Bioteknologi


Admin

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.
Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.
8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi.
4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat.
1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
1880 Mikroorganisme ditemukan.
1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan.
1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen-gen.
1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.
Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan di abad ke 20 ini.
Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumberdaya alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang.
Saat ini walaupun masih dalam taraf pengembangan, industri bioteknologi mulai matang dan menghasilkan produk-produk yang dapat dipasarkan. Dimana keberhasilan-keberhasilan komersial dan terobosan-terobosan teknologi yang dramatis telah dan sedang diraih.
Walaupun demikian, harapan-harapan mengenai penerapan bioteknologi pada 15-20 tahun yang lalu dapat dikatakan belum seluruhnya menjadi kenyataan.
Dan bahkan hambatan-hambatan yang muncul kadangkala tidak diantisipasi sebelumnya.
Dalam GBHN 1993 khususnya sasaran Bidang Pembangunan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam Pelita VI, Bioteknologi juga dimasukkan dalam Kebijaksanaan Nasional sebagai suatu bidang Iptek yang perlu dikembangkan.


DEFINISI DAN SEJARAH SINGKAT

Alasan kesehatan dan kelestarian alam menjadikan pertanian organik sebagai salah satu alternatif pertanian modern. Pertanian organik mengandalkan bahan-bahan alami dan menghindari input bahan sintetik, baik berupa pupuk, herbisida, maupun pestisida sintetik. Namun, petani sering mengeluhkan hasil pertanian organik yang produktivitasnya cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama dan penyakit. Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yang diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati
Tanah sangat kaya akan keragaman mikroorganisme, seperti bakteri, aktinomicetes, fungi, protozoa, alga dan virus. Tanah pertanian yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba tersebut. Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungan bagi pertanian, yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organik, re-cycling hara tanaman, fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan, biokontrol patogen dan membantu penyerapan unsur hara. Bioteknologi berbasis mikroba dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tersebut.


Teknologi Kompos Bioaktif

Salah satu masalah yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik adalah kandungan bahan organik dan status hara tanah yang rendah. Petani organik mengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Kedua jenis pupuk itu adalah limbah organik yang telah mengalami penghacuran sehingga menjadi tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sisa-sisa tanaman dan kotoran binatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Proses pengkomposan alami memakan waktu yang sangat lama, berkisar antara enam bulan hingga setahun sampai bahan organik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman.
Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang berkemampuan tinggi. Penggunaan mikroba dapat mempersingkat proses dekomposisi dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Di pasaran saat ini banyak tersedia produk-produk biodekomposer untuk mempercepat proses pengomposan, misalnya: SuperDec, OrgaDec, EM4, EM Lestari, Starbio, Degra Simba, Stardec, dan lain-lain.
Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, biodekomposer yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderma pseudokoningii , Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih. Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3 minggu. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan organisme patogen penyebab penyakit tanaman.


Biofertilizer

Petani organik sangat menghindari pemakaian pupuk kimia. Untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman, petani organik mengandalkan kompos sebagai sumber utama nutrisi tanaman. Sayangnya kandungan hara kompos rendah. Kompos matang kandungan haranya kurang lebih : 1.69% N, 0.34% P2O5, dan 2.81% K. Dengan kata lain 100 kg kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya 200 kg Urea/ha, 75 kg SP 36/ha dan 37.5 kg KCl/ha, maka membutuhkan sebanyak 22 ton kompos/ha. Jumlah kompos yang demikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biaya produksi.
Mikroba-mikroba tanah banyak yang berperan di dalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Tiga unsur hara penting tanaman, yaitu Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalium (K) seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba. Hara N tersedia melimpah di udara. Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara tidak dapat langsung dimanfaatkan tanaman. N harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang hidup bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan ( leguminose ). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.
Mikroba tanah lain yang berperan di dalam penyediaan unsur hara adalah mikroba pelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah pertanian kita umumnya memiliki kandungan P cukup tinggi (jenuh). Namun, hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman, karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peranan mikroba pelarut P. Mikroba ini akan melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.
Kelompok mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P adalah Mikoriza yang bersimbiosis pada akar tanaman. Setidaknya ada dua jenis mikoriza yang sering dipakai untuk biofertilizer, yaitu: ektomikoriza dan endomikoriza. Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan hara P oleh tanaman. Selain itu tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih tahan terhadap kekeringan. Contoh mikoriza yang sering dimanfaatkan adalah Glomus sp dan Gigaspora sp.
Beberapa mikroba tanah mampu menghasilkan hormon tanaman yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserap oleh tanaman sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar. Kelompok mikroba yang mampu menghasilkan hormon tanaman, antara lain: Pseudomonas sp dan Azotobacter sp.
Mikroba-mikroba bermanfaat tersebut diformulasikan dalam bahan pembawa khusus dan digunakan sebagai biofertilizer. Hasil penelitian yang dilakukan oleh BPBPI mendapatkan bahwa biofertilizer setidaknya dapat mensuplai lebih dari setengah kebutuhan hara tanaman. Biofertilizer yang tersedia di pasaran antara lain: Emas, Rhiphosant, Kamizae, OST dan Simbionriza.


