Bioteknologi kel 3

Bioteknologi kel 3

• 1.
  BIOTEKNOLOGI KELOMPOK 3 M ANDRIWAHYUDI
• 2.
  BIOTEKNOLOGI • Bioteknologi adalahcabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
• 3.
  Bioteknologi secara umumberarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut. Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain: • Jagung resisten hama serangga • Kapas resisten hama serangga • Pepaya resisten virus • Enzim pemacu produksi susu pada sapi • Padi mengandung vitamin A • Pisang mengandung vaksin hepatitis
• 4.
  GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI • 8000SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak. • 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi. • 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat. • 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia. • 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop. • 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
• 5.
  • 1880 Mikroorganismeditemukan. • 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan. • 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya. • 1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi. • 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen. • 1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein. • 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.
• 6.
  JENIS BIOTEKNOLOGI • Bioteknologimemiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu: Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioeknologi di bidang medis.Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
• 7.
  Bioteknologi putih/abu-abu (white/graybiotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan.Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.[ Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.[Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi- protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).
• 8.
  • Bioteknologi biru(blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses- proses yang terjadi di lingkungan akuatik.Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat
• 9.
  REKAYASA GENETIKA Rekayasa genetikaadalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi: • Isolasi gen. • Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik. • Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru. • Membentuk produk organisme transgenik. Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu: • Melalui proses introduksi gen • Melalui proses mutagenesis
• 10.
  Proses introduksi gen Beberapalangkah dasar proses introduksi gen adalah: • Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik • Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan • Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan • Uji coba kultur tersebut di lapangan
• 11.
  APLIKASI BIOTEKNOLOGI Bioteknologi dalamproduksi pangan • Makanan Berbahan Susu Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat. a. Keju Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju. b. Yoghurt Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris adalah pemberi rasa dan aroma 2. Streptococcus thermophilus adalah menambah keasaman c. Mentega Mikroba: Leuconostoc cremoris
• 12.
  Gbr. Tahap-tahap dasarpembuatan minuman anggur merah
• 13.
  • Bioteknologi dalamperbanyakan tanaman/ kultur jaringan Sifat totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru. Manfaat atau Keunggulannya : 1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yang singkat 2. Sifat identik dengan induk 3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki 4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
• 14.
  • Bioteknologi dalamperbanyakan tanaman/ kultur jaringan Sifat totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru. Manfaat atau Keunggulannya : 1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yang singkat 2. Sifat identik dengan induk 3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki 4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
• 15.
  Skema teknik kulturjaringan sederhana yang dilakukan
• 16.
  • Bioteknologi dalamIndustri a. Asam Sitrat mikroba : Aspergillus niger bahan : tetes gula dan sirup Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk. b. Vitamin - B1 oleh Assbya gossipii - B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas c. Enzim 1. Amilase digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa. Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.mikroba: Aspergillus niger,Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis 2. Protease - digunakan antara lain dalam produksi roti, bir - protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein mikroba: Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis
• 17.
  3. Lipase Antara laindalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa. mikroba: Aspergillus niger dan Rhizopus spp d. Asam Amino - asam glutamat Þ bahan utama MSG (Monosodium Glutamat) - Lisin Þ asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar oleh ternak. Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum
• 18.
  • Bioteknologi dalamrekayasa genetik Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE (penyambung potongan-potongan ADN) Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen
• 19.
  • Bioteknologi dalamkedokteran dan produksi obat a.Antibodi Monoklonal adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan b.Terapi Gen Adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal c. Antibiotik Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum. - Penicillium chrysogenum Þ memperbaiki penisilin yang sudah ada. Dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultra violet dan sinar X. - Cephalospuriu..Þ penisilin N. - CephalosporiuN..Þ sefalospurin C.
• 20.
  • d. Interferon Adalahantibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika. • e. Vaksin Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.
• 21.
  • Bioteknologi dalampenyelesaian masalah pencemaran a. Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomorms Þ mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk bakteri super yang mengandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon. b.Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob. Gbr. Skema pengolahan air limbah
• 22.
  • Bioteknologi dalampemberantasan hama Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama. a.Bacillus thuringiensis 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. b. Baculovirus sp. Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.