bioteknologi new

7/25/2019 Bioteknologi New

1/61

BIOTEKNOLOGIKelompok 7

Ida Mustikaningrum ( 1 !Irma "#i $ ( 1% !

&ektia#an $iesli N ( '7 !


2/61

BIOTEKNOLOGI

Makluk idup )ang *iasa digunakanadala mikroorganisme+ seperti *akteridan ,amur- Karena+

perkem*ang*iakann)a relati. /epat+muda dimodi0kasi+ dan mampumemproses *aan *aku le*i /epat-

Merupakan proses peman.aatanmakluk idup untuk mengasilkanproduk )ang *erman.aat *agi manusia-


3/61

BIOLOGIT$"I&IONL2KON3EN&IONL

Bioteknologi )ang menggunakan organisme ataumikro*a untuk mengasilkan suatu sen)a#akimia atau produk dengan akti4itas5akti4itas

mikro*a dan *elum menggunakan en6im-

iri5/iri *ioteknologi kon4ensional adala81- "ikenal se,ak a#al perada*an manusia-'- Menggunakan se/ara langsung asil )ang

diproduksi organisme atau mikroorganisme

*erupa sen)a#a kimia atau *aan pangantertentu )ang *erman.aat *agi manusia-

- 9eralatan )ang digunakan sederana-%- 9eman.aatan mikroorganisme ter*atas-


4/61

9enerapan *ioteknologi kon4ensional dalam *idangpangan

NO 9$O":K B;N MENT;MI$OO$GNI&M

E

1-

'-

9roduk dari &usuKe,u&usu


5/61

9ENGOL;N B;N MKNN

1. KEJU

."alam pem*uatan ke,udigunakan *akteriasam laktat+ )aituLa/to*a/illus *ulgari/usdan &trepto/o//us

termopillus-

Bakteri terse*ut *er.ungsi mem.ermentasikanlaktosa dalam susu men,adi asamlaktat-

9roses pem*uatan ke,u dia#ali dengan pemanasan

susu dengan suu AD atau dipasteurisasi+kemudian didinginkan sampai D-

&elan,utn)a *akteri asam laktat di/ampurkan-


6/61

2. YOGURT

&usu dipasteurisasi terle*i

daulu+ selan,utn)a se*agian *esarlemak di*uang-

Mikroorganisme )ang *erperan dalam pem*uatan

)ogurt+ )aitu La/to*a/illus *ulgari/us dan+&trepto/o//us termopillus-

Kedua *akteri terse*ut ditam*akan pada susudengan ,umla )ang seim*ang+ selan,utn)a

disimpan selama > ,am pada temperatur %>D- &elama pen)impanan terse*ut p; akan turun

men,adi %+ se*agai aki*at dari kegiatan *akteriasam laktat-

&elan,utn)a susu didinginkan dan dapat di*eri /itarasa-


7/61

Bakteri terse*ut mem*entuk proses pengasaman-

&elan,utn)a+ susu di*eri /ita rasa tertentu danlemak mentega dipisakan-

Kemudian lemak mentega diaduk untukmengasilkan mentega )ang siap dimakan-

3. MENTEGA

9em*uatan mentega

menggunakanmikroorganisme&trepto/o//us la/tis-


8/61

Famur spergillus or)6ae *ersama5sama dengan*akteri asam laktat )ang tum*u pada kedelai)ang tela dimasak mengan/urkan /ampurangandum-

&etela proses .ermentasi kar*oidrat*erlangsung /ukup lama akirn)a akan diasilkanproduk ke/ap-

4. KECAP

"alam pem*uatan ke/ap+

,amur+ spergillus or)6aedi*iakkan pada kulitgandum terle*i daulu-


9/61

9enerapan *ioteknologi kon4ensional dalam*idang keseatan

FENI&MI$OO$GNI&ME

9$O":K &M MINO 3ITMIN

or)ne*a/teriumglutami/um

Treonin dan lisin

Bre4i*a/terium sp- Glutamat

Mi/ro/o//usglutami/us

Lisin

9seudomonas sp-

3itamin B1'

9ropinioni/*a/terium 3itamin B1'

s*)a goss)pii

$i*oHamin

&treptom)/es oli4eus

Ko*alamin


10/61

MN


11/61

"M9K BIOTEKNOLOGIKON3EN&IONL


12/61

BIOTEKNOLOGI MO"E$N

Merupakan *ioteknologi )ang meman.aatkan*iologi molekuler dan sel untuk mengasilkan

produk )ang *erman.aat *agi manusia-

iri5/iri *ioteknologi modern adala8

1- Mulai *erkem*ang se,ak ditemukan"N-

'- Organisme atau mikroorganismedigunakan untuk memper*aiki serta

meningkatkan kiner,a genetik suatuorganisme )ang *erman.aat *agimanusia-

- 9eralatan )ang digunakan sudamodern-

%- 9eman.aatan mikroorganisme ditam*a


13/61

9roduk Bioteknologi Modern onto dari *ioteknologi modern antara

lain81- Bua tomat asil reka)asa genetik

seingga taan lama+ tidak /epatmem*usuk-

'- Tanaman ,agung dan kapas )angresisten teradap serangan pen)akitgen tertentu-

- Ternak unggul asil manipulassi

genetik-%- ;ormon pertum*uan somatotropin)ang diasilkan ole Escherichia coli.


14/61

Tekniknya meliputi 1. KU!TUR JAR"NGAN

&uatu teknik untuk mengisolasi sel+protoplasma+ ,aringan+ dan organ dan

menum*ukan *agian terse*ut padanutrisi )ang mengandung 6atpengatur tum*u tanaman padakondisi aseptik+ seingga *agian5

*agian terse*ut dapatmemper*an)ak diri dan *eregenerasimen,adi tanaman sempurna kem*ali-


15/61


16/61

Keuntungan1- Bi*it (asil!)ang didapat

*er,umla *an)akdan dalam #aktu)ang singkat

- &i.at identik

dengan induk

'- "apat diperolesi.at5si.at )ang

dikeendaki-

%- Meta*olitsekunder tanamansegera didapattanpa perlumenunggu

tanaman de#asa


17/61

KelemaanBi*it asil kultur ,aringan sangat rentanteradap ama pen)akit dan udara luar

Bagi orang tertentu+ /ara kultur ,aringandinilai maal dan sulit-

Mem*utukan modal in4estasi a#al )angtinggi untuk *angunan (la*oratoriumkusus!+ peralatan dan perlengkapan-

"iperlukan persiapan &"M )ang andal

untuk menger,akan per*an)akan kultur,aringan agar dapat memperole asil )gmemuaskan-

9roduk kultur ,aringan pada akarn)a

kurang koko-


18/61

4ideopla)*a/k'-


19/61

'- $EK=& GENETIK

$eka)asa Genetik adala sala satu teknik)ang dilakukan untuk mengkom*inasikan gen)ang suda ada dalam suatu makluk idupseingga susuan genn)a men,adi *eru*a- Gen)ang tela direka)asa susunann)a dapatmen)e*a*kan suatu makluk idup mengasilkanproduk atau sen)a#a )ang kita inginkan-


20/61


21/61


22/61

1-En6im $etriksi Endonuklease

dala en6im )ang *er.ungsi se*agai guntingmolekuler+ )ang dapat mengenal dan kemudian

memotong se/ara kimia#i tempat5tempatkusus disepan,ang se*ua molekul "N-

&etiap en6im restriksi mengenal sekuens dan

situs pemotongan )ang kas- En6im restriksimemotong "N *ukan pada sem*arang tempat+tetapi memotong "N pada *agian tertentu-


23/61

Bagian pada "N )ang dikenai aksipemotongan ole en6im restriksi inidinamakan sekuens pengenal- &uatu

sekuens pengenal adala urutan nukleotida(urutan *asa! tertentu )ang dikenal oleen6im restriksi se*agai tempat atau *agian)ang akan dipotongn)a-


24/61

#a$il Pem%t%n&an En'im Re$t(ik$iEn6im restriksi )ang *iasa

digunakan dalam

la*oratorium *iologimolekuler memotong molekul"N pada situs pengenalandan mengasilkan sala satu

dari ketiga ,enis pola asilpemotongan-

Ketiga pola asil

pemotongan en6imrestriksi adala:,ung menggantung >:,ung menggantung :,ung tumpul


25/61

U)un& men&&antun& *+En6im restriksi memotong se/ara a$imet(i$

pada situs pemotongan+ mengasilkan asilpemotongan meman,ang pada u,ung >- ontoen6im )ang mengasilkan u,ung menggantung >adala Bam;I-


26/61

-

U)un& men&&antun& 3+En6im restriksi ini ,uga memotong se/ara

asimetris pada situs pengenalan+ namunmengasilkan asil pemotongan meman,ang padau,ung - onto en6im )ang mengasilkan polaseperti ini adala KpnI-


27/61

U)un& tumpulEn6im ini memotong se/ara $imet(i$antara

kedua utas "N seingga mengasilkan u)un&

tumpul- onto en6im )ang mengasilkan polaseperti ini adala &maI-


28/61


29/61

'- Ligase

dala en6im )ang dapatmengga*ungkan potongan "N )angdigunting dari suatu gen denganpotongan "N gen lain dari makluk

)ang tidak *erkaitan-;i*rid )ang ter*entuk dengan

/ara ini dise*ut NA (ek%m/inan-


30/61

- 3ektor

dala suatu materi genetik kusus)ang *er.ungsi untuk mengangkutgen- sala satu ,enisn)a adalaplasmid+ )ang merupakan molekul

"N sirkuler ke/il )ang terdapatdiluar kromosom sel *akteri-

9L&MI"


31/61

9L&MI"

9lasmid adala materi genetikdiluar kromosom- &e,umla *akteri

memiliki plasmid )aitu *erupauntaian "N melingkar )ang le*ike/il dari pada kromosom(mengandung sekitar 1 k*p!-:kuran plasmid *er4ariasi+ *erat

molekuln)a sekitar > C 1 daltons)ang dapat mengkode 1 gen-Karena ukurann)a le*i ke/il+replikasi plasmid le*i /epat daripadareplikasi kromosom-


32/61

&i.at5si.at plasmid9lasmid adala molekul "N )ang *ulat atau

sirkuler+ si.at5si.at plamid adala8a- Kira5kira mempun)ai *erat 15J dari kromosom

*akteri*- Berada *e*as dan *ergerak dalam sitoplasma

*akteri

/- dalan)a dapat *ersatu ke dalam kromosom*akteri

d- "apat melakukan replikasi sendiri se/ara otonome- "apat *erpinda atau dipindakan dari satu

spe/ies ke spe/ies lain


33/61

geneti/ engineering-


34/61

"engan en6im restriksi dan "N ligase

maka plasmid rekom*inan dapat di*uat-9lasmid aslin)a dise*ut 4ektor pengklondide0nisikan se*agai molekul "N )angdapat mem*a#a "N asing ke dalam sel

dan *ereplikasi di dalam sel terse*ut-plasmid *akteri *an)ak digunakanse*agai 4ektor pengklon-


35/61

9lasmid rekom*inandiasilkan melaluipen)am*ungan .ragmen

restriksi dari "N asing kedalam plasmid )angdiisolasi dari *akteri dapatdikem*alikan se/ara relati.

muda ke *akterin)a-Ketika *akteri *ereproduksi+plasmid ini *ereplikasi didalamn)a- Klon sel )angdiasilkan tampak se*agaikoloni pada medium padat+*erisi *an)ak salinan suatuklon dari "N asingterse*ut-


36/61

Fenis5,enis plasmid

(1!


37/61

onto 9roduk;ormon Insulin

T ik


38/61

TransgenikMerupakan tanaman )ang tela

direka)asa *entuk maupun kualitasn)amelalui pen)isipan gen atau "N *inatang+*akteri+ mikro*a+ atau 4irus untuk tu,uantertentu. &edang organisme transgenikadala organisme )ang menerima gen5gen

dari spesies lain ()ang *er*eda!- Gen )angditrans.er dapat *erasal dari ,enis (spesies!lain seperti *akteri+ 4irus+ e#an+ dantanaman- ;e#an maupun tum*uan

transgenik diasilkan dengan *er*agaiteknik misaln)a trans.er gen+ klona em*rio+dan klona dengan trans.er inti-


39/61

Trans.er gen pada e#an

&ala satu /onton)a adala dom*aTra/e) )ang merupakan dom*a*etina )ang seat dan normal+namun "N5n)a tela disisipi olegen manusia-

Tanaman Transgenik


40/61

Tanaman Transgenik

Tanaman transgenik adala tanaman

)ang tela disisipi atau memiliki genasing dari spesies tanaman )ang *er*edaatau makluk idup lainn)a-

9engga*ungan gen asing ini *ertu,uanuntuk mendapatkan tanaman dengansi.at5si.at )ang diinginkan+ misaln)apem*uatan tanaman )ang taan suutinggi+ suu renda+ kekeringan+ resistenteradap organisme pengganggutanaman+ serta kuantitas dan kualitas

)ang le*i tinggi dari tanaman alam-

9 * T


41/61

9em*uatan TanamanTransgenik

Identi0kasi atau pen/arian gen )ang akanmengasilkan si.at tertentu (si.at )ang diinginkan!-"apat diam*il dari tanaman lain+ e#an+ /enda#anatau *akteri-

&etela gen )ang diinginkan didapat makadilakukan per*an)akan gen )ang dise*ut denganistila kloning gen-

"N asing akan dimasukkan ke dalam 4ektor

kloning(agen pem*a#a "N!+ /onton)a plasmid("N )ang digunakan untuk trans.er gen-Kemudian+ 4ektor kloning akan dimasukkan kedalam *akteri seingga "N dapat diper*an)ak

seiring dengan perkem*ang*iakan *akteri terse*ut-

pa*ila gen )ang diinginkan tela diper*an)ak


42/61

pa*ila gen )ang diinginkan tela diper*an)akdalam ,umla )ang /ukup maka akandilakukan trans.er gen asing terse*ut ke dalamsel tum*uan )ang *erasal dari *agiantertentu+ sala satun)a adala *agian daun-

dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkansel )ang *erasil disisipi gen asing-

;asil seleksi ditum*ukan men,adi kalus(sekumpulan sel )ang *elum terdi.erensiasi!ingga nantin)a ter*entuk akar dan tunas-pa*ila tela ter*entuk tanaman muda(plantlet!+ maka dapat dilakukan pemindaanke tana dan si.at *aru tanaman dapatdiamati-

t T


43/61

onto TanamanTransgenik

1- Kapas taan lar4a serangga+)ang disisipi *akteri Bacillus

thuringensis-'- Kentang taan suu ekstrim+

)ang disisipi *akteri Minus es-- Golden ri/e+ padi )ang disisipi

*akteri Erwinia.

l t NA


44/61

0%mplementa(y NA(0NA!

merupakan "N )ang disintesis daritemplate m$N dalam se*ua reaksi )angdikatalis ole en6im reverse transcriptase-/"N *iasan)a digunakan untuk kloning geneukariot dalam prokariot- Fika seorang ilmuaningin mengekspresikan protein tertentu dalamsell )ang se/ara normaln)a tidakmengekspresikan protein terse*ut (/onton)aekspresi eterolog!+ mereka akan mentran.er/"N )ang mengkode protein terse*ut kedalam sel donor (sel penerima!-


45/61

keperluan ekpresi gen eukariot dilakukandalam sel prokariot- Metode )ang sangat

sederara untuk melakukan al ini adalamenam*akan "N eukariot ke dalam seldonor prokariot+ )ang kemudian akanmentraskripkan "N men,adi m$N dan

kemudian mentranslasikan protein- &a)angn)a+"N protein memiliki intron+ dan ,uga selprokariot tidak memiliki kemampuan untukmelakukan splicing, seingga untuk melakukan

al ini spli/ing arus dilakukan se*elum "Neukariot terse*ut dimasukan ke dalam selprokariot- "N )ang tela di*uat merupakankomplemen dari $N )ang ,uga dise*ut

/omplementar) "N (/"N!-


46/61

inte$i$

Terdapat *e*erapa metode )ang dapatdilakukan+ /"N arus di sintesis dari m$N(setela spli/ing atau m$N tanpa Intron!menggunakan en6)me reverse transcriptase-En6im ini *eker,a pada untai tunggal m$N+mengasilkan "N komplemen *erdasarkanurutan pasang *asa $N (+ :+ G dan !men,adi "N komplemen (T+ + dan G*erturut5turut!- :ntuk mendapatkan /"Ndari sel eukariot )ang intronn)a teladiilangkan (spli/ed! se*agai *erikut8


47/61

&el eukariot mentranskripkan "N (dari gen!men,adi $N (pre5m$N!

&el )ang sama kemudian melakukan proses

splicing pada untai pre5m$N+ dan menam*akanu,ung poly-A taildan 5 Methyl-Guanine cap-

ampuran untai m$N diekstrak dari sel

&e*ua primer oligonukleotida pol)5T *eri*ridisasi

dengan pol)5 tail dari templet m$N+ atau primereCamer a/ak dapat ditam*akan )ang manamengandung ? *asa )ang paling mungkin adadalam untai "N dan dapat *eri*ridisasi di manasa,a dalam $N (dipelukan re4erse trans/riptase!

9enam*aan $e4erse trans/riptase+ dan ,ugadeoC)nu/leoside tripospates (+ T+ G+ !-


48/61

En6im re4erse trans/riptase akanmenge/ek m$N dan mensinstesise*ua "N )ang merupakan

pasangan dari m$N terse*ut-:ntaian inila )ang dise*ut /"N-

/"N-s#.

a- Meningkatn)a dera,at keseatan manusia+d di d k i * * i


49/61

dengan diproduksin)a *er*agai ormonmanusia seperti insulin dan ormonpertum*uan-

*- Tersedian)a *aan makanan )ang le*imelimpa-

/- Tersedian)a sum*er energi )angter*aarui-

d- 9roses industri )ang le*i mura-e- Berkurangn)a polusi-Kelemaan reka)asa genetika 8a- Tanaman )ang direka)asa supa)a taan

pestisida dapat melakukan persilangandengan ,enis liarn)a mengasilkan gulma

taan pestisida-*- Bakteri asil reka)asa dapat lolos darila*oratorium atau pa*rik )ang dampakn)atidak dapat diperkirakan-

/- 9ematenan organisme *aru-

d- Kemungkinan tim*uln)a trans.er gen pada


50/61

3. #"R"OMA

Merupakan proses pele*uran ataupen)atuan dua sel dari ,aringan atauspesies )ang sama atau *er*edaseingga diasilkan sel tunggal )angmengandung gen5gen dari kedua sel)ang *er*eda terse*ut- &el tunggalini dinamakan i*ridoma )angmempun)ai si.at5si.at kedua sel-onto produkn)a adala anti*odimonoklonal-


51/61

nti*odi monoklonal

Merupakan sala satu asil dari teknik i*ridoma+dimana teknik i*ridoma )aitu proses pele*uran ataupen)atuan dua sel dari ,aringan atau spesies )angsama atau *er*eda terse*ut- &el tunggal ini

dinamakan i*ridoma )ang mempun)ai si.at5si.atkedua sel- Teknik ini sangat penting untukmengasilkan anti*odi dan ormon dalam ,umla skala)ang *esar- &ala satun)a anti*odi monoklonal-


52/61

nti*odi monoklonal merupakananti*odi )ang diperole dari suatu

sum*er tunggal atau sel klona )angan)a mengenal satu ,enis antigen-9em*entukan anti*odi monoklonal

dengan menggunakan kelin/i atautikus-


53/61


54/61

Langka pertama adalamengin,eksikan antigen ke dalam tu*u

tikus2 kelin/i per/o*aan+ kemudianlimpan)a dipisakan- &el5sel pem*entukanti*odi pada limpa dile*ur ( .usi !

dengan sel5sel mieloma ( sel kanker !-&ekitar 1J dari sel limpa adala selplasma )ang mengasilkan anti*odi+sedangkan 1J sel i*ridoma akir

terdiri dari sel5sel )ang mengasilkananti*odi- &etiap i*ridoma an)a dapatmengasilkan satu anti*odi-


55/61

"isini teknik seleksi dikem*angkan

untuk mendidenti0kasi sel terse*ut+kemudian dilakukan pengem*anganatau pengklonan *erikutn)a- Klona)ang diperole dari i*ridoma *erupa

anti*odi monoklonal- nti*odimonoklonal dapat disimpan *eku+kemudian dapat diin,eksikan ke dalam

tu*u e#an atau di*iakkan dalamsuatu kultur untuk mengasilkananti*odi dalam ,umla )ang *esar-


56/61

4ideopla)*a/k-


57/61

%-KLONING

Kloning adala penggunaan sel somatikmakluk idup multiseluler untuk mem*uatsatu atau le*i indi4idu dengan materi genetik)ang sama atau identik- "engan meru*asusunan materi genetik dengan men)isipkan"N asing ke dalam organisme-

T kl i d * d ll


58/61

Taapan kloning dom*a doll)menurut "r- Ian illmut

a- Mengam*il sel telur )ang ada dalamo4arium dom*a *etina+dan

mengam*il kelen,ar mamae daridom*a *etina lain-

*- Mengeluarkan nukleus sel telur )ang

aploid-/- Memasukkan sel kelen,ar mamae ke

dalam sel telur )ang tidak memiliki

nukleus lagi-


59/61

d- &el telur dikem*alikan ke uterusdom*a indukn)a semula (dom*adonor sel telur!-

e- &el telur )ang mengandung selkelen,ar mamae dimasukkan kedalam uterus dom*a+ kemudian

dom*a terse*ut akan amil danmelairkan anak asil dari kloning-


60/61

Gene 7loning 5 =ouTu*e-


61/61

&kema Kloning "om*a "oll)

bioteknologi new

Documents