Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Pendidikan

Memahami Bioteknologi Sel Dan Kultur Sel

Oleh Febri Yandi

1. Apa Beda Totipotensi Dengan Dedifrensiasi

Totipotensi adalah kemampuan seluruh sel dan jaringan tumbuhan untuk menghasilkan individu utuh. Jaringan yang dimaksud ini adalah jaringan selain embrio tumbuhan (biji) dan terutama jaringan yang masih aktif membelah. Sifat totipotensi inilah yang mendasari dilakukannya Kultur jaringan.

Berdasarkan sifat totipotensi tumbuhan ini, kita bisa mengkulturkan/membiakkan tanaman untuk menghasilkan individu dalam jumlah banyak dengan hanya menggunakan sedikit bagian tubuh tumbuhan, misalnya dari ujung tunas batang, bagian daun, bagian batang, kambium, akar, potongan bunga, dll.



Diferensiasi sel adalah proses ketika sel kurang khusus menjadi jenis sel yang lebih khusus. Diferensiasi terjadi beberapa kali selama perkembangan organisme multiselular ketika organisme berubah dari zigot sederhana menjadi suatu sistem jaringan dan jenis sel yang rumit. Diferensiasi adalah proses yang lazim pada makhluk dewasa: sel punca dewasa terpisah dan menciptakan sel anak yang terdiferensiasi sepenuhnya selama perbaikan jaringan dan perputaran sel normal. Diferensiasi secara dramatis mengubah ukuran, bentuk, potensial membran, aktivitas metabolis, dan ketanggapan sel terhadap sinyal. Perubahan-perubahan itu sebagian besar diakibatkan oleh modifikasi ekspresi gen yang sangat terkontrol. Dengan sejumlah pengecualian, diferensiasi sel hampir tidak pernah mengubah urutan DNA-nya sendiri. Karena itu, beberapa sel bisa memiliki ciri khas fisik yang sangat berbeda meski memiliki genom yang sama

2. Apa Beda Kultur Sel Dengan Kultur Jaringan

Kultur Sel ialah suatu proses di mana suatu sel dari suatu jaringan diambil dan ditumbuhkan pada kondisi septik. Sel yang digunakan untuk dikultur biasanya diambil dari jaringan eukaryota. Sel tersebut akan tumbuh dan bertambah banyak dalam kondisi in vitro. Misal sel epitelial, sel fibroblas, dan sel limfoblas yang ditumbuhkan secara in vitro, sel tersebut tidak  akan memiliki fungsi in vivo-nya lagi dan dapat dikatakan sebagai sel epitelial-like, sel fibroblast-like, sel limfoblas-like. Sel-sel yang termasuk epitelial-like antara lain sel HeLa dan sel Vero. Sel-sel yang termasuk fibroblas-like yaitu, en:lung mice fibroblast (LMF). Sedangkan sel yang termasuk dalam limfoblas-like adalah sel Raji. 

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

3. Faktor Apa Saja Yang Mempengaruhi Keberhasilan Kultur Jaringan


Berikut ini  faktor faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan :

1. Genotipe Asal eksplan, genotipe tanaman asal eksplan dapat mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis eksplan dalam kultur invitro (kultur jaringan) respon masing-masing eksplan tanaman sangat bervariasi, faktor yang mempengaruhi pertumbuhan eksplan yaitu : kebutuhan nutrisi, ZPT (zat pengatur tumbuh), lingkungan kultur

2. Kondisi Eksplan, kondisi eksplan yang mempengaruhi keberhasilan teknik mikropropagasi :
  • Jenis Eksplan,setiap sel memiliki kemampuan totipotensi, namun masing-masing jaringan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk tumbuh dan beregenerasi dalam kultur jaringan. oleh karena itu, jenis eksplan yang digunakan untuk kultur berbeda-beda tergantung tujuan pengkulturannya ada pucuk, buku, tunas, akar, daun, embrio, dan kotiledon.
  • Ukuran Eksplan, eksplen dengan ukuran kecil : lebih mudah di sterilisasi, tidak membutuhkan ruang besar, tidak membutuhkan media yang banyak, kemampuannya untuk beregenerasi juga lebih kecil, dan dibutuhkan media yang lebih kompleks untuk pertumbuhan dan regenerasinyaeksplen dengan ukuran besar : semakin besar kemungkinannya untuk membawa penyakit, makin sulit untuk disterilkan, membutuhkan ruang lebih banyak, membutuhkan media kultur yang lebih banyak.ukuran eksplan yang sesuai sangat tergantung dari jenis tanaman yang dikulturkan, teknik dan tujuan pengkulturannya.
  • Umur Eksplan,sangat berpengaruh terhadap kemampuan eksplan tersebut untuk tumbuh dan beregenerasi umumnya eksplan yang berasal dari jaringan tanaman yang masih muda lebih mudah tumbuh dan beregenerasi dibandingkan dengan jaringan yang telah terdiferensiasi lanjutjaringan muda umumnya memiliki sel-sel yang aktif membelah dengan dinding sel yang belum kompleks sehingga lebih mudah dimodifikasi dalam kultur dibandingkan jaringan tuainisiasi kultur biasanya dilakukan dengan menggunakan pucuk-pucuk muda, kuncup-kuncup muda, hipokotil, inflorescense yang belum dewasa dlljika eksplan diambil dari tanaman dewasa, rejuvenilisasi tanaman induk melalui pemangkasan atau pemupukan dapat membantu untuk memperoleh eksplan muda agar kultur lebih berhasil
3. Media Tanam, pertumbuhan dan regenerasi eksplan yang dikulturkan tergantung pada :K
  • Komposisis Media, perbedaan komposisi media, seperti : jenis dan komposisi garam-garam organik, senyawa organik,ZPT (Zat Pengatur Tumbuh). Sangat mempengaruhi respon eksplan saat dikulturkan.
Perbedaan komposisi media biasanya sangat mempengaruhi arah pertumbuhan dan regenerasi eksplan. meskipun demikian, media yang telah diformulasikan tidak hanya berlaku untuk satu jenis eksplan dan tanaman saja. Beberapa jenis formulasi media bahkan digunakan secara umum untuk berbagai jenis eksplan dan varietas tanaman, seperti media dasar yaitu media MS. Media tersebut dapat digunakan untuk berbagai tujuan seperti : Perkecambahan biji, Kultur pucuk, Kultur kalus, Regenerasi kalus melalui organogenesis dan embriogenesis
  • Komposisi Hormon, komposisi dan konsemtrasi hormon,pertumbuhan yang ditambah dalam media sangat mempengaruhi : Arah pertumbuhan dan regenerasi eksplan yang dikulturkan, Jenis eksplan yang dikulturkan dan tujuan pengkulturannya
Konsentrasi hormon pertumbuhan optimal yang ditambahkan ke dalam media tergantung pula dari eksplan yang dikulturkan serta kandungan hormon pertumbuhan endogen yang terdapat pada eksplan tersebut. Hormon pertumbuhan yang digunakan untuk perbanyakan secara invitro adalah : Auksin, Sitokinin, Giberalin, Growth retardant

4. Lingkungan Secara Umum, Oksigen, cahaya, dan suhu Adalah tiga faktor lingkungan yang turut mempengaruhi pertumbuhan suatu kultur, dan kondisi yang paling utama adalah suhu dan cahaya. Kebutuhan oksigen pada kultur, terutama pada embrio kadang-kadang lebih tinggi dari pada konsentrasi oksigen di atmosfer. Suhu menetukan respon fisiologi kultur dan kecepatan pertumbuhan, Cahaya adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang dapat dilihat oleh mata.
Terdapat 3 dimensi dasar cahaya, yaitu : Intensitas (amplitudo), Frekuensi (panjang gelombang), Polarisasi (vibrasi)

Intensitas berhubungan dengan presepsi manusia akan brightness. frekuensi cahya yang diterima atau ditangkap oleh manusia sebagai warna cahaya. cahaya merupakan faktor paling penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena selain berperan dominan pada proses fotosintesis, juga sebagai pengendali, pemicu, dan modulator respon morfogenesis khususnya pada tahap awal pertumbuhan tanaman. Spektrum cahaya yang dibutuhkan tanman berkisar antara panjang gelombang 400-700nm, yang bisa disebut photosynthetically active radiation (PAR).

4.  Apa Beda Antara Protoplas Dengan Sel

Sel tanaman pada umumnya dilindungi oleh dinding sel dari selulosa yang keras untuk menopang struktur tanaman. Sel tanaman yang telah kehilangan dinding selnya disebut dengan istilah protoplas

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba

Sel Kompeten adalah sel (bakteri atau yeast) yang telah mengalami perubahan dalam hal tingkat permeabilitasnya. Artinya membran sel dari bakteri atau yeast tersebut mampu dilewati oleh plasmid DNA, sehingga DNA yang telah masuk tersebut akan bertambah dan bertambah seiring pembelahan sel mikroba tersebut.