Home >Documents >BIOTEK MIKROBA

BIOTEK MIKROBA

Date post:21-Nov-2015
Category:
View:45 times
Download:13 times
Share this document with a friend
Description:
bioteknologi
Transcript:

BAB 1PENDAHULUANA. Latar Belakang

Kekayaan keanekaragaman hayati di Indonesia sebagai sumber daya genetik sangat menunjang pengembangan bioteknologi dan pemanfaatan hayati untuk kepentingan nasional. Bioteknologi telah terbukti menjadi kegiatan industri di Negara maju, dan mulai dikembangkan hampir diseluruh Negara berkembang. Pemerintah Indonesia melalui kebijakan riset menyatakan bahwa bioteknologi termasuk dalam salah satu bidang prioritas yang dikembangkan untuk menginisiasi kegiatan tidak hanya dalam bidang pangan, kesehatan dan lingkungan tetapi juga untuk melindungi keanekaragaman hayati di Indonesia.

Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme kecil yang sebenarnya tdiak bisa diliat dengan mata telanjang, hanya dengan bantuan mikroskop. Meskipun hampir semua organisme sangat berlimpah itu adalah bakteria, mikroba juga termasuk sebagai virus seperti keju dan jamur, alga dan protozoa. Bakteri telah ada sejak 3500 tahun yang lalu yang jumlahnya melebihi jumla manusia. Banyak manfaat yang dapat kita ambil dari bakteri dan mikroba lain untuk diaplikasikan dalam bioteknolgi. Sebelum perkembngan dari teknik gen koloni manusia telah menggunakan mikroba dalam bioteknologi. Dalam bab ini kita akan membicarakan tentang peran bakteria dari dulu dan sekarang dalam praktek bioteknologi.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaiamana struktur Mikroba ?

2. Bagaiamana mikroorganisme sebagai bahan penelitian ?

3. Bagaiamana penggunaan mikroba untuk berbagai aplikasi sehari-hari ?

4. Bagaimana Vaksin ?

5. Bagaiamana genom mikroba ?6. Bagaimana mikroba untuk pembuatan bioful?7. Bagaiaman diagnostik mikroba ?

8. Bagaiamana pencegahan bioterorisme ?

C. Tujuan penulisan

1. Untuk menjelaskan struktur Mikroba ?

2. Untuk menjelaskan mikroorganisme sebagai bahan penelitian ?

3. Untuk menjelaskan penggunaan mikroba untuk berbagai aplikasi sehari-hari ?

4. Untuk mengetahui bagaimana Vaksin ?

5. Untuk menjelaskan genom mikroba ?

6. Untuk Menjelaskan mikroba untuk pembuatan bioful ?7. Untuk menjelaskan diagnostis mikroba ?

8. Untuk menjelaskan pencegahan bioterorisme ?

BAB II

PEMBAHASAN

A. Struktur MikrobaBakteri. Struktur tubuh bacteri terdiri dari selaput luar, sitoplasma dan materi inti (DNA):

1. Membran plasma, tersusun oleh senyawa protein, lipida dan asam nukleat. Pada beberapa jenis bacteri membran plasma dapat membentuk lekukan kedalam (invaginasi) yang disebut mesosom, fungsinya: untuk respirasi dan sekresi, dan menerima DNA pada saat konjugasi serta sintesis dinding sel.

2. Dinding sel, sebelah luar dari membran plasma, sifatnya kaku. Tersusun dari hidrat arang, lemak protein dan bahan organik lain. Yang menyebabkan kaku adalah peptidoglikan yang merupakan polimer yang amat besar terdiri dari tiga macam bahan pembangun: 1) N-asetilglukosamin (AGA), 2) asam N-asetil muramat (AAM) dan 3) suatu peptida yang terdiri dari 4 atau 5 asam amino yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat, dan lisin atau asam diamino pimelat. Peptidoglikan bersama-sama dengan dua komponen lain dinding sel, yaitu asam diamino pimelat dan asam tekoat,hanya dijumpai pada sel prokariotik. Fungsinya: memberi perlindungan lapisan protoplasma, berperan dalam reproduksi sel dan mengatur pertukaran zat serta mempengaruhi kegiatan metabolisme. Berdasarkan pewarnaan gram pada dinding selnya, maka sel bakteri digolongkan 2 golongan yaitu bakteri gram positif dan gram negatif.

