ringkasan biotek

Bioteknologi adalah ilmu yg berperan dalam melakukan inovasi dalam berbagai bidang yg melibatkan makhluk hidup dan teknologi untuk menghasilkan produk berupa barang dan jasa. Melibatkan: mikrobiologi-biologi sel-genetika
Perantara: enzim,alkohol,hormon,bakteri,virus,jamur
Contoh dlm bdg prtanian:
-tebu tahan kering
-golden rice
-hidroponik
-kultur jaringan
-Dll

Bioteknologi terdiri dari:

1. Konvensional
Melibatkan Mikroorganisme, proses biokimia dan genetik secara alami.
Tempat: lingkungan  dan media tumbuh substrak
Contoh: Tahu,tempe,kecap,roti,keju

Kelebihan:
-murah,alat sederhana, dan efek jgka panjang diketahui

kekurangan
-perbaikan genetik tidak teraarah
-lama
-belum ada kajian prinsip ilmiah
-hasil tidak dpt diperkirakan
-produksi kecil
-ketidak sesuaian genetik tidak dapat diatasi
-proses belum steril
-kualitas belum terjamin

2. Modern
Melibatkan Mikroorganisme, proses biokimia dan genetik secara alami dan buatan.
Tempat: lingkungan, media tumbuh substrak, dan sudah sampai ke rekayasa genetik (susunan gen didalam kromosom.
(Kelebihan dan kekurangan tinggal balik yang diatas)
E.g:
-DNA rekombinan
-fusi protoplasma
-kloning DNA
-kuljar
-tan.transgenik
-teknik bayi tabung
-hidroponik


1. DNA REKOMBINAN
Teknik pengubahan susunan sekuens DNA sehingga diperoleh susunan DNA baru yg mampu menekspresikan sifat-sifat yang diingikan.
Hasil: tanaman transgenik

Proses:
1. Isolasi DNA
>>>>>> seleksi DNA dg cara:
-mengekstrak dari kromosom organisme
-dipotong dg E.retriksi
-dimasukkan ke vektor/plasmid

2. Transplantasi gen/DNA
>>>>>>menyambung atau merekatkan gen yang telah diisolasi kedalam vektor menggunakan e.ligase sehingga diperoleh _DNA rekombinan (DNA asli vektor+ DNA Asing)

3. Memasukkan DNA rekombinan kedalam sel  makhluk hidup
>>>>> sel bakteri/virus. Cara: pemanasan dalam lar.Nacl/ electrophoresis sehingga sel akan mereplikasi dan diperoleh banyak DNA rekombinan

Contoh proses menggunakan bakteri dan virus:
1. Pencangkokan gen melalui DNA PLASMID
>>>rantai DNA diluar kromosom bakteri a.k.a plasmid dipotong dan disisipi gen asing sehingga diperoleh plasmid rekombinan. Lalu dimasukkan ke sel inang>> replikasi

2. Melalui Virus
DNA Virus + gen asing = DNA rekom >> sel inang >> replikasi

Adapun syarat vektor adalah :
-dpt berikatan dg gen
-mampu mereplikasi
-mampu mengekspresikan gen.

Additionally info:
Vektor dipotong dengan endonuklease a.k.a E.Retriksi (yg bkrja dg cara memotong rantai ganda DNA dg mengenal sekuens basa pada DNA). E.g: EcoRI, BamHI, HaeIII

2. FUSI PROTOPLASMA
Teknologi hibridoma dengan menggabungkan dua sel yang berasal dari jaringan yang sama atau organisme berbeda yang digabungkan dalam suatu medan listrik.

Prinsip: kedua dinding sel dihilangkan lalu isinya digabungkan dalam suatu medan listrik

Proses dg metode mekanis:
Jaringan tanaman diplasmolisis dan sel diobservasi secara mikroskopis. Lalu, dinding sel dipotong dg pisau dan protoplas dilepas sehingga diperoleh koleksi protoplas.

Fusi protoplasma dari dua genom brbrda terdiri dari:
1. Spontaneous fusion
-intraspesifik
-inter spesifik
2. Induced fusion
-chemofusion
-mechanical
-electrofusion


3. KULTUR JARINGAN
(Perbanyakan vegetatif buatan  berdasarkan sifat totipotensi tumb.)
_totipotensi mrpkn kemampuan sel untuk memperbanyak diri dan tumbuh menjadi tanaman lengkap. E.g: sel punca/zigot.

Prinsip: menumbuhkan jaringan/sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara aseptik. menggunakan sel somatik atau sel generatif

+ seragam,banyak,cepat.

Tahapan
1. Pemilihan & penyiapan tan.induk sumber eksplan.
2. Inisiasi kultur (mencari bagian tan yg tumbuh paling baik)
3. Sterilisasi
4. Multiplikasi/perbanyakan propagul
5. Pemanjangan tunas/induksi akar
6. Aklimatisasi

Adapun karakteristik perbanyakan klonal
1. Mikropropagonal
-vol.jumlah sedikit
-tan.seragam dg induk.
-perlu aklimatisasi
-harga mahal perplantlet
-laju mereplikasi rendah

2. Biji sintetik
-v.banyak
-sda
-langsung tanam
-murah
-cepat

3. judulnya gak jelas ada yang tau apa?  🙂
-v.sedikit
-seragam
-perlu merangsang akar
-mahal
-laju terbatas

Latar belakang adanya kuljar: tidak semua tan dpt dikembangkan melalui benih. 'Cause of:
1. Heterozigot
2. Endosperem kecil
3. Some seed need asosiation with mikoriza
4. Beberapa tan gak punya biji.

Sehingga lahirlah Biji Sintetik.

Biji sintetik
1. memiliki selubung fisik yang membungkus embrio somatik dg lapisan pelindung.
2. Senyawa penyokong perkecambahan dan pertumbuhan hingga menjadi tanaman utuh. E.g: nutrisi, antibiotik, fungisida, zpt, dll
3. Tahan sistem pengepakan,penyimpanan,hingga tanam.

Faktor keberhasilan:
1.daya tumbuh dan adaptasi tinggi
2. Keseragaman perkembangan
3. Penggunaan komponen kapsul non toxic
4. Viabilitas embrio setelah penyimpanan
5. Pert.biji sintetik setelah diaklimatisasi

Namun, penumbuhan secara in vitro ini memiliki kelemahan yaitu terjadinya keragaman genetik dan mutasi a.k.a keragaman somaklonal akibat mutasi isoplasmik dan inti serta abnormalitas.

inisiasi kalus ada yang memerlukan
1. Auksin
2. Auksin + sitokinin
3. Sitokinin

Pembetukan kalus dan organ dipengaruhi oleh
1. Umur
2. Posisi asal bahan
3. Bahan kalus (akar/batang/daun/bunga)

Macam-macam kultur: meristem,anter,embrio, protoplas,kloroplas,pollen

Add info:
Kalus merupakan kumpulan sel-sel yang tidak/belum terorganisir yang didapat melalui pelukaan dan mampu bergenerasi membentuk organ-organ adventif dan atau embrio, kalus dapat terus diperbanyak dg pengaturan media. 🔪
Pada kondisi tertentu dapat trjadi secara spontan.

Proses induksi kalus
Tan yg trdri dri sel-sel yg tlh terdiferensiasi dibalik lagi menjadi sebelum terdiferensiasi a.k.a. EKSPLAN. Jika eksplan telah memiliki jaringan meristematik maka pembentukan kalus dpt brlgsng. Stlh diferen kalus terbntuk melalui pgtrn ZPT yg terdpt pd media.

Setelah diinduksi kalus selanjutnya ditmbhkn pada media tanam. Sub kultur prtma dlkkn pd media padat. Kondisi sma seperti untuk induksi kalus hanya saja beda konsentrasi auksin dan sitokininnya.

+kalus respon on monocot better than dicot so need to add ZPT
+Fungsi ausin: pembesaran sel dg selulanya (sifat plastