B I O T E K B I O T E K

SK/KD STANDAR KOMPETENSI : 5. Memahami prinsip-prinsip dasar bioteknologi serta implikasinya pada salingtemas. Kompetensi Dasar 5.1 Menjelaskan arti, prinsip dasar, dan jenis-jenis bioteknologi.

BIOTEKNOLOGI Pemanfaatan makhluk hidup dengan menggunakan prinsip ilmiah untuk menghasilkan produk/jasa yang berguna bagi manusia Prinsip Ilmiah PROSES Masukan Keluaran

BIOTEKNOLOGI BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL -Berdasarkan pengalaman, menggunakan alat sederhana, dan skala kecil. -menggunakan seluruh tubuh organisme BIOTEKNOLOGI MODERN -memanfaatkan banyak ilmu -tidak menggunakan seluruh tubuh organisme(gennya saja)

Penggunaan mikroorganisme Penghasil makanan dan minuman Penghasil Protein sel Tunggal Penghasil Zat organik Penghasil Energi Penghasil obat Sebagai Pencerna Limbah Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomonas mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk bakteri super yang mengandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon. 7. Pemisah Logam dari Bijihnya

Protein Sel Tunggal

Membuat biodiesel minyak goreng 1 liter yang baru atau bekas Methanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter Soda api atau NaOH 3,5 gram untuk minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan 4,5 gram (atau KOH, namun lebih mahal) . Proses pembuatan; Soda api dilarutkan dalam Methanol dan kemudian dimasukan kedalam minyak dipanaskan sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-20 menit kemudian dibiarkan dalam keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa methanol yang tidak bereaksi dan glyserin sekitar 79 ml. Biodiesel yang merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal, juga sabun dan sisa methanol yang tidak bereaksi.

Penguraian Limbah organik oleh bakteri aerob atau anaerob.

BIOTEKNOLOGI MODERN KULTUR JARINGAN TRANPLANTASI SEL TEKNOLOGI PLASMID FUSI SEL REKOMBINASI DNA

Bioteknologi modern

Bioteknologi Dalam Perbanyakan Tanaman / Kultur Jaringan Sifat TOTIPOTENSI tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru. Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel. MANFAAT / KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN 1.Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat 2.Sifat identik dengan induk 3.Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki 4.Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

Transpantasi Inti

Donor cell Nucleus from donor cell Implant blastocyst in surrogate mother Clone of donor is born (REPRODUCTIVE cloning) Remove nucleus from egg cell Add somatic cell from adult donor Grow in culture to produce an early embryo (blastocyst) Remove embryonic stem cells from blastocyst and grow in culture Induce stem cells to form specialized cells for THERAPEUTIC use

5. Produksi gen pada sel rekombinan dan organisme

Insertion of gene into plasmid using restriction enzyme and DNA ligase TEKNOLOGI PLASMID Insertion of gene into plasmid using restriction enzyme and DNA ligase Agrobacterium tumefaciens Ti plasmid T DNA Restriction site Introduction into plant cells in culture Recombinant Ti plasmid Plant cell T DNA carrying new gene within plant chromosome Regeneration of plant Plant with new trait DNA containing gene for desired trait 1 2 3 Figure 12.18A

Pembuatan tanaman tahan virus TMV

Pengembangan Tanaman Kebal Penyakit Dan Mampu Menambat N2 Dari Udara 1.Tanaman kebal terhadap penyakit, misalnya tembakau kebal terhadap TMV. Skema rekayasa genetika untuk membuat tumbuhan kebal virus TMV2.Tanaman mampu menambat N2.Pemberian nitrogen dalam bentuk pupuk buatan secara berlebih ternyata berdampak negatif yaitu: 1.Meningkatkan tekanan osmosis air tanah 2.Meningkatkan keasaman tanah akibat lanjut adalah defisiensi Ca, Mg dan K 3.Terjadinya eutrofikasi karena penumpukan NO3 di perairan, jalan keluarnya adalah dilakukan rekayasa genetika

FUSI SEL/HIBRIDOMA

Terapi gen untuk berbagai penyakit

PROSEDUR KLONING DNA REKOMBINAN

“Golden rice” has been genetically modified to contain beta-carotene This rice could help prevent vitamin A deficiency Figure 12.18B

Bioteknologi Dalam Pemberantasan Hama Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama. 1.Bacillus thuringiensis Þ menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva serangga. -Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan ..tanaman yang bersifat resisten hama serangga. - Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak saluran pencernaan serangga. 2.Baculovirus sp. Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.

All blood cells develop from stem cells in bone marrow Connection: Stem cells offer a potential cure for leukemia and other blood cell diseases All blood cells develop from stem cells in bone marrow Such cells may prove valuable for treating certain blood disorders Figure 23.17

ENZIM RESTRIKSI ENDONUKLEASE

PENYISIPAN DNA PADA PLASMID

Macam-macam metode transformasi Transformasi / transfeksi Transduksi Konjugasi Integrasi DNA donor ke dalam kromosom

Identifikasi Rekombinan 1. Seleksi dalam medium seleksi yang mengandung antibiotik 2. Melihat gen itu sendiri, dengan metode : - elektroforesis - PCR (Polymerase Chain Reaction) - sequencing 3. Melihat produk proteinnya - hibridisasi asam nukleat (Southern Blot, Northern Blot) - hibridisasi protein (Western Blot)

SCREENING KLON REKOMBINAN

ENZIM-ENZIM UNTUK TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN

Kloning gen dimungkinkan oleh penemuan enzim yang bisa memotong molekul DNA pada lokasi-lokasi spesifik yang jumlahnya terbatas. Enzim ini disebut enzim endonuklease restriksi Fungsi enzim endonuklease restriksi : melindungi bakteri terhadap DNA yang masuk dari organisme lain, misalnya virus atau sel bakteri lain Restriksi = proses memotong DNA mengenali urutan nukleotida pendek dari molekul DNA

Metode gel elektroforesis

Metode amplifikasi DNA dengan PCR

Metode Southern Blotting

Prinsip hibridisasi asam nukleat - Komplementasi antara untai tunggal pendek (RNA/DNA) sebagai probe (pelacak) dengan gen yang akan diidentifikasi - Sifat DNA yang dapat didenaturasi dan direnaturasi Deteksi hasil hibridisasi dengan metode label : 1. Radioaktif X-Ray film 2. Non-radioaktif reaksi warna

Kloning gen eukariot

Aplikasi Teknologi DNA rekombinan 1. Aplikasi untuk kepentingan forensik

2. Aplikasi di bidang pertanian

3. Aplikasi industri farmasi