FUNGSI MIKROBA PADA INDUSTRI

     Mikroba telah digunakan untuk menghasilkan produk selama ribuan tahun. Bahkan di zaman kuno, cuka dibuat dengan menyaring alkohol melalui serutan kayu, sehingga mikroba yang tumbuh pada permukaan potongan kayu untuk mengkonversi alkohol untuk cuka.

     Demikian juga, produksi anggur dan bir menggunakan mikroba lain ragi untuk mengubah gula menjadi alkohol. Meskipun orang tidak tahu untuk waktu yang lama bahwa mikroba berada di balik transformasi ini, hal itu tidak menghentikan mereka dari membuat dan menjual produk-produk ini.

     Kedua hal ini adalah contoh awal bioteknologi penggunaan mikroba untuk keperluan industri atau ekonomi. Bidang ini maju jauh dengan banyak perkembangan di mikrobiologi, seperti penemuan mikroskop. Setelah para ilmuwan mempelajari tentang genetika mikroba, dan bagaimana sel-sel mereka memproduksi protein, mikroba juga bisa diubah ke fungsi di banyak baru, dan berguna, cara. Ini memicu penerapan bioteknologi untuk industri, seperti pertanian, energi dan obat-obatan.

Mikroba pada Rekayasa Genetik

Informasi genetik dalam organisme disimpan dalam DNA mereka. Molekul ini memegang petunjuk untuk bagaimana organisme mirip dan berfungsi.

DNA ini dibagi menjadi beberapa bagian yang disebut gen, masing-masing berisi template untuk molekul protein tunggal. Protein berfungsi sebagai blok bangunan untuk sel, dan juga melakukan kegiatan lain. Oleh mikroba belajar, para ilmuwan belajar bagaimana untuk memotong buah dari molekul DNA, dan memindahkan mereka ke bagian lain.

Hal ini akan mengubah bagaimana sel terlihat atau tindakan. Para ilmuwan juga dapat mengambil gen dari satu organisme dan memasukkan mereka ke dalam DNA yang lain. Hal ini memberikan organisme kemampuan yang sama sekali baru.

Jenis rekayasa genetika yang mengubah informasi genetik suatu organisme telah memungkinkan para ilmuwan untuk menggunakan mikroba sebagai pabrik hidup kecil.

Salah satu contoh dari hal ini adalah produksi insulin. Pada manusia, pankreas menciptakan protein yang disebut insulin yang mengatur glukosa gula kadar dalam darah.

Orang dengan satu jenis diabetes tidak bisa memproduksi insulin, sehingga mereka menyuntikkan ke dalam darah mereka sepanjang hari. Untuk memproduksi insulin lebih murah, para ilmuwan memasukkan gen manusia untuk insulin ke dalam DNA bakteri usus yang umum. Perubahan ini memungkinkan bakteri untuk menghasilkan produk baru – insulin manusia.

Mikroba pada Pertanian dan makanan

Seperti dengan produksi cuka, mikroba yang digunakan secara luas dalam industri pertanian dan makanan. Bakteri yang digunakan dalam produksi berbagai produk makanan, seperti yogurt, banyak jenis keju dan sauerkraut. Petani juga menggunakan bakteri yang menghasilkan pupuk alami.

Jenis bakteri biasanya dikaitkan dengan tanaman kacang, yang tumbuh di nodul pada akar dalam simbiosis hubungan saling menguntungkan.

Bakteri mengkonversi gas nitrogen di udara untuk bentuk yang tanaman dapat menggunakan – seperti pupuk. Dengan menambahkan bakteri ke dalam tanah, petani dapat meningkatkan produktivitas tanaman.

Fungsi Mikroba pada Industri

Rekayasa genetika juga dapat digunakan untuk menghasilkan tanaman dengan kemampuan baru, seperti peningkatan ketahanan terhadap pestisida, atau konten gizi meningkat. Dalam hal ini, mikroba yang digunakan untuk menyisipkan gen baru ke dalam DNA tanaman. Hal ini menyebabkan rekayasa genetika – GM – makanan.

Manusia telah lama memodifikasi genetika tanaman pertanian dan hewan dengan pembiakan mereka untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu. Rekayasa genetika, bagaimanapun, memungkinkan para ilmuwan untuk menambahkan gen yang ada pada organisme yang sama sekali tidak terkait.

Mikroba pada Energi

Selama produksi cuka dengan serpihan kayu, bakteri tumbuh pada permukaan kayu, membentuk apa yang disebut biofilm. Bakteri yang melekat pada permukaan seperti ini dapat menghasilkan banyak senyawa, serta menghalangi aliran fluida. Perilaku yang terakhir telah digunakan untuk meningkatkan jumlah minyak yang diekstraksi dari ladang minyak.

Bakteri tumbuh di sumur blok daerah yang lebih terbuka. Ketika air kemudian dipompa ke dalam tanah, biofilm mendorong air ke daerah lain yang masih mengandung minyak. Hal ini kemudian memaksa minyak ke permukaan.

Mikroba juga dapat digunakan untuk membuat bahan bakar langsung. Bakteri tertentu memfermentasi gliserol membentuk etanol, biofuel yang dapat digunakan dalam mobil.

Gliserol adalah produk sampingan dari produksi biodiesel, tetapi lebih berharga jika dikonversi ke bahan bakar. Dengan rekayasa genetika, mikroba juga dapat diubah untuk menghasilkan bahan bakar yang mereka biasanya tidak membuat. Salah satu perusahaan telah memodifikasi DNA ragi untuk membuat biofuel dari bahan baku tebu.

Tantangan untuk semua metode ini adalah menciptakan proses yang menghasilkan bahan bakar lebih mudah – dan murah – daripada metode konvensional.

Mikroba Pada Kejahatan dan Keamanan

Beberapa jenis bakteri berkembang di suhu tinggi. Extremophiles ini – organisme yang lebih kondisi ekstrim – memiliki komponen sel yang dirancang untuk menahan panas. Salah satunya adalah bakteri, Thermus aquaticus, yang hidup di sumber air panas dan dekat ventilasi termal. Ini berisi enzim yang terlibat dalam menyalin DNA dalam sel.

Jenis enzim terjadi pada organisme lain, tapi satu dari T. aquaticus dapat menahan suhu yang lebih tinggi. Para ilmuwan menggunakan enzim ini untuk melipatgandakan jumlah yang sangat kecil dari DNA, seperti dari sampel yang ditemukan di TKP.

Teknik lainnya yang digunakan untuk mengidentifikasi mikroba penyebab penyakit dirilis oleh teroris. Mikroba dapat diidentifikasi dari DNA mereka. Tes ini sangat sensitif, dan dapat menemukan setara DNA dari setetes air di kolam renang.

The US Postal teknik yang digunakan mikroba-deteksi setelah surat terkontaminasi dengan mikroba berbahaya – anthrax – dikirim melalui pos. Tes mengidentifikasi mikroba berasal dari sumber yang sama, yang berarti bahwa satu orang mengirimkan semua surat-surat.

Mikroba pada Aplikasi Kedokteran

Selain vaksin dan antibiotik, mikroba telah penting untuk banyak kontribusi penting untuk obat-obatan. Seperti diabetes, berbagai penyakit dapat diobati dengan senyawa yang berasal dari mikroba: cystic fibrosis, kanker, kekurangan hormon pertumbuhan dan hepatitis B.

Selain itu, metode genetik yang pertama kali dikembangkan pada mikroba sekarang memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari penyakit genetik pada manusia. Hal ini mengakibatkan kemampuan untuk menguji janin untuk penyakit genetik.

Ada juga studi penelitian terapi gen pada manusia. Teknik ini menggunakan mikroba – sering virus – untuk menyisipkan gen baru ke dalam sel. Secara teori, hal ini dapat memperbaiki kondisi yang disebabkan oleh penyakit genetik.

Genetika mikroba juga telah menyebabkan kemampuan untuk menentukan urutan DNA yang lebih cepat, seperti membaca buku. Dengan informasi ini, para ilmuwan dapat mencari gen pada individu menyebabkan itu – atau berkontribusi terhadap – penyakit.

Semoga bermanfaat...