Agen Biokontrol

Hama dan penyakit merupakan salah satu kendala serius dalam budidaya pertanian organik. Jenis-jenis tanaman yang terbiasa dilindungi oleh pestisida kimia, umumnya sangat rentan terhadap serangan hama dan penyakit ketika dibudidayakan dengan sistim organik. Alam sebenarnya telah menyediakan mekanisme perlindungan alami. Di alam terdapat mikroba yang dapat mengendalikan organisme patogen tersebut. Organisme patogen akan merugikan tanaman ketika terjadi ketidakseimbangan populasi antara organisme patogen dengan mikroba pengendalinya, di mana jumlah organisme patogen lebih banyak daripada jumlah mikroba pengendalinya. Apabila kita dapat menyeimbangakan populasi kedua jenis organisme ini, maka hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.
Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain: Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago.


Aplikasi pada Pertanian Organik

Produk-produk bioteknologi mikroba hampir seluruhnya menggunakan bahan-bahan alami. Produk ini dapat memenuhi kebutuhan petani organik. Kebutuhan bahan organik dan hara tanaman dapat dipenuhi dengan kompos bioaktif dan aktivator pengomposan. Aplikasi biofertilizer pada pertanian organik dapat mensuplai kebutuhan hara tanaman yang selama ini dipenuhi dari pupuk-pupuk kimia. Serangan hama dan penyakit tanaman dapat dikendalikan dengan memanfaatkan biokotrol.
Petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik umumnya hanya mengandalkan kompos dan cenderung membiarkan serangan hama dan penyakit tanaman. Dengan tersedianya bioteknologi berbasis mikroba, petani organik tidak perlu kawatir dengan masalah ketersediaan bahan organik, unsur hara, dan serangan hama dan penyakit tanaman.
Baca Selengkapnya...

0 komentar

Asam Nukleat


Admin

            Asam nukleat merupakan polimer yang dibentuk oleh mononukleotida. Blueprint dari suatu organisme dikode oleh asam nukleat didalam organisme tersebut. Fungsi asam nukleat yang terpenting adalah dalam mekanisme molekuler , yaitu menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika.
            Dipandang dari susunan kimianya, asam nukleat adalah polinukleotida, yang sesuai dengan namanya terdiri dari unit-unit nukleotida. Masing-masing nukleotida terdiri dari 3 komponen, gula, fosfat dan basa nitrogen yang merupakan derivat senyawa heterosiklik aromatik purin atau pirimidin.Basa nitrogen merupakan senyawa yang membawa informasi, sedangkan gula dan gugusan fosfat berperan dalam membentuk struktur molekul. Ada 2 jenis asam nukleat yang berbeda dalam jenis gula penyusunnya, yaitu asam ribonukleat (RNA) yang mengandung ribosa dan asam deoksiribonukleat (DNA) yang mengandung deoksiribosa.DNA maupun RNA merupakan suatu perangkat genetik.

DNA (Deoxyribonucleic acid)

Fungsi DNA
            DNA merupakan polimer yang amat penting dalam kehidupan suatu sel karena DNA inilah yang mengekspresikan sifat genetika, DNA merupakan pembawa informasi genetik yang hasil akhir ekspresinya berupa suatu protein atau RNA. Gen adalah bagian dari DNA yang berperan sebagai pembawa informasi genetika melalui pembentukan molekul protein secara tidak langsung. Jika terjadi mutasi pada DNA suatu gen maka hasil ekspresinya dapat mengalami perubahan susunan asam amino pada posisi tertentu sehingga dapat mengakibatkan perubahan sifat maupun aktivitas protein yang dihasilkan.
            DNA dari berbagai spesies mempunyai jumlah pasangan basa dan jumlah gen yang berbeda. Organisme tingkat tinggi mempunyai jumlah gen yang lebih banyak dibandingkan organisme tingkat rendah. DNA suatu spesies atau organisme tertentu mempunyai perbandingan dan urutan unit mononukleotida yang khas. Sel prokariotik yang hanya mengandung 1 kromosom mempunyai DNA yang merupakan suatu makromolekul tunggal sedangkan sel eukariotik mempunyai beberapa atau banyak kromosom dengan berat molekul yang besar pula.
            Pada sel bakteri, selain dalam kromosom, kadang-kadang juga didapatkan DNA pada membran sel yang disebut dengan mesosom atau dalam sitoplasma diluar kromosom yang disebut plasmid. Pada sel eukariot yang diploid, hampir seluruh DNA nya terdapat di dalam inti walaupun adapula DNA yang terdapat di sitoplasma yang disebut DNA satelit ataupun didalam organel seperti mitokondria atau kloroplas. DNA juga dapat dimanfaatkan untuk melacak suatu penyakit keturunan maupun penyakit yang disebabkan infeksi, baik oleh bakteri, jamur ataupun virus.

Senyawa Kimia Pembentuk Molekul DNA
            Gula pembentuk DNA, dalam hal ini adalah deoksiribosa akan terikat dengan basa nitrogen (purin atau pirimidin) melalui ikatan kovalen untuk membentuk nukleosida. Ikatan kovalen ini terjadi antara posisi C unit…………….posisi N-1 derivat basa pirimidin atau posisi N-9 untuk derivat basa purin. Ada 4 macam basa nitrogen yang merupakan komponen dari DNA yaitu Adenin (A) dan Guanin (G) yang merupakan derivat basa purin serta Sitosin (C) dan Timin (T) yang merupakan derivat basa pirimidin.
            Penambahan gugusan fosfat pada nukleosida akan membentuk nukleotida. Gugus fosfat ini akan berikatan dengan gugusan hidroksil pada posisi C-5 unit gula. Beberapa nukleotida ada yang bebas tidak membentuk polinukleotida. Pada polinukleotida, unit nukleotida akan berhubungan satu sama lain melalui ikatan fosfodiester, antara gugus hidroksil C-3 pada nukleotida yang satu dan gugus hidroksil C-5 pada nukleotida yang lain. Pada suatu polinukleotida, salah satu ujung rantai mempunyai gugusan 5’OH dan ujung lainnya mempunyai gugusan 3’OH yang tidak terikat pada nukleotida lain. Menurut perjanjian urutan basa suatu nukleotida dituliskan dengan arah 5’ – 3’. Ini merupakan struktur primer suatu nukleotida.
            Model struktur DNA yang ditemukan oleh James D Watson dan Francis crick pada tahun 1953 berdasarkan analisis DNA dengan menggunakan sinar X adalah Sbb:
1.DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang berbentuk helix, berputar kekanan
    Melingkari satu sumbu membentuk heliks ganda.
2. Kedua rantai berpasangan satu sama lain dalam posisi anti paralel, arah rantai yang satu berlawanan dengan arah rantai yang lain.
3. Kedua rantai heliks melingkar sedemikian rupa sehingga tidak dapat dipisahkan satu dengan gugus yang lain kecuali jika putaran masing-masing helik tersebut dibuka.
4. Gugus basa purin dan pirimidin dari kedua rantai heliks terletak di bagian dalam dari tekstur heliks ganda dan basa dari rantai yang satu berpasangan dengan basa dari rantai yang lain.
5. Basa tersebut berpasangan sedemikian rupa, dihubungkan dengan ikatan hidrogen sehingga basa A dari rantai yang satu berpasangan dengan basa T dari rantai yang lain oleh 2 ikatan hidrogen dan basa G denganC yang dihubungkan dengan 3 ikatan hidrogen.
6. Deretan basa rantai polinukleotida yang satu merupakan pasangan komplementer dari deretan basa dari rantai polinukleotida yang lain.

Pengemasan DNA dalam Kromosom
            DNA memegang peranan penting dalam proses kehidupan suatu organisme sehingga tidak mengherankan jika organisme dilengkapi dengan suatu sistim pengamanan terhadap DNA dari faktor yang dapat merusaknya. Kemasan DNA dalam sel khususnya pada sel eukariot, merupakan salah satu perwujudan dari sistim pengaman tersebut.
            Pada prokariot, DNA umumnya tidak terikat protein kecuali pada saat berlangsungnya replikasi ataupun transkripsi sehingga dikatakan bahwa DNA prokariot adalah DNA telanjang. Pada eukariot, DNA dikemas sebagai kromatin sutu struktur yang cukup rumit yang terletak didalam inti sel dan kromatin ini akan membentuk kromosom. Pada masa interfase, kromatin terlihat sebagai butiran-butiran yang dirangkai oleh seutas benang. Butiran tersebut dikenal sebagai nukleosum, sedangkan benang yang merangkai DNA adalah DNA penghubung (linker DNA). Nukleosum terdiri dari suatu oktamer yang disusun oleh 4 macam histon, yaitu masing-masing 2 molekul dari H2A, H2B, H3, H4 yang dililit oleh benang yang merangkai DNA dan lilitan tersebut diperkuat oleh histon jenis lain yaitu H1. Pada oktamer tersebut terdapat kurang lebih 200 pasangan basa dari DNA. Pada berbagai spesies, molekul H2A, H2B, H3 dan H4 hampir sama sedangkan molekul H1 bervariasi.

DNA Linier, DNA Sirkuler dan DNA Rantai Tunggal
            Semula diduga bahwa semua molekul DNA adalah linier yang mempunyai 2 ujung bebas. Ternyata didapatkan pula DNA yang berbentuk sirkuler ( DNA virus SV 40 yang mempunyai DNA rantai ganda yang berbentuk sirkuler). Hampir semua DNA kromosom bakteri berbentuk sirkuler sedangkan DNA pada kromosom organisme tingkat tinggi jarang ditemukan DNA dalam bentuk sirkuler. Molekul DNA yang linier bukanlah molekul yang sederhana. Molekul DNA linier mempunyai cara khusus untuk mereplikasi ujungnya ataupun untuk mencegah terjadinya ligasi antara kedua ujungnya sehingga membentuk kromosom yang lebih besar.
            Beberapa molekul DNA yang berbentuk linier ketika diisolasi dari partikel virus akan berbentuk sirkuler. Ini menunjukkan bahwa pada beberapa molekul DNA dapt terjadi konversi antara DNA linier dan sirkuler. DNA sirkuler dapat berubah menjadi DNA linier dengan ujung runcing (Sticky ends) yang untuk selanjutnya kedua ujung runcing yang komplementer tersebut dapat bergabung kembali sehingga terbentuk DNA sirkuler.
            Semula diduga semua molekul DNA berbentuk rantai ganda, kecuali pada saat replikasi, ternyata ada virus yang menginfeksi E.Coli yaitu Ox 174 yang mempunyai DNA rantai tunggal walaupun DNA rantai tunggal ini hanya terjadi pada sebagian dari siklus hidup virus tersebut. DNA rantai ganda dari Ox 174 dikenal sebagai bentuk replikatif karena merupakan template untuk sintesis DNA dari progeni virus.

Denaturasi dan Renaturasi DNA
            Molekul DNA yang strukturnya terdiri dari 2 rantai polinukleotida dapat mengalami denaturasi baik sebagian ataupun seluruhnya, akibat pemanasan atau dengan memberikan larutan asam atau basa yang dapat mengionisasi basa nitrogennya. Suhu maupun PH yang diperlukan untuk memisahkan kedua rantai DNA tersebut tergantung banyaknya pasangan basa nitrogen (AT ataupun GC) pada DNA. Pada Molekul DNA yang mengalami denaturasi sebagian, hanya bagian yang kaya akan pasangan AT yang akan terpisah sedangkan bagian yang kaya GC tetap dalam bentuk heliks ganda.
            Suhu menyebabkan 50% dari pasangan basa pada DNA mengalami denaturasi disebut (melting temperature).
            Denaturasi yang terjadi pada DNA tersebut bukanlah suatu yang irriversibel. Jika larutan panas yang mengandung DNA yang mengalami denaturasi tersebut didinginkan secara perlahan-lahan, maka rantai tunggal tersebut akan berkomplementer dengan rantai lainnya untuk membentuk rantai ganda kembali dan proses penggabungan kembali 2 rantai DNA disebut renaturasi (annealing).


RNA (Ribinucleic Acid) 
          RNA merupakan suatu polimer dari asam nukleat yang saling berhubungan dengan ikatan fosfodiester membentuk satu rantai tunggal.Berbeda dengan DNA, RNA mengandung 4 macam basa nitrogen yang terdiri dari Adenin dan Guanin (purin), Sitosin dan Urasil (menggantikan posisi Timin) (pirimidin). Posisi basa U pada RNA menggantikan posisi basa T pada rantai DNAsewaktu terjadi proses transkripsi dari DNA menjadi RNA.Perbedaan lain dengan DNA, gula pada RNA adalah ribosa. Walaupun RNA merupakan polinukleotida berantai tunggal tetapi rantai RNA ini dapat melipat membentuk rantai ganda sehingga berbentuk seperti jepitan rambut (hair pinlike loops).  
            Urutan nukleotida yang terdapat pada molekul RNA merupakan informasi pada peristiwa translasi. Walaupun demikian hanya urutan tertentu yang merupakan informasi bagi sintesis asam amino dalam molekul protein. Jadi molekul RNA berfungsi sebagai cetakan (template) untuk sintesis protein. Molekul RNA yang berfungsi sebagai cetakan tersebut disebut mRNA (mesenger RNA). Rata-rata masa hidup mRNA dalam bakteri E.coli hanya beberapa menit kemudian akan dihancurkan oleh enzim ribonuklease. Sifat mRNA adalah heterogen karena membawa informasi yang berbeda-beda sesuai dengan panjang pendeknya protein yang dikode. Pada mRNA terdapat kodon yang akan berinteraksi dengan antikodon pada tRNA (transfer RNA).
            Molekul tRNA berperan dalam penambahan asam amino selama proses translasi sehingga terjadi polimerisasi asam amino. tRNA mengikat asam amino secara spesifik pada ujung 3’ yang mempunyai 3 urutan nukleotida yang spesifik yaitu CCA. tRNA juga memiliki urutan basa spesifik yang disebut antikodon yang mampu berkomplementer dengan kodon yang terdapat pada mRNA. Panjang molekul tRNA bervariasi 73 – 94 nukleotida.
            rRNA (ribosomal RNA) berperan dalam menyusun struktur ribosom tempat berlangsungnya proses translasi. Jadi dapat dikatakan bahwa fungsi dari RNA adalah dalam proses sintesis protein. Semua tipe RNA tersebut diatas dikode oleh DNA dalam kromosom. Pada sel eukariot, sintesis RNA terjadi didalam inti kemudian molekul RNA tersebut akan ditransfer ke sitoplasma untuk memulai fungsinya.

cDNA (Complementary DNA)
           Retrovirus, seperti HIV merupakan suatu virus yang mengandung RNA sebagai perangkat genetiknya tetapi akan bereplikasi melalui pembentukan DNA intermediate. Virus ini mempunyai enzim RNA directed DNA Polymerase ( reverse transcriptase ) yang dapat mensintesa Dndengan RNA sebagai template. DNA yang terbentuk dikenal sebagai cDNA.
            Saat ini enzim reverse transcriptase seringkali digunakan sebagai sarana rekayasa genetika karena mempunyai kemampuan untuk mentrankripsi mRNA menjadi c DNA.
Baca Selengkapnya...

0 komentar

Masalah Sosial Masyarakat Pesisir


Admin


Sudah menjadi suatu mitos yang berkembang ditengah-tengah masyarakat bahwa Indonesia memiliki kekayaan laut yang berlimpah, baik sumber hayatinya maupun non hayatinya, walaupun mitos seperti itu perlu dibuktikan dengan penelitian yang lebih mendalam dan komprehensif.  Terlepas dari mitos tersebut, kenyataannya Indonesia adalah negara maritim dengan 70% wilayahnya adalah laut, namun sangatlah ironis sejak 32 tahun yang lalu kebijakan pembangunan perikanan tidak pernah mendapat perhatian yang serius dari pemerintah.

Konsep Pembangunan Alternatif

Paradigma pembangunan holistik, yaitu pembangunan yang dilakukan secara menyeluruh dan terintegrasi yang sangat memperhatikan aspek spasial, yaitu pembangunan berwawasan lingkungan, pembangunan berbasis komunitas, pembangunan berpusat pada rakyat, pembangunan berkelanjutan dan pembangunan berbasis kelembagaan.
Untuk mewujudkan pembangunan yang holistik tersebut diperlukan alternatif srategi, yaitu strategi yang berorientasi pada sumber daya atau Resource Base Strategy (RBS), yang meliputi ketersedian sumber daya, faktor keberhasilan serta proses belajar.
Pendekatan dalam RBS adalah strategi pengelolaan sumber daya lokal/pesisir dan kelautan yang berorientasi pada: kualitas, proses, kinerja, pengembangan, budaya, lingkungan (management by process) yang berdasarkan pada pembelajaran, kompetensi, keunggulan, berpikir sistematik, dan pengetahuan (knowledge based management).

Memberdayakan Masyarakat Pesisir

Saat ini banyak program pemberdayaan yang menklaim sebagai program yang berdasar kepada keinginan dan kebutuhan masyarakat (bottom up), tapi ironisnya masyarakat tetap saja tidak merasa memiliki akan program-program tersebut sehingga tidak aneh banyak program yang hanya seumur masa proyek dan berakhir tanpa dampak berarti bagi kehidupan masyarakat. 
Pertanyaan kemudian muncul apakah konsep pemberdayaan yang salah atau pemberdayaan dijadikan alat untuk mencapai tujuan tertentu dari segolongan orang?
Memberdayakan masyarakat pesisir berarti menciptakan peluang bagi masyarakat pesisir untuk menentukan kebutuhannya, merencanakan dan melaksanakan kegiatannya, yang akhirnya menciptakan kemandirian permanen dalam kehidupan masyarakat itu sendiri.
Memberdayakan masyarakat pesisir tidaklah seperti memberdayakan kelompok-kelompok masyarakat lainnya, karena didalam habitat pesisir terdapat banyak kelompok kehidupan masayarakat diantaranya:
a)      Masyarakat nelayan tangkap, adalah kelompok masyarakat pesisir yang mata pencaharian utamanya adalah menangkap ikan dilaut.  Kelompok ini dibagi lagi dalam dua kelompok besar, yaitu nelayan tangkap modern dan nelayan tangkap tradisional.  Keduanya kelompok ini dapat dibedakan dari jenis kapal/peralatan yang digunakan dan jangkauan wilayah tangkapannya.
b)      Masyarakat nelayan pengumpul/bakul, adalah kelompok masyarakt pesisir yang bekerja disekitar tempat pendaratan dan pelelangan ikan.  Mereka akan mengumpulkan ikan-ikan hasil tangkapan baik melalui pelelangan maupun dari sisa ikan yang tidak terlelang yang selanjutnya dijual ke masyarakat sekitarnya atau dibawah ke pasar-pasar lokal.  Umumnya yang menjadi pengumpul ini adalah kelompok masyarakat pesisir perempuan.
c)      Masayarakat nelayan buruh, adalah kelompok masyarakat nelayan yang paling banyak dijumpai dalam kehidupan masyarakat pesisir. Ciri dari mereka dapat terlihat dari kemiskinan yang selalu membelenggu kehidupan mereka, mereka tidak memiliki modal atau peralatan yang memadai untuk usaha produktif. Umumnya mereka bekerja sebagai buruh/anak buah kapal (ABK) pada kapal-kapal juragan dengan penghasilan yang minim.
d)     Masyarakat nelayan tambak, masyarakat nelayan pengolah, dan kelompok masyarakat nelayan buruh.
Setiap kelompok masyarakat tersebut haruslah mendapat penanganan dan perlakuan khusus sesuai dengan kelompok, usaha, dan aktivitas ekonomi mereka.  Pemberdayaan masyarakat tangkap minsalnya, mereka membutukan sarana penangkapan dan kepastian wilayah tangkap. Berbeda dengan kelompok masyarakat tambak, yang mereka butuhkan adalah modal kerja dan modal investasi, begitu juga untuk kelompok masyarakat pengolah dan buruh.  Kebutuhan setiap kelompok yang berbeda tersebut, menunjukkan keanekaragaman pola pemberdayaan yang akan diterapkan untuk setiap kelompok tersebut.
Dengan demikian program pemberdayaan untuk masyarakat pesisir haruslah dirancang dengan sedemikian rupa dengan tidak menyamaratakan antara satu kelompk dengan kelompok lainnya apalagi antara satu daerah dengan daerah pesisir lainnya.  Pemberdayaan masyarakat pesisir haruslah bersifat bottom up dan open menu, namun yang terpenting adalah pemberdayaan itu sendiri yang harus langsung menyentuh kelompok masyarakat sasaran. Persoalan yang mungkin harus dijawab adalah:  Bagaimana memberdayakannya?.

Banyak sudah program pemberdayaan yang dilaksanakan pemerintah, salah satunya adalah pemberdayaan ekonomi masyarakat pesisir (PEMP).  Pada intinya program ini dilakukan melalui tiga pendekatan, yaitu:
(a)         Kelembagaan.
        Untuk memperkuat posisi tawar masyarakat, mereka haruslah terhimpun dalam suatu kelembagaan yang kokoh, sehingga segala aspirasi dan tuntutan mereka dapat disalurkan secara baik. Kelembagaan ini juga dapat menjadi penghubung (intermediate) antara pemerintah dan swasta. Selain itu kelembagaan ini juga dapat menjadi suatu forum untuk menjamin terjadinya perguliran dana produktif diantara kelompok lainnya.
(b)        Pendampingan.
            Keberadaan pendamping memang dirasakan sangat dibutuhkan dalam setiap program pemberdayaan. Masyarakat belum dapat berjalan sendiri mungkin karena kekurangtauan, tingkat penguasaan ilmu pengetahuan yang rendah, atau mungkin masih kuatnya tingkat ketergantungan mereka karena belum pulihnya rasa percaya diri mereka akibat paradigma-paradigma pembangunan masa lalu.  Terlepas dari itu semua, peran pendamping sangatlah vital terutama mendapingi masyarakat menjalankan aktivitas usahanya. Namun yang terpenting dari pendampingan ini adalah menempatkan orang yang tepat pada kelompok yang tepat pula.
Dana Usaha Produktif Bergulir
Pada program PEMP juga disediakan dana untuk mengembangkan usaha-usaha produktif yang menjadi pilihan dari masyarakat itu sendiri. Setelah kelompok pemanfaat dana tersebut berhasil, mereka harus menyisihkan keuntungannya untuk digulirkan kepada kelompok masyarakat lain yang membutuhkannya.  Pengaturan pergulirannya akan disepakati di dalam forum atau lembaga yang dibentuk oleh masyarakat sendiri dengan fasilitasi pemerintah setempat dan tenaga pendamping.
beberapa kecendrungan yang tidak menguntungkan dalam aspek kehidupan, seperti:
a)      Aspek Ekologi, overfishing penggunaan sarana dan prasarana penangkapan ikan telah cendrung merusak ekologi laut dan pantai (trawl, bom, potas, pukat harimau, dll) akibatnya menyempitnya wilayah dan sumber daya tangkapan, sehingga sering menimbulkan konflik secara terbuka baik bersifat vertikal dan horisontal (antara sesama nelayan,  nelayan dengan masyarakat sekitar dan antara nelayan dengan pemerintah).
b)      Aspek Sosial Ekonomi, akibat kesenjangan penggunaan teknologi antara pengusaha besar dan nelayan tradisional telah menimbulkan kesenjangan dan kemiskinan bagi nelayan tradisional.  Akibat dari kesenjangan tersebut menyebabkan sebagian besar nelayan tradisional mengubah profesinya menjadi buruh nelayan pada pengusaha perikanan besar.
c)      Aspek Sosio Kultural, dengan adanya kesenjangan dan kemiskinan tersebut menyebabkan ketergantungan antara masyarakat nelayan kecil/ tradisional terhadap pemodal besar/modern, antara nelayan dan pedagang, antara pherphery terdapat center, antara masyarakat dengan pemerintah.  Hal ini menimbulkan penguatan terhadap adanya komunitas juragan dan buruh nelayan
Arah modernisasi di sektor perikanan yang dilakukan selama ini, hanya memberi keuntungan kepada sekelompok kecil yang punya kemampuan ekonomi dan politis, sehingga diperlukan alternatif paradigma dan strategis pembangunan yang holistik dan terintegrasi serta dapat menjaga keseimbangan antara kegiatan produksi, pengelolahan dan distribusi.
Kita contohkan saja, dari seluruh daerah perairan yang sekarang masuk kewilayah Kabupaten Lingga, sebagai  salah satu daerah penghasil ikan di Provinsi ini, dengan luas lautnya yang mencapai 38 ribu Km2, ada lebih dari 6.180 Rumah Tangga Perikanan (RTP), dalam tahun 2001 produksi perikanan di daerah ini  relatif tinggi, hampir mencapai 16 ribu ton atau senilai lebih kurang 100 juta rupiah, artinya setiap RTP berpenghasilan kotor rata-rata sebesar 16,18 juta rupiah pertahun, setara dengan 1,35 juta perbulan. Angka ini masih harus dikurangi dengan biaya produksi yang  dikeluarkan  seperti pemeliharaan alat tangkap, BBM, pemeliharaan kapal/perahu dan lainnya, yang tidak kecil jumlahnya. Dengan demikian kita dapat berasumsi bahwa potensi perikanan kita yang begitu besar belum memberikan tingkat kesejahteraan yang memadai bagi nelayan kita. Peningkatan kemampuan secara teknis, khususnya bagi nelayan tradisional kita masih sangat diperlukan, disamping kualitas alat produksi.

            Selain itu masalah kontribusi sektor perikanan terhadap Pendapatan Asli Daerah di Kabupaten Lingga, juga dapat dikatakan setali tiga uang dengan kontribusi  perikanan terhadap pendapatan nasional. Disini, keberadaan sebuah Peraturan Daerah (Perda) sebagai payung hukum bagi Pemerintah Daerah merupakan suatu keniscayaan, guna mengoptimalkan pendapatan daerah dari sektor tersebut.
Permasalahan Pemanfaatan dan Pengelolaan Pesisir
Pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir yang dilakukan oleh masyarakat maupun Daerah sebagian belum memenuhi ketentuan pemanfaatan sumber daya alam secara lestari dan berkelanjutan. Hal ini akan berpengaruh terhadap kondisi dan kelestarian pesisir dan lingkungannya. Penyebab degradasi kondisi daerah pesisir secara tidak langsung juga disebabkan oleh pengelolaan sumber daya alam di hulu yang berpengaruh terhadap muara di pesisir.
Kebijakan reklamasi pantai yang tidak berdasarkan kepada analisa dampak lingkungan pada beberapa Daerah juga berpengaruh terhadap ekosistem di pesisir. Perizinan pengembangan usaha bagi kalangan dunia usaha selama ini sebagian besar menjadi kewenangan Pusat. Kadangkala dalam hal pemberian izin tersebut tanpa memperhatikan kepentingan Daerah dan masyarakat setempat.
Jika kita perhatikan berbagai permasalahan yang timbul dalam pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
  • Pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir belum diatur dengan peraturan perundang-undangan yang jelas, sehingga Daerah mengalami kesulitan dalam menetapkan suatu kebijakan.
  • Pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir cenderung bersifat sektoral, sehingga kadangkala melahirkan kebijakan yang tumpang tindih satu sama lain.
  • Pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir belum memperhatikan konsep daerah pesisir sebagai suatu kesatuan ekosistem yang tidak dibatasi oleh wilayah administratif pemerintahan, sehingga hal ini dapat menimbulkan konflik kepentingan antar Daerah.
  • Kewenangan Daerah dalam rangka Otonomi Daerah belum dipahami secara komprehensif oleh para stakeholders, sehingga pada setiap Daerah dan setiap sektor timbul berbagai pemahaman dan penafsiran yang berbeda dalam pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir.
Sedangkan isu penting yang perlu segera diluruskan dalam pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir ke depan antara lain, yaitu :
  • Adanya kesan bahwa sebagian Daerah melakukan pengkaplingan wilayah laut dan pantainya. Untuk itu perlu ditetapkan oleh Pusat pedoman bagi pelaksanaan kewenangan Daerah di bidang kelautan.
  • Pemahaman Daerah terhadap daerah pesisir sebagai suatu kesatuan ekosistem yang tidak dibatasi oleh batas wilayah administratif pemerintahan.
  • Pemanfaatan dan pengelolaan daerah pesisir secara lestari dan berkelanjutan.
Baca Selengkapnya...

0 komentar
Langganan: Postingan (Atom)