Guna teknologi DNA dibidang lingkungan BIOLOGI 3B Guna teknologi DNA dibidang lingkungan NIM : 109016100057 Dipersembahkan oleh: Bangga Praharja

Peran teknoloogi DNA dalam lingkungan Rekayasa genetika Teknologi DNA Manfaat teknologi DNA Peran teknoloogi DNA dalam lingkungan

Rekayasa Genetika Rekayasa genetik adalah teknik yang dilakukan manusia dengan cara mentransfer/memindahkan gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme ke susunan gen (DNA) dari organisme lain. 

Teknologi DNA Teknologi DNA adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA kedalam suatu vektor sehingga memungkinkan untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan didalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang

Manfaat Teknologi DNA Dengan mengisolasi dan mempelajari masing-masing gen akan diperoleh pengetahuan tentang fungsi dan mekanisme kontrolnya. Teknologi ini memungkinkan diperolehnya produk gen tertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih besardari pada produksi secara konvensional

Peran rekayasa genetika dalam bidang lingkunan Rekayasa genetik digunakan untuk pekerjaan yang berkaitan dengan lingkungan Kemampuan mikroorganisme untuk mentransformasikan bahan kimia membantu menanggulangi beberapa masalah lingkungan

LANJUTAN Penguraian/ Biodegradasi Bahan Pencemar (Polutan). Pengelolaan pencemaran lingkungan bertujuan agar suatu kegiatan sedapat mungkin menghasilkan polutan sesedikit mungkin atau menjadikan polutan tersebut tidak berbahaya lagi sehingga tidak menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan.

LANJUTAN Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Detergen Alkil benzil sulfonat (ABS) adalah komponen detergen, yang merupakan zat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat digunkan sebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-polar. Pada proses pencucian, ujung polar ini menghadap ke kotoran (lemak) dan ujung polarnya menghadap ke luar (ke-air). Bagian alkil dari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapi lebih sukar terurai sehingga menyebabkan badan air berbuih. Sulitnya peruraian ini disebabkan karena atom C tersier memblokir beta-oksidasi pada alkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang linier. Namun ada beberapa bakteri yang dapat menguraikan ABS meskipun memakan waktu yang cukup lama.

Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan Plastik Plastik banyak kegunaannya tetapi polimer sintetik plastik sangat sulitdirombak secara alamiah. Hal ini mengakibatkan limbah yang plastik semakinmenumpuk dan dapat mencemari lingkungan. Akhir-akhir ini sudah mulaidiproduksi plastik yang mudah terurai.Dari alam telah ditemukan mikroba yang dapat merombak plastik, yaitu terdiri dari dari bakteri, actynomycetes, jamur, dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagai sumber C, tetapi hanya sedikit mikroba yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus fischeri dan Paecilomyces sp. Sedangkan mikroba yang mampu merombak dan menggunakan sumber C dari plsticizers yaitu jamur Aspergillus niger, A. Versicolor, Clasdosporium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., Verticillium sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae.

Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan minyak bumi Bakteri juga telah dimanfaatkan untuk mengatasi limbah minyak bumi di daerah kilang minyak (terutama kilang minyak lepas pantai) atau pada kecelakaan kapal pengangkut minyak bumi. Golongan Pseudomonas, seperti Pseudomonas putida mampu mengkonsumsi hidrokarbon yang merupakan bagian utama dari minyak bumi dan bensin. Gen yang mengkode enzim pengurai hidrokarbon terdapat pada plasmid. Bakteri yang mengandung plasmid rekombinan dikultur dalam jerami dan dikeringkan. Jerami berongga yang telah berisi kultur bakteri kering dapat disimpan dan digunakan jika diperlukan. Pada serat jerami ditaburkan di atas tumpahan minyak, mula-mula jerami akan menyerap minyak dan bakteri akan menguraikan tumpahan minyak itu menjadi senyawa yang tidak berbahaya dan tidak menimbulkan polusi.

Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Pestisida/herbisida Untuk mengatasi pencemaran tersebut, sekarang banyak dipelajari biodegradasi pestisida/ herbisida. Proses biodegradasi pestisida dipengaruhi oleh struktur kimia pestisida, sebagai berikut: a. Semakin panjang rantai karbon alifatik, semakin mudah mengalami degradasi. b. Ketidak jenuhan dan percabangan rantai hidrokarbon akan mempermudah c. Jumlah dan kedudukan atom-atom C1 pada cincin aromatik sangat mempengaruhi degradasi. Misal 2,4 D (2,4-diklorofenol asam asetat) lebih mudah dirombak di dalam tanah dibandingkan dengan 2,4,5-T (2,4,5- triklorofenoksi asam asetat). d. Posisi terikatnya rantai samping sangat menetukan kemudahan degradasi pestisida. Aspergilus niger merupakan salah satu spesies bakteri yang dapat dikembangkan untuk memetabolisme pestisida tertentu seperti endosulfan dan karbofuran.

Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Logam Berat Bakteria dapat menghasilkan senyawa pengkhelat logam yang berupaligan berberat molekul rendah yang disebut siderofor. Siderofor dapat membentukkompleks dengan logam-logam termasuk logam berat. Umumnya pengkhelatan logam berat oleh bakteri adalah sebagai mekanisme bakteri untuk mempertahankan diri terhadap toksisitas logam. Bakteri yang tahan terhadap toksisitas logam berat mengalami perubahan terhadap sistem transport di membran selnya, sehingga terjadi penolakan atau pengurangan logam yang masuk ke dalam sitoplasma. Dengan demikian logam yang tidak dapat melewati membran sel akan terakumulasi dan diendapkan atau dijerap di permukaan sel.

Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan Limbah Organik Penggunaan mikroba dalam mengolah limbah organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu menjadikannya pupuk organik dan menjadikannya biogas. a. Produksi pupuk organik Pupuk organik merupakan hasil penguraian bahan organik oleh jasad renik atau mikroorganisme yang berupa zat-zat makanan yang dibutuhkan olehtanaman. Misal Kompos, pupuk kandang, dan pupuk hijau. b. Produksi biogas Limbah-limbah organik dan peternakan yang diuraikan oleh bakteri kelompok metanogen dapat menghasilkan biogas yang sebagian besar berupa metana. Biogas (metana) dapat terjadi dari penguraian limbah organik yang mengandung protein, lemak dan karbohidrat. Penguraian ini dilakukan untuk fermentasi oleh bakteri anaerob sehingga bejana yang digunakan untuk fermentasi limbah ini harus ditutup.

Penggunaan Bakteri dalam Pengolahan Limbah yang Kaya Protein Untuk mengatasi hal tersebut harus ditambahkan bakteri denitrifikan yang telah direkayasa seperti Alcaligens faecalis, Bacillus lichemiformis, Pseudomonas denitrifikasi, Pseudomonas stutzeri, micrococcus denitrificans dan Thiobacillus denitrificans. Bakteri-bakteri ini mengubah nitrat menjadi nitrogen bebas yang tidak berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Denitrifikasi ini dapat terjadi dalam filter pasir aliran ke atas (moving bed upflow sand filter) maupun filter pasir ke bawah (moving bed down flow sand filter). Penambahan etanol sebagai sumber karbon tambahan sebanyak 3,3 – 3,5g CH3OH/g NO3-Neq dengan hydraulic loading rate sebesar 10m/jam serta sand turnover rate sebesar 3,8 bed/ d akan menghasilkan kinerja denitrifikasi menjadi baik sehingga nitrogen efluen akan baik ( <1,0 g/m3 ) dengan waktu yang dibutuhkan selama 13 jam.

Penggunaan Mikroba dalam pembersihan air Dalam air baik yang kita anggap jernih, sampai terhadap air yang keadaannya sudah kotor atau tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlah ke-hidupan, yaitu misalnya yang berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumber mata-air dan sebagai-nya, di dalamnya terdiri dari bakteri, yaitu : · Kelompok bakteri besi (misalnya Crenothrix dan Sphaerotilus) yang mampu mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air sering berubah warna kalau disimpan lama yaitu warna kehitam-hitaman,kecoklatcoklatan, dan sebagainya. · Kelompok bakteri belerang (antara lain Chromatium dan Thiobacillus) yang mampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S. Akibatnya kalau air disimpan lama akan tercium bau busuk seperti bau telur busuk. · Kelompok mikroalge (misalnya yang termasuk mikroalga hijau, biru dan kersik), sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasadjasad yang berwarna hijau, biru atau pun kekuning-kuningan, tergantung kepada dominasi jasad-jasad tersebut serta lingkungan yang mempengaruhinya.

Terimakasih Semoga bermanfaat bagi semuanya