Beberapa ciri bakteri gram positif dan gram negatif.CIRIPERBEDAAN RELATIF

GRAM POSITIFGRAM NEGATIF

Struktur Dinding SelTebal (15-80 mm)

Berlapis tunggal (mono)Tipis (10-15 mm)

Berlapis tiga (multi)

Komposisi dinding selKandungan lipid rendah (1-4%)

Peptidoglikan sebagai ada lapisan tunggal, komponen utama merupakan lebih dari 50% berat kering sel bakteri

Asam tekoatKandungan lipid tinggi (11-22%)

Peptidoglikan ada didalam lapisan kaku sebelah dalam,jumlahnya sedikit, merupakan 10% berat kering

Tidak ada asam tekoat

Kerentanan terhadap penisilinLebih rentanKurang rentan

Pertumbuhan dihambat oleh zat warna dasar (UK)Pertumbuhan dihambat dengan nyataPertumbuhan tidak begitu dihambat

Persyaratan nutrisiRelatif rumit pada banyak spesiesRelatif sederhana

Resistensi terhadap gangguan fisikLebih resistenKurang resisten

3. Kapsula , hanya dimiliki oleh beberapa bacteri, berupa selaput lendir yang tersusun oleh hasil metabolisme sel yang disekresikan, terdiri dari senyawa yang kompleks berupa polisakarida seperti gula-sederhana, gula-amin,asam-gula dan campurannya. Fungsinya: melindungi sel dan juga bertindak sebagai pengikat antar sel. Secara khusus, kapsula bagi bakteri mempunyai arti yang penting karena erat hubungannya dengan sifat patogenitas suatu jenis.

4. Flagella atau Trikha, adalah alat gerak bakteri yang ditemukan pada hampir semua jenis bentuk lengkung dan sebagian bentuk batang. Berukuran sangat kecil dengan ketebalan antara 0,02-0,1 dengan panjang tidak melebihi panjang selnya. Sedang yang tidak memiliki flagela disebut atrik, biasanya yang bentuk bulat (kokus)

B. Mikroorganisme Sebagai Bahan Penelitian

Mikroorganisme baik alami maupun bentuk rekayasa genetika telah menjabat sebagai alat yang berguna dalam berbagai cara yang menarik.1. Enzim dari mikroba

Beberapa enzim dari mikroba dapat digunakan dalam penelitian biologi molekuler karena mikroba dalah sumber enzim terbaik. DNA polimerase adalah beberapa dari enzim terisolasi yang dapat dijual. DNA polimerasi awalanya terisolasi dari E.Coli, dia menjadi teknik DNA rekombinan. Seperti label DNA sekuen untuk melakukan penyelidikan dan menggunakan reaksi chainc polimerase untuk memperkuat reaksi DNA.

Taq adalah enzim esensial yang memiliki kestabilan untuk PCR yang di isolasi dari Archaean Thermus aquaticus yang mampu hidup di sumber mata air panas. Karena kemampuan mikroba tersebut untuk tumbuh di bawah panas yang ekstrem, mikroba ini disebut dengan termophile. Enzim selulase merupkan enzim yang dihasilkan E.coli , selulase yang dihasilkan adalah polisakarida yang menyusun dari dinding sel tanaman. Selulase digunakan oleh hewan untuk membuat makana agar lebih mudah dicerna.

2. Transformasi BakteriTransformasi adalah kemampuan bakeri untuk mengambil DNA dari lingkungan sekitar mereka adalah alangkah utama dalam proses koloni rekombinasi DNA. Dalam koloni DNA rekombinan plasmid ditanamkan ke sel bakteri melalui tranformasi sehingga bakteria bisa bereplikasi. Salah satu teknik dari sel kompeten melibatkan ancaman dengan membuat solusiice cool dari kloride kalsium. Pertama-tama sel kompeten disiapkan, merek di transformasi dengan DNA relatif mudah. tampaknya DNA dari bakteri akan dimasukan kedalam plasmid yang berisi satu atau lebih antibiotik gen resisten. Vektor plasmid rekombinan akan dicampur di dalam pembuluh dengan sel kompeten dan campuran dtempatkan pada es beberapa menit. Mekanisme yang tepat dari tranformasi tidak sepenuhnya dapat kita pahmai, tapi kita tahu bahwa sel harus disimpan dalam kondisi dingin selama waktu DNA menempel pada permukaan luar bakteri. Dan kondisi dingin kemungkinan memberikan kesenjangan dalam struktur lipid membran dari sel yang memungkinkan masuknya DNA. Kasien dalam kalsium klorida dianggap memerankan peran yang signifikan dalam menetral muatan negatif dari posfat dimembran sel dan lainnya. Sel kemudian dipanaskan sebentar sekitar satu menit anatar 37 C dan 42 C .selam ini secra singkat membuat tekanan DNA masuk ke dalam sel bakteri. Setelah sel ini telah di izinkan untuk tumbuh dalam kultur kaldu. mereka dapat berlapis menjadi medium agar yang mengandung antibiotik. Hanya sel-sel ini yang terus ditransformasi dengan DNA plasmid yang berisi gen antibiotik resisten yang tepat, akan tumbuh untuk memproduksi koloni. Teknik ini disebut dengan seleksi antibiotik . Plasmid DNA adalah replikasi (clon) dengan transfor bakteri dan gen di dalam plasmid yang melakukan transkripsi dan translasi di dalam protein. Jadi, transformasi sel bakteri mengekspresikan protein rekombinan. Proses ini di sebut transformasi karena seseorang dpat Merubah sifat sel dengan memperkenalkan gen baru. Transformasi sel telah dibuah dengan sifat baru secara genetik yang dikode oleh DNA, memungkinkan mereka menghasilkan zat tidak normal diproduksi. Seperti contoh E.coli dapat bertransformasi dengan sebuah gen bernama green flouresent protein (GFP), yang berasal dari jelly fish.

3. ElektroporasiDalam pendekatan ini yang disebuut dengan elektroporator menhasilaknsengaatan listrik singkay yang memperkenalkan DNA ke dalam sel bakteri tamabh membunuh sebagian besar dari mereka. Elektrporation menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan kalsium klorida meskipun sel yang kompteten masih diperlukan dalam trasformasi. Elekporasi berlangsung cepat memerlukan sel yang lebih sedikit dan juga dapat digunakan untuk memperkenalkan DNA menjadi lebih banyk jenis sel lain termasuk, ragi, jamur, sel tumbuhan dan hewan.

4. Kloning dan teknik ekpresiSelain mereplikasi DNA rekombinan, Bakteri berubah berharga karena mereka sering dapat digunakan untuk protein secara besar-besaran untuk berbagai keperluan.

Membuat protein fusi bakteri untuk mensintesis dan mengsiolasi protein rekombinan

Salah satu teknik yang populer untuk menggunakan bakteri untuk sintesis dan isolasi protein rekombinan melibatkan protein fusi tetapi konsep dasar teknik ini adalah dengan menggunakan metode DNA rekombinan untuk memasukkan gen protein yang menarik ke dalam plasmid yang mengandung gen untuk protein yang dikenali yang berfungsi sebgai tag. Protein tag kemudian akan mengisolasi dan pemunian protein rekombinan sebagai protei fusi yang disebut dengan ekspresi vector karena memungkinkan sel-sel ba

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended