Jaka Julian Kusuma ( ) Muhammad Arief Akbar ( ) M.Yudhistira Putra ( )

Presentasi berjudul: "Jaka Julian Kusuma ( ) Muhammad Arief Akbar ( ) M.Yudhistira Putra ( )"— Transcript presentasi:

1 Pembuatan Antibiotik Kloramfenikol dengan Metode Rekayasa Genetik dari Bakteri Streptomyces sp
Jaka Julian Kusuma ( ) Muhammad Arief Akbar ( ) M.Yudhistira Putra ( ) Okta Hafsy ( )

2 Bioteknologi dalam Farmasi
Bioteknologi adalah bidang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup dalam memproduksi suatu bahan. Definisi yang tercantum dalam Farmakope Amerika (USP) adalah “Penggunaan organisme hidup (sel mamalia) untuk produksi produk bermanfaat”. Definisi sempitnya adalah teknologi DNA rekombinan (transfer DNA dari 1 organisme ke organisme lain). Bioteknologi dalam bidang farmasi yakni pembuatan antibiotik, vaksin, vitamin, steroid, hormon, antibodi, inhibitor enzim, dan pereaksi untuk diagnostik.

3 Kloramfenikol Kloramfenikol pada awalnya dari Streptomyces venezuela yang pertama kalinya diisolasi oleh Burkholder tahun 1947 dari contoh tanah yang diambil dari Venezuela, sekarang telah dapat dibuat melalui sintesis yang metodenya relatif lebih sederhana dan biaya murah. Kloramfenikol digunakan sebagai antibiotik bersifat bakteriostatik dan mempunyai spektrum luas. Obat pilihan untuk pengobatan demam tifoid akut yang disebabkan oleh Salmonella sp Efektif terhadap riketsia, konjungtivitis akut yang disebabkan oleh Pseudomonas sp Efektif untuk pengobatan infeksi berat oleh gram positif dan gram negatif

4 Pertumbuhan Streptomyces sp
Tahap biosintesis, dengan menumbuhkan Streptomyces sp pada medium yang sesuai dan menghasilkan jumlah sel maksimal, setelah itu berhenti pertumbuhannya dan memasuki fase stasioner, akhirnya diikuti oleh kematian sel vegetatif atau pembentukan spora. Pada stadium ini, setelah sel-sel berhenti membelah, metabolit sekunder mulai diproduksi dalam jumlah besar dan kebanyakan disekresikan ke dalam medium biakan. Kebanyakan antibiotik merupakan metabolit sekunder. Biosintesis mengubah senyawa awal menjadi senyawa baru yang lebih bermanfaat dengan pertolongan suspensi sel. 

5 Berdasarkan biosintesis, metabolit sekunder dapat diumpankan dengan prazat untuk menjadi produk yang lebih cepat dengan kultur suspensi sel. Prazat dapat merangsang aktivitas enzim tertentu yang terlibat dalam jalur biosintesis, sehingga dapat meningkatkan produksi metabolit sekunder. Senyawa yang diinginkan dapat ditingkatkan dengan cara memanipulasi media maupun dengan penambahan prekursor/prazat, merangsang aktivitas enzim tertentu yang terlibat dalam jalur biosintesis, sehingga dapat meningkatkan produksi metabolit sekunder.

6 Pembuatan Antibiotik Kloramfenikol dari Bakteri Streptomyces sp.
Dengan majunya teknologi dan ilmu pengetahuan, pembuatan antibiotik Kloramfenikol dilakukan dengan cara Rekayasa Genetik. Rekayasa Genetik adalah mengubah susunan gen untuk mengubah sifat organisme sehingga memiliki kemampuan yang diingginkan/ unggul.

7 Teknik Rekayasa Genetika
Amplifikasi gen Amplifikasi gen adalah proses dimana plasmid/bakteriofag yang diinduksikan ke dalam sel dan kemudian berkembang dengan cepat. Amplifikasi gen sering dilakukan pada sel-sel yang berfungsi sebagai penghasil suatu senyawa, diantaranya: Enzim, Antibiotik, Vitamin, dll. Rekombinasi gen Rekombinasi gen adalah pembetukan rekombinan baru dari material yang dapat diturunkan dengan cara penyisipan DNA dari luar kedalam suatu wahana (vektor), sehingga memungkinkan penggabungan dan kelanjutan berkembang dalam host yang baru. Rekombinasi gen dapat dilakuan dengan cara memotong DNA dan kemudian disambung dengan DNA yang baru yang membawa sifat unggul.

8 Pembuatan DNA Rekombinan
Adapun tahap-tahap pembuatan DNA rekombinan: 1. Cari DNA unggul. 2. Siapkan vector. Vektor adalah alat untuk memasukan DNA ke dalam makhluk hidup yang akan diubah sifatnya. Vektor biasa berupa virus atau plasmid dari bakteri. 3. Memasukan DNA rekombinan ke dalam sel. 4. Kloning DNA rekombinan, DNA yang sudah dimasukkan ke dalam sel diperlakukan sedemikian rupa agar bakteri yang dimasukkan DNA itu melipatgandakan DNA tersebut di dalam selnya.

9 2 jenis enzim yang berpengaruh
Molekul DNA rekombinan tidak dapat dibuat dengan mudah tanpa adanya dua jenis enzim, yaitu: Enzim restriksi endonuklease yang berperan sebagai “gunting” untuk memotong DNA pada situs spesifik. Enzim ligase yang berperan sebagai lem yang merekatkan dua molekul DNA di dalam tabung reaksi. DNA rekombinan ini tidak dapat dilihat keberhasilannya kecuali dengan memperbanyaknya di dalam sel inang. Proses ini disebut sebagai transformasi atau cloning gen (Barnum, 2005).

10 Enzim Restriksi Restriksi merupakan proses pemotongan fragmen DNA pada situs tertentu sesuai yang diinginkan dengan menggunakan enzim restriksi. Enzim restriksi adalah enzim yang bekerja untuk memotong fragmen DNA pada situs spesifik. Setiap enzim restriksi mengenali urutan spesifik dan memotong hanya di tempat-tempat tertentu dari urutan basa tersebut. Enzim restriksi memotong DNA double strands dengan memutus ikatan kovalen di antara phosphat dari satu deoksiribonukleotida dengan gula dari deoksiribonukleotida yang berbatasan dengannya. Terdapat dua tipe hasil pemotongan, ujung rata (blunt end) dan ujung kohesif (sticky end). Ujung rata (blunt end) dihasilkan ketika dua utas molekul dipotong pada posisi yang sama, bagian akhirnya rata dan tidak ada nukleotida yang tidak berpasangan.

11 Enzim Ligase Ligasi adalah proses penyambungan antara satu fragmen DNA dengan fragmen DNA lainnya. Di dalam pengklonan gen, DNA insert disambungkan dengan vector pengklonan. Terdapat beberapa jenis vector, diantaranya vector untuk bakteri adalah plasmid, phage dan cosmid, serta beberapa vector lain yang digunakan untuk organisme selain bakteri, yaitu Yeast Artificial Chromosomes (YAC), Bacterial Artificial Chromosomes (BAC), Plant Cloning Vectors dan Mammalian Cell Vectors (Barnum, 2005). Faktor yang sangat berperan dalam proses ligasi adalah Enzim Ligase. Enzim ligase adalah enzim yang berfungsi menggabungkan fragmen DNA yang telah dipotong dengan enzim restriksi dengan fragmen DNA vector. DNA insert (fragmen DNA asing) dipotong pada bagian yang sesuai dengan bagian pemotongan DNA vector, sehingga keduanya dapat saling berkomplemen.

12 Tahap Oksidasi terakhir Kloramfenikol butuh enzim Oksidase
Dari family sama yaitu Mycobacterium mempunyai enzim oksidase yang lebih baik dari Streptomyces. Karena Mycobacterium mempunyai FGD (Phospo-di-hydrogenase) dan Streptomyces tidak mempunyainya. (Endang Purwantini,1996). Solusi dari permasalahan tersebut ialah dengan menggunakan metode cloning gen FGD (Phospo-di-hydrogenase) dari Mycobacterium ke Streptomyces. Agar Produksi Kloramfenikol meningkat. Metodenya yaitu: Ambil gen FGD (Phospo-di-hydrogenase) Masukkan kedalam vector PIJ 702 Transformasi ke dalam Stroptomyces. (D.A Hopwood, M.J, 1985)

13

14 TERIMA KASIH