Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Kapas-BtKapas biasa Teknologi DNA Rekombinan 1. Tomat-Bt Tahan hama Tomat biasa Tidak tahan hama ► Tanaman kapas-Bt dan tomat-Bt tahan terhadap serangan.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Kapas-BtKapas biasa Teknologi DNA Rekombinan 1. Tomat-Bt Tahan hama Tomat biasa Tidak tahan hama ► Tanaman kapas-Bt dan tomat-Bt tahan terhadap serangan."— Transcript presentasi:

1 Kapas-BtKapas biasa Teknologi DNA Rekombinan 1

2 Tomat-Bt Tahan hama Tomat biasa Tidak tahan hama ► Tanaman kapas-Bt dan tomat-Bt tahan terhadap serangan hama karena menghasilkan toksin yang dapat membunuh hamanya. ► Toksin pada kapas-Bt dan tomat-Bt disandikan oleh gen yang berasal dari bakteri Bacillus thuringiensis (Bt = Bacillus thuringiensis) Tanaman kapas-Bt dan tomat-Bt = tanaman transgenik 2

3 Organisme transgenik: organisme yang membawa gen yang berasal dari jenis organisme lainnya. Organisme transgenik dihasilkan melalui Rekayasa Genetika Rekayasa Genetika menggunakan Teknologi DNA Rekombinan Teknologi DNA Rekombinan : kumpulan teknik atau metoda yang digunakan untuk mengkombinasikan gen-gen secara buatan. (Proses: rekombinasi; Hasil: rekombinan) Teknologi DNA Rekombinan meliputi: - Teknik untuk mengisolasi DNA. - Teknik untuk memotong DNA. - Teknik untuk menggabung atau menyambung DNA. - Teknik untuk memasukkan DNA ke dalam sel hidup sehingga DNA rekombinan dapat bereplikasi dan dapat diekspresikan. 3

4 Teknologi DNA Rekombinan berdasarkan mekanisme yang ada pada bakteri: 4

5 - menyebabkan terbentuknya kombinasi gen-gen yang berasal dari dua sel yang berbeda. - merupakan pertukaran DNA atau gen dari satu sel ke sel lainnya. Mekanisme seksual pada bakteri ini tidak bersifat reproduktif (tidak menghasilkan anak atau zuriat). Lihat konjugasi ! Percobaan Lederberg dan Tatum (1946) menunjukkan: bakteri mempunyai mekanisme seksual: DNA dapat masuk ke dalam sel bakteri melalui 3 cara: 1. Konjugasi 2. Transformasi 3. Transduksi 5

6 DNA sel donor Pili seks Sel donor (sel jantan) DNA sel resipien Sel resipien (sel betina) 1. Konjugasi : perpindahan DNA dari satu sel (sel donor) ke dalam sel bakteri lainnya (sel resipien) melalui kontak fisik antara kedua sel. 2. Transformasi : pengambilan DNA oleh bakteri dari lingkungan di sekelilingnya. DNA asing Kromosom bakteri (DNA bakteri) 6

7 3. Transduksi : cara pemindahan DNA dari satu sel ke dalam sel 7 lainnya melalui perantaraan fage. DNA fage Kromosom bakteri DNA yang masuk ke dalam sel bakteri : a. dapat berintegrasi dengan DNA atau kromosom bakteri sehingga terbentuk DNA rekombinan atau kromosom rekombinan. DNA asing Kromosom bakteri rekombinan By Aris Tj Sel Bakteri b. tidak dapat berintegrasi dengan DNA atau kromosom bakteri

8 Perangkat utama yang digunakan pada pembentukan DNA rekombinan: plasmid enzim restriksi DNA ligase bakteri Plasmid: Terdapat pada bakteri DNA selain kromosom Berbentuk sirkuler Umumnya berukuran kecil (lebih kecil dari ukuran kromosom bakteri) Jenis, jumlah, dan ukurannya bervariasi antar sel dan antar jenis bakteri 8

9 Enzim Restriksi untuk memotong DNA: Contoh: Enzim EcoRI telah diisolasi pertama kali oleh Herbert Boyer pada tahun 1969 dari E.coli. Enzim EcoRI memotong pada bagian antara basa G dan A pada sekuens GAATTC. 9

10 Nama EnzimSekuens PengenalOrganisme asal EcoRI G ↓ AATTC Escherichia coli HindIII A ↓ AGCTT Haemophilus influenzae HhaI GCG ↓ C Haemophilus haemolyticus TaqI T ↓ CGA Thermus aquaticus BsuRI GG ↓ CC Bacillus subtilis BalI TGG ↓ CCA Brevibacterium albidum NotI GC ↓ GGCCGC Nocardia otidiscaviarum BamHI G ↓ GATCC Bacillus amyloliquefaciens SmaI CCC ↓ GGG Serratia marcescens Setiap enzim restriksi (endonuklease restriksi) mengenal sekuen pemotongan yang khas dan memotong DNA pada situs pemotongan yang khas. 9

11 Enzim DNA ligase untuk menyambung DNA 10

12 12 Menggunakan enzim restriksi dan DNA ligase: Jackson, Simon & Berg (1972) berhasil membuat DNA rekombinan.

13 Protein untuk melarutkan gumpalan darah dalam terapi serangan jantung Bagaimana menyisipkan, memperbanyak dan mengekspresikan informasi genetik dengan menggunakan Bakteri rekombinan Copy gen Klon bakteri rekombinan Protein untuk membuat salju Gen untuk mengubah bakteri agar dapat membersihkan limbah Gen di- sisipkan pada tanaman 13 teknologi DNA rekombinan? Bakteri Sel berisi gen yang diinginkan gen Penyisipan gen Plasmid Gen yang diinginkan Memasukkan plasmid ke dalam sel bakteri Perbanyakan sel bakteri Copy protein

14 Fungsi Plasmid pada pembentukan DNA rekombinan: a. digunakan sebagai vektor untuk mengklonkan gen atau mengklonkan fragmen DNA atau mengubah sifat bakteri. b. untuk memperbanyak gen (copy gene) yang telah disisipkan dengan bantuan sel bakteri

15 Bagaimana menyimpan seluruh informasi genetik dari suatu organisme?? Pustaka Genom digunakan untuk menyimpan gen atau fragmen DNA yang telah diklonkan. Isolasi gen menggunakan pendekatan “shotgun” dapat menghasilkan ribuan potongan DNA (fragmen DNA) Potongan disimpan untuk sementara waktu di dalam pustaka plasmid atau pustaka fage 15

16 Fragmen DNA yang lebih besar bergerak lebih lambat, fragmen yang lebih kecil bergerak lebih cepat. Bagaimana mendeteksi DNA atau fragmen DNA? Teknik Elektroforesis digunakan 16 Sumber listrik Gel untuk memisahkan fragmen-fragmen DNA berdasarkan ukurannya. Campuran molekul DNA dengan berbagai ukuran Molekul berukur besar Molekul berukur kecil (+)

17 Plasmid TiT-DNA Kromosom bakteri Agrobacterium T-DNA Kromoso m tanaman Bagaimana membuat dan menyisipkan DNA rekombinan pada tanaman: Bakteri Agrobacterium tumefaciens untuk menyisipkan gen ke dalam genom tanaman. Prinsip: Agrobacterium tumefaciens strain liar (galur alami) memiliki plasmid Ti. Pada plasmid Ti terdapat T-DNA yang mengandung gen penyebab tumor. Pada waktu menginfeksi tanaman, Agrobacterium tumefaciens menyisipkan T-DNA ke dalam kromosom sel tanaman sehingga sel-sel tanaman yang terinfeksi membentuk tumor. 17

18 Penyisipan gen Agrobacterium DNA mengandung gen yang diinginkan Plasmid-Ti Situs restriksi T-DNA Plasmid-Ti rekombinan Introduksi ke dalam sel tumbuhan T-DNA membawa gen baru pada kromosom tumbuhan Regenerasi tanaman Tanaman dengan sifat baru 18 Gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam sel tanaman dengan cara menitipkannya (menyisipkan) pada T-DNA. Agrobacterium yang digunakan untuk menginfeksi sel tanaman adalah Agrobacterium yang sudah tidak patogen

19 Manfaat Teknologi DNA rekombinan telah memberikan manfaat di bidang ilmu pengetahuan maupun di bidang terapan. Contoh: A. Bidang Kesehatan: A1. Insulin manusia telah diproduksi secara massal menggunakan bakteri E.coli dan telah diperdagangkan untuk mengobati penyakit diabetis. Merek dagang: Humulin R A3. Hormon tumbuh manusia (GH) diproduksi menggunakan E.coli dan digunakan untuk mengobati kelainan pertumbuhan (misal: cebol). A2. Vaksin hepatitis B digunakan untuk mencegah infeksi virus hepatitis. Telah diproduksi secara komersial menggunakan S.cereviciae dalam skala industri 19

20 A4. Therapi gen untuk penyakit dilakukan dengan menggantikan gen yang mengalami kerusakan dengan gen yang normal, digunakan untuk mengobati penyakit-penyakit keturunan (genetic disorders) dan penyakit lain yang disebabkan oleh kerusakan gen (misal: kanker) 20 Klon gen (alel normal) Penyisipan normal gen pada vektor DNA rekombinan Vektor retrovirus Infeksi sel bone marrow Injeksi sel ke pasien Sel Bone marrow mengandung stem sel yang mampu miningkatkan semua sel-sel darah dan sistem imun DNA rekombinan menyisip ke kromosom Sel bone marrow dari pasien

21 B1. Bakteri Ice - (ice minus): bakteri yang telah direkayasa sehingga tidak membeku pada suhu rendah. Digunakan (disemprotkan) pada tanaman agar tanaman tidak membeku di musim dingin. Telah diperdagangkan dengan merek Frostban R. B. Bidang Pertanian: B2. mikroba pendegradasi limbah. B3. Tanaman tahan hama, misal kapas Bt, tomat Bt B4. Tanaman tahan herbisida. 21

22 Tanaman Rice Tomato Sugar beet Rice Penambahan nutrisi Provitamin Flavonoid Fructants Iron Keuntungan Vitamin A supplement Antioxidant Low calori Iron supplement B 5. Peningkatan nilai nutrisi 22

23 Bioteknologi Kelautan Penggunaan hormon pertumbuhan untuk meningkatkan ukuran ikan 23

24 Penanda (marker) Tersangka 1 Tersangka 2 Penanda (marker vagina korban Pelaku kejahatan dapat diidentifikasi dengan menggunakan analisis Sidik Jari DNA misalnya: kasus perkosaan C. Bidang Hukum: pola pita DNA pada darah pelaku ke 2 sama dengan pola pita yang diperoleh dari tempat kejadian-orang ke 2 adalah pelaku kajahatannya 24

25 Hubungan keluarga berdasarkan DNA Fingerprint -DNA mitokondriadiwariskan melalui ibu Bagaimana mencari siapa ibu kita?

26 Perbedaan pada urutan DNA dapat diketahui dengan teknik RFLP (restriction fragment length polymorfism) - untuk menentukan keturunan, -perbedaan antar satu organisme dengan yang lain. Pemotongan dengan enzim restriksi Molekul berukuran besar Molekul berukuran kecil DNA yang berasal dari kromosom

27 D. Bidang pengembangan ilmu pengetahuan: D1. Membantu upaya memahami terjadinya kelainan pada manusia (penyakit genetik) misalnya kanker payudara, Huntington’s disease. Huntington’s disease disebabkan oleh gen dominan Gejala sakit mulai terlihat setelah usia pertengahan Gejalanya antara lain: kemunduran mental, gerakan tubuh tak terkontrol, kesulitan bicara. Biasanya meninggal 10 – 20 tahun setelah timbul gejala. D2. Kemajuan Teknologi DNA telah mendorong para ilmuwan (konsorsium ilmuwan internasional) untuk mewujudkan proyek genom manusia dan genom organisme lainnya 25

28 Teknologi DNA Rekombinan juga mengandung resiko. Penyebaran pollen berpotensi menyebarkan gen yang diintroduksi dalam tanaman transgenik ke dalam tumbuhan lainnya 22


Download ppt "Kapas-BtKapas biasa Teknologi DNA Rekombinan 1. Tomat-Bt Tahan hama Tomat biasa Tidak tahan hama ► Tanaman kapas-Bt dan tomat-Bt tahan terhadap serangan."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google