Download - Bioteknologi Asli
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
1/55
Bab 8 BIOTEKNOLOGI
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
2/55
Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi upaya untuk merekayasaorganisme maupun komponen organisme untukmenghasilkan barang dan jasa yang penting bagimanusia
Prinsip dasar bioteknologi mencanangkan 3 halyaitu :
1. Agen biologi mikroba, enzim, sel tanaman,dan sel hewan
2. Pendayagunaan melaui bidang teknologi danindustri
3. Menghasilkan produk dan jasa
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
3/55
Macam-Macam Bioteknologi
1. Bioteknologi konvensional (tradisional) Bioteknologi yang menggunakan teknologi yang masih
sederhana.
Ciri bioteknologi konvensional : penggunaan makhlukhidup secara langsung dan belum menggunakan enzim.
Penerapan bioteknologi konvensional sering digunakandalam produk-produk makanan
Contoh : fermentasi
Dengan menggunakan metode fermentasi, manusia telah
dapat memanfaatkan jasa mikroorganisme untukmengubah dan meningkatkan nilai bahan baku menjadiproduk yang bermanfaat
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
4/55
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
5/55
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
6/55
Bahan Mikroorganisme Hasil
Singkong Saccharomyces cerevisae Peuyem
Beras Aspergillua oryzae Sake
Anggur Saccharomices cerevisae Wine
Tepung Saccharomices cerevisae Roti
Kacang tanah Neurospora sitophila oncom
Jagung, tebu,
sagu
Saccharomices cerevisae,
Zymommonas mobilis
Etanol
Alkohol Acetobacter aceti Asam cuka
Daging sapi Pediococcus cereviceae Sosis
kering
Kedelai Rhizopus oryzae tempe
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
7/55
Bahan Mikroorganisme Hasil
Kedelai Aspergillus wentii Kecap
Sari ketan hitam atau putih Streptomyces griceus Brem bali
Air kelapa Acetobacter cylinum Nata de coco
Spirulinna, Chlorella Protein
Candida utilis Protein sel tunggal
Susu Penicillium camemberti keju
susu Prepoioni bacterium
skirmamanesi
Keju swiaa
Susu skim Streptococcus lactis Krim asam
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
8/55
2. Bioteknologi modern
Bioteknologi yang menggunakan teknologicanggih.
Bioteknologi modern melibatkan manipulasi
terhadap susunan gen dalam kromosomorganisme
Oleh karena itu bioteknologi modern dikenal
dengan istilah rekayasa genetik Macam-macam bioteknologi modern :
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
9/55
1. Bidang pertanian
Tanaman kebal hama dan penyakit TMV, dilakukan dengan
teknik rekombinan gen dan kultur sel Vektor penyisip yang digunakan adalah plasmid dari
bakteriAgrobacterium tumefaciens
Pembasmi hama :
- Dengan proses bioteknologi Bacillus thuringiensis, dapat
diupayakan untuk memproduksi protein delta endotoksin.Adanya tanaman yang mampu membentuk protein deltaendotoksin dapat mengurangi pencemaran lingkunganakibat penggunaan pestisida. Hal ini karena serangga yangmemakan tanaman tersebut akan mati keracunan
sehingga tidak lagi diperlukan insektisida untukmengendalikan hama serangga tersebut
- Bacillus thuringiensis, digunakan untuk mengatasi larvangengat dan kupu-kupu perusak. Bakteri nini memiliki genkristal yang akan mengoyak usus larva hingga mati
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
10/55
- Bacillus populliae, digunakan untuk mengatasikumbang jepang dengan menularkan penyakit susu
- Baculovirus, digunakan untuk memberantas seranggapenggerek jagung, kumbang kentang, serta kutu, dankumbang daun
Tanaman kedelai dan polong-polongan dapat
menghasilkan pupuk nitrogen sendiri melalui fiksasinitrogenRhyzobium leguminosariumyangbersimbiosis pada akar tanaman. Bakteri ini mampumenangka[ nitrogen dari atmosfer lalu secarabiokimia mengubahnya menjadi nitrogen yang larut
dalam air. Nitrogen dalam bentuk ini sangat esensialbagi tanaman untuk meningkatkan kuantitas dankualitas hasil panen.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
11/55
Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman
Bab 8 Bioteknologi
Pengaruh spora dan toksin Bacillus thuringiensis terhadaphama ulat.
Bakteri Bacillusthuringiensis.
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
12/55
Rekayasa genetik pada tanaman dengan menggunakanAgrobacterium.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
13/55
Kultur jaringan
Perbanyakan secara vegetatif dengan menggunakan sel, jaringan, atauorgan tumbuhan yang ditumbuhkan pada media yan berisi nutrisi dalam
kondisi steril- Kultur jaringan dilakukan karena tumbuhan memiliki daya totipotensi yang
tinggi
- Daya totipotensi kemampuan sel mampu tumbuh menjadi individubaru yang utuh dan lengkap sama seperti induknya dengan tujuanmemperoleh bibit yangg seragam dalam jumlah besar
- Keuntungan kultur jaringan :1) Sifat identik dengan induk
2) Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
3) Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yangsingkat
4) Metabolit sekunder tanaman segera di dapat tanpa perlu menunggutanaman dewasa
5) Bibit terhindar dari hama dan penyakit
6) Mendapat hasl metabolit tumbuhan (metabolit sekunder), misalnyakaret, rsin, tanpa areal tanam yang luas dan tidak perlu mengunggutumbuhan dewasa
7) Melestarikan tanaman-tanaman yang hampir punah
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
14/55
Prinsip dalam Teknik Kultur Jaringan
Harus dilakukan di tempat yang steril tanaman yang
akan dikulturkan sebaiknya berupa jaringan muda yangsedang tumbuh.
Eksplan yang steril dikultur dalam botol yang berisi
medium cair. Eksplan akan tumbuh jaringan kalus
berwarna putih yang disebutprotocorm like body (PLB).
Faktor-faktor lingkungan di luar nutrisi, seperti cahaya,
temperatur, kelembapan, dan pH, juga harus
dikondisikan agar sesuai untuk kelangsungan hidup PLB.
PLB akan berkembang menjadi tanaman kecil yangdisebutplantlet. Plantlet membentuk tanaman
sempurna.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
15/55
Kultur jaringan memiliki manfaat sebagai berikut:
a. Melestarikan sifat tanaman indukb. Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat
seragam
c. Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besard. Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus
e. Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan
plasma nutfahf. Untuk menciptakan varietas baru melalui
rekayasa genetika.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
16/55
Prosedur kultur jaringanTahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknikkultur jaringan adalah:
1. Pembuatan media Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur
jaringan baik media cair maupun media padat
Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, danhormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula,dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga
bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuandari kultur jaringan yang dilakukan.
Macam-macam zat pengatur :
1. IAA (Indoleasetic acid/asam indolasetat
2. IAAID (Indolacetaldehyde/indol asetaldehida)
3. IAN (Indoleacetonitrile/indol asetonitril)
4. IAEt (ethylendoleacetate/ etilendol asetat)5. IpyA (indolepyruvic acid/ asam indol piruvat)
Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botolkaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan caramemanaskannya dengan autoklaf.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
17/55
2. Inisiasi
pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akandikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakanuntuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.
3. Sterilisasi
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kulturjaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu dilaminar flow dan menggunakan alat-alat yang jugasteril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan,yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secaramerata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang
melakukan kultur jaringan juga harus steril.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
18/55
4. Multiplikasi
Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak
calon tanaman dengan menanam eksplanpada media.
Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk
menghindari adanya kontaminasi yangmenyebabkan gagalnya pertumbuhaneksplan.
Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan
diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan ditempat yang steril dengan suhu kamar.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
19/55
5. Pengakaran
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan
menunjukkan adanya pertumbuhan akar yangmenandai bahwa proses kultur jaringan yangdilakukan mulai berjalan dengan baik.
Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat
pertumbuhan dan perkembangan akar sertauntuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteriataupun jamur.
Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan
gejala seperti berwarna putih atau biru(disebabkan jamur) atau busuk (disebabkanbakteri).
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
20/55
6. Aklimatisasi
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan
eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan
bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup.Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari
udara luar dan serangan hama penyakit karenabibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadapserangan hama penyakit dan udara luar.
Setelah bibit mampu beradaptasi dengan
lingkungan barunya maka secara bertahapsungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibitdilakukan dengan cara yang sama denganpemeliharaan bibit generatif.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
21/55
KULTUR JARINGAN
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
22/55
Bab 8 Bioteknologi
b i k l i
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
23/55
2. Bioeknologi dalam bidang suplemen protein
Protein sel tunggal (PTS) atau single cellprotein (SCP) dikembangkan dengan
menggunakan mikroorganisme.
Contoh mikroorganisme yang digunakanadalah
- Alga : Chorella, Scenedesmus, dan Spirulina
- Kapang berfilamen : Fusarium gramineaum- Khamir : Candida utylis
Bab 8 Bioteknologi
B b 8 Bi k l i
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
24/55
3. Bioteknologi dalam bidang peternakan
Hewan transgenik, contohnya : domba
transgenik yang menghasilkan susu untuk
menolong penderita hemofilia
Hormon BTShormon pemacu
pertumbuhan hewan ternak sehingga mampu
meningkatkan produksi daging dan susu
Bab 8 Bioteknologi
B b 8 Bi t k l i
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
25/55
4. Bioteknologi dalam bidang industri dan
pertambangan
Bab 8 Bioteknologi
Nama Penjelasan
Imobilisasi enzim Mencegah difusi enzim ke dalam campuran reaksi dan
mempermudah memperoleh kembali enzim tersebut dari aliran
produk
Asam amino Memperoleh asam amino dari mikroorganisme sepertipseudomonas, bacillus, Brevibacterium, Micrococcus
Pembuatan vitamin Memperoleh vitamin menggunakan mikroorganisme
Acetobacter, bacillus, Propionicbacterium, Streptomyces,
Ashbya, Blakeslea, eremothecium
Pemisah logam Mengekstrak logam dengan bantuan Thiobacillus ferroxidans
Insulin Membuat insulin dalam jumlah banyak dengan memanfaatkan
plasmid dan teknik kloning
Penghasil gas H2 Mikroorganisme penghasil gas H2 diantaranya Scenedesmus,
Chlorella, Chlamydomonas, Ankistrodesmus, Coralina, Chondris,
Dunaliella, Ceramium, Porphyridium
B b 8 Bi t k l i
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
26/55
4. Bioteknologi dalam bidang farmasi/kedokteran
a. Antibiotikzat kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme terutama bakteridan jamur yang dapat menghambat pertumbuhan atau membunuh bakteri ataumikroorganisme lain.
Mikroorganisme penghasil antibiotik :
Bab 8 Bioteknologi
Mikroorgaisme Hasil Kegunaan
Penicillium notatum dan
Penicillium chysogenum
Penisilin
Bacillus polymixa Polimiksin
Streptomycesgriceus Streptomisin Pengobatan penyakit TBC
streptomyces aureofaciens tetrasiklin
Chepalosporium
acremonium
Streptomisin Pengobatan penyakit
pneumonia
Antibiotikpenisilin, sefalosporin, tetrasiklin
Vaksin
Berbagai jenis antibiotik.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
27/55
b. Antibodi monoklonal
Antibodi yang diproleh oleh sel tunggal (hibidoma) atau selpenggabungan dari dua sel yang berbeda.
Kelebihan antibodi monoklonal :
1. Kemampuan mengobati penyakit lebih kuat
2. Mempu mendiagnosa penyakit
3. Hanya untuk melawan satu jenis antigen aja
Produk antibodi monoklonal merupakan hasil pemanfaatanteknologi hibridoama
Teknologi hibridoma adalah suatu cara untuk menyatukandua sel dari jaringan-jaringan berbeda suatu organismeyang sama atau bahkan organisme yang berbeda, sehinggadiperoleh satu sel tunggal (sel hibrid)
Manfaat teknologi hibridomauntuk memperolehantibodi dalam skala besar dan memeotong sawar genetik
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
28/55
Pada teknologi antibodi monoklonal menggunakan sel-sel tumor dan sel-sel limpa mamalia
Sel-sel tumor mempunyai kemampuan memperbanyakdiri tanpa henti, sedangkan sel limpa sebagai antigenyang akan menghasilkan antibodi. Hasil penggabungankedua sel tersebut dinamakan sel hibridoma
Sel hibridoma merupakan hasil penggabungan seltumor dan sel limfa mamalia. Sel-sel tumor memilikikemampuan dapat memperbanyak diri tanpa henti,sedangkan sel limfa sebagai antigen yang akanmenghasilkan antibodi.
Sel-sel hibridoma dapat memproduksi antibodi secarakontinyu. Antibodi ini disebut monoklonal, karenaberasal dari satu tipe sel, yaitu sel hibridoma
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
29/55
Bab 8 Bioteknologi
Produksi antibodi monoklonal
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
30/55
c. Pembuatan insulin secara rekayasa genetik
Mula-mula gen penghasil insulin pada manusia
dipotong dengan menggunakan enzim pemotong(restriksi)
Gen penghasil insulin disambungkan pada plasmidbacteri Escherichia coli
Plasmid yang telah mengandung gen insulin manusia
lalu dikultur bersama-sama sel bakteri Escherichia colisehingga bakteri tersebut mengandung plasmidrekombinan
Gen penghasil insulin manusia tersebut dapat
mengerahkan sel Escherichia coli untuk menghasilkaninsulin
Insulin yang diperoleh dapat digunakan untukmengobati penyakit diabetes melitus
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
31/55
Insulin manusia yang
diproduksi oleh bakteri E.
coli.
Bab 8 Bioteknologi
Proses pembuatan insulin manusia
oleh bakteri E. colimelalui teknik
pencangkokan gen.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
32/55
d. Interferon
Merupakan sel-sel tubuh yang mampu menghasilkansenyawa kimia yang dapat membunuh virus
Melalui rekayasa genetik dapat diproduksi dalam jumlahbanyak untuk mengobati berbagai penyakit yangdisebabkan oleh virus dan jenis kanker tertentu
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
33/55
e. Pembuatan vaksin
Dilakukan melalui rekayasa genetik
Vaksin dibuat dengan mengisolasi gen-gen dariorganisme penyebab sakit yang berperan dalammenghasilkan antigen
Menyisipkan gen-gen tersebut ke dalam tubuh
organisme yang kurang patogen. Mikroorganismeyang telah disisipi gen tersebut akan membentukantigen murni
Bila natigen tersebut disuntikkan pada manusia,
sistem kekebalan tubuh akan membentukantibodi yang berfungsi melawan antigen yangmasuk ke dalam tubuh
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
34/55
5. BIOTEKNOLOGI DENGAN MENGGUNAKAN REKAYASA GENETIK
Rekayasa Genetik Sekumpulan teknik yang memungkinkan penelitiuntuk mengisolasi, mengidentifikasi, dan melipatgandakan suatu fragmen DNA
dalam bentuk murninya.
Pemotongan fragmen DNA
dengan enzim restriksi
Plasmid rekombinan
Sel inang dengan
plasmid rekombinan
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
35/55
Rekayasa genetikasuatu metode biokimiawi atau manipulasi gendengan cara menyisipkan atau menggabungkan gen yang
dikehendaki ke dalam suatu organisme. Hasil penggabungan DNA dari individu yang tidak sama ini di sebutDNA rekombinan. Sementara itu, gen dari satu individu yangdisisipkan atau digabungkan pada gen individu yang lain disebuttransgen, individunya disebut transgenik
Salah satu contoh rekayasa genetika yang sudah berhasil adalah
penyisispan atau pemindahan gen manusia sebagai penghasilinsulin, ke dalam plasmid bakteri Escherichia coli.
alur mekanisme rekayasa genetika :
1. Isolasi gen
2. Pembuatan wahana
3. Pembuatn klon4. Replikasi
5. produksi
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
36/55
Beberapa teknik rekayasa genetika sebagai berikut :
1. DNA rekombinan
Proses penyambungan dua DNA dari organisme yangberbeda
Teknologi DNA rekombinan melibatkan bakteri atau virussebagai perantaranya
Tahapan rekombinan DNA adalah sebagai berikut :
a. Mengisolasi DNA Untuk memisahkan DNA maupun gen yang dikehendaki
Pemisahan gen menggunakan enzim endonukleaseretriksi
Segmen DNA yang diperoleh kemudian dimasukkan dalamsuatu vektor berupa plasmid
Plasmidrantai DNA yang melingkar diluar kromosombakteri
Bab 8 Bioteknologi
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
37/55
b. Transplantasi gen/DNA
Dilakukan dengan cara menyambung gen yang
telah diisolasi ke dalam DNA plasmid vektor Setelah penyambungan ini maka vektor
mengandung DNA asli dan DNA sisipan (asing)
c. Memasukkan DNA ke dalam sel hidup
Pemasukan DNA ke dalam vektor bakteri maupunvirus dilakukan melalui pemanasan dalam larutanNaCl atau melalui elektroporasi
Selanjutnya, bakteri melakukan replikasi dengan
cara membelah diri. Melalui proses ini diperolehplasmid-plasmid hasil transplantasi gen (DNArekombinan)
g
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
38/55
Urutan rekayasa genetika (teknik plasmid)
1. Identifikasi gen yang diinginkan
2. Ekstraksi plasmid (cincin DNA) dari sel bakteri
3. Memasukkan plasmid yang sudah direkayasa
ke dalam tubuh bakteri
4. Mengembangbiakkan bakteri dalam tabung
fermentasi
5. Dihasilkan produk yang diinginkan
g
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
39/55
2. Fusi protoplasma
Penggabungan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dariorganisme yang berbeda dalam suatu medan listrik
fusi protoplasma dapat dilakukan pada sel tumbuhan dan sel hewan3. Plasmid
Molekul DNA untai ganda denan ukuran dari 1-200 kb yang merupakansatuan genetik tambahan yang bereplikasi secara autonom.
Plasmid digunakan sebagai alat atau kendaraan dalam proses kloning
4. . Kloning
Mengembangbiakkan sel somatis dari suatu organisme dengan caramengambil inti sel tersebut kemudian ditransplantasikan ke dalam seltelur (ovum) penerima untuk ditumbuhkan menjadi individu baru
Sifat individu baru akan identik dengan organisme asal sel somatistersebut
Prinsip kloning :
- Isolasi DNA yang akan diperbanyak
- Insersi atau DNA ke dalam vektor plasmid (DNA + vektor plasmid disebutvektor rekombinan)
- Pemasukan vektor rekombinan ke sel bakteri untuk diperbanyak ataudikloning
- Seleksi
g
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
40/55
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
41/55
Contoh kloning
Tahapan kloning embrio pada hewan ternak.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
42/55
(a) Tahapan kloning dengan transfer inti pada domba Dolly. (b) Domba Dolly.
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
43/55
Enzim yang berperan :
Enzim restriksi : enzim yang dapat memotongDNA dan plasmid
Enzim ligase : enzim yang berperan dalam
penyambungan DNA dengan plasmid
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
44/55
Tahapan transplantasi nukleus pada hewan
1. Sel kelenjar susu diambil dari kambing/seekor domba danditumbuhkan di dalam kultur dengan nutrisi rendah. Kondisinutrisi rendah (setengah kelaparan) ini menahan siklus sel tetap
berada pada fase G0 (siklus sel di tahan) dan tampaknyamembiarkan sel berdiferensiasi
2. Sementara itu sel telur diambil dari domba lain dan nukleusnyadipindahkan
3. Sel kelenjar susu dalam fase Go berfusi dengan sel telur yang tak
bernukleus dengan cara memberikan getaran arus listrik ke keduasel tersebut, yang juga merangsang agar mulai pembelahan
4. Setelah ditumbuhkan dalam kultur selama 6 hari
5. Embrio di tanam pada uterus domba ketiga, yang mirip sepertipendonor sel telur
6. Hasilnya setelah kehamilan berupa anak domba (Dolly) yangidentik dalam penampakan dan susunan kromosomnya dengandomba yang mendonorkan sel kelenjar susu. (namun, gen Dollytidak identik secara keseluruhan dengan domba pendonor selkelenjar susu, karena DNA mitoondria Dolly berasal dari pendonorsel telur)
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
45/55
6. Bioteknologi dalam bidang lingkungan
Penanganan pencemaran lingkungan :
Mikroorganisme Penjelasan/kegunaan
Bacillus subtillis dapat mengimobilisasi logam berat pada limbah industri
yang banyak mengandung logam berat
Pseudomonas putida Dapat mencerna minyak bumi pada kasus pencemaran air
laut oleh pengeboran minyak lepas pantai
Pseudomonas,
Nitrobacter, Thiobacillus,
Ferrobacillus, danNitrosomonas
Dapat membantu memulihkan pencemaran air
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
46/55
Mikroorganisme Pengolah Limbah
Tujuan utama pengelolaan limbah cair dengan mikroorganisme
adalah untuk mengurangi kandungan BOD dan bahan padattersuspensi
pengelolan limbah cair dibutuhkan untuk mnghilangkan pupuk
yang masuk k saluran air, bahan kimi beracun, dan padatan
terlarut
Mikroorganisme mengolah limbah cair melalui proses penguraian
secara aerob dan anaerob
pada pemrosesan aerob terdapat berbagai mikroorganisme(bakteri, protista, dan jamur) yang menguraikan materi organik
dari limbah menjadi mineral-mineral, gas-gas, dan air. Aktivitas ini
membutuhkan banyak oksigen
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
47/55
Mikroorganisme Pengolah Limbah
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
48/55
Pemrosesan limbah secara aerob terdiri dari 2 metode :
1. Pengolahan dengan lumpur aktif
Pengolahan limbah cair dengan membiakkan bakteriaerobik dalam suatu tangki limbah yang diberiaerasidengan tujuan untuk menurunkan bahan organik yangmengandung karbon atau nitrogen dalam limbah
Bakteri yang berperan menurunkan bahan organik karbon
bakteri heterotrof Sumber energinya berasal dari oksidasi senyawa organik
dari bvahan organik karbon yang menghasilkan karbondioksida, amonia, bahan untuk sel baru, dan lumpur
Reaksi :
C6H12O2N2S + O2+ nutrient CO2+ NH3+C5H7NO2+ H2S + lumpur
Mikroorganise
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
49/55
2. Pengolahan dengan menggunakan saringan tetes
Adalah pengolahan limbah cair dengan memanfaatkan teknologibiofilm
Biofilm merupakan lapisan mikroorganisme yang mnutupihamparan saringan atau filter pada dasar tangki limbah
Hamparan saringan berupa tumpukan arang kayu, batu krikil, atauplastik
Limbah yang berasal dari tangki sedimentasi primer disemprotkandari lengan-lengan penyemprot yang berputar lambat di bagian atastangki pengolahan saringan tetes ke dalam hamparan biofilm didalam tangki
Saat limbah perlahan-lahan menetes terus menerus,mikroorganisme pada biofilm menguraikan materi organik yangterkandung di dalamnya
Mikroorganisme pada biofilm mengandung Vorticella(protista)yang hidup dengan memakan bakteri dan jamur, yang bergunauntuk memperlambat proses penguraian dan mencegahterbentuknya lapisan pada filter
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
50/55
Penguraian lumpur
Proses penguraian bahan padat yang
terakumulasi dari pemrosesan aerob atau dariendapan perlakuan fisik sebelumnya (misalnyaperlakuan pengendapan sebelum limbah cairdiolah secara biologis)
Lumpur tersebut dibiarkan selama dua-tigaminggu di dalam suatu tangki yang tidakmengandung oksigen, pada suhu sekitar 30-40derajat celcius.
Penguraian lumpur secara anaerob, misalnyaMethanobacteriumyang mengubah materiorganik menjadi gas metana (CH4),karbondioksida (CO2), dan Hidrogen (H2),termasuk air serta mineral
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
51/55
Peranan mikroorganisme penting dalam proses ekstraksilogam dari bijuhnya karena :
1. deposit-deposit mineral yang lbih kaya sudah banyakberkurang. Kini bijih bermutu rendah banyak diolah danmembutuhkan pengembangan teknik-teknik yang dapatmengekstraksi logam dengan lebih sempurna
2. Metode pengolahan bijih secara tradisional yaitu dengan
peleburan, merupakan penyebab utaman polusi udaradan kini banyak ditentang oelh kelompok pecintalingkungan
Mikroorganisme mampu memperbaiki kedua keadaantersebut, misalnya beberapa bakteri aerobik autotrofik,
Thibacillus oxidans dan Thiobacillus ferrooxidan biladitumbuhkan dalam lingkungan yang mengandung bijihtembaga akan menghasilkan asam dan mengoksidasi bijihtersebut disertai pemisahan (pengendapan) logamtembaganya. Proses ini disebut pencucian mikrobial
(microbial bleaching)
Mikroorganisme Pemisah Logam dari Biji Logam
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
52/55
Gambar/bagan pencucian bijih bermutu rendah dengan menggunakanbakteri
Thiobacillus ferrooxidans berperan penting di dalam ekstraksi logam daribijih besi bermutu rendah
Bagian diatas memperlihatkan suatu penataan dipompakannya bakteri,
nutrien, dan asam kedalam lapisan bijih Pertumbuhan Thiobacillus ferrooxidans yang lebih lanjut menghasilkan
asam lebih banyak yang kemudian melarutkan kandungan logam sehinggamemudahkan ekstraksinya
Logam tersebut kemudian dipisahkan dari larutan asamnyalogam
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
53/55
Bakteri Thiobacillus feroxidans digunakan untukmemisahkan tembaga dari bijihnya, bakteri ini bila
ditumbuhkan dalam lingkungan yang mengandung bijihtembaga akan menghasilkan asam dan mengoksidasibijih tersebut disertai pemisahan (pengendapan) logamtembaganya.
Energi yang digunakan oleh bakteri ini adalah berasaldari oksidasi senyawa anorganik (besi dan belerang).
Bakteri ini termasuk hemolitotrop yang mampu hidupdi tempat miskin senyawa organik, dan mampu
mengekstraksi karbon lngsung dari CO2 di atmosfer Proses ini disebut pencucian mikrobial
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
54/55
Dampak negatif bioteknologi
1. Bidang lingkungan
Pencemaran biologis yang terlepasnyaorganisme transgenik di alam bebas tanpa
pengawasan Penurunan terhadap keanekaragaman
genetik
Menyebabkan kepunahan sebagian plasmanutfah asli, sehingga akan mengganguekosistem
Bab 8 Bioteknologi
-
5/28/2018 Bioteknologi Asli
55/55
2. Bidang sosial ekonomi
Munculnya kesenjangan sosial, yaitu
munculnya kecemburuan terhadap
penanaman modal besar yang diperoleh
tanaman transgenik kualitas unggul, tetapi
para petani makin terpuruk karena tidakmendapatkannya
3. Bidang kesehatan
Timbulnya alergi yang diakibatkan karena
mengonsumsi produk tanaman transgenik