawatan kesehatan, bioteknologi telah terbukti membantu dalam menyempurnakan proses industri melalui penemuan dan produksi enzim biologis yang memicu reaksi kimia (katalis); untuk pembersihan lingkungan, dengan enzim yang mencerna kontaminan menjadi bahan kimia yang tidak berbahaya dan kemudian mati setelah mengkonsumsi "persediaan makanan" yang tersedia; dan dalam produksi pertanian melalui rekayasa genetika.
Aplikasi bioteknologi pertanian terbukti paling kontroversial. Beberapa aktivis dan kelompok konsumen telah menyerukan larangan pada organisme hasil rekayasa genetika (GMO) atau untuk pelabelan undang-undang untuk memberi tahu konsumen tentang semakin banyaknya kehadiran GMO dalam pasokan makanan. Di Amerika Serikat, pengenalan GMO ke bidang pertanian dimulai pada tahun 1993, ketika FDA menyetujui bovine somatotropin (BST), hormon pertumbuhan yang meningkatkan produksi susu pada sapi perah. Tahun berikutnya, FDA menyetujui seluruh makanan rekayasa genetika pertama, tomat yang dirancang untuk umur simpan yang lebih lama.
Sejak itu, persetujuan peraturan di Amerika Serikat, Eropa, dan di tempat lain telah dimenangkan oleh puluhan GMO pertanian, termasuk tanaman yang menghasilkan pestisida dan tanaman mereka sendiri yang selamat dari penerapan herbisida spesifik yang digunakan untuk membunuh gulma. Studi oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa, Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS, Uni Eropa, Asosiasi Medis Amerika, badan pengatur AS, dan organisasi lain telah menemukan makanan transgenik aman, tetapi skeptis berpendapat bahwa masih terlalu dini untuk menilai lama kesehatan jangka panjang dan efek ekologis dari tanaman tersebut. Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21, luas lahan yang ditanami tanaman rekayasa genetika meningkat secara dramatis, dari 1,7 juta hektar (4,2 juta hektar) pada tahun 1996 menjadi 160 juta hektar (395 juta hektar) pada tahun 2011.
Secara keseluruhan, pendapatan industri bioteknologi AS dan Eropa kira-kira dua kali lipat selama periode lima tahun dari 1996 hingga 2000. Pertumbuhan yang cepat berlanjut hingga abad ke-21, didorong oleh pengenalan produk-produk baru, khususnya dalam perawatan kesehatan.https://www.britannica.com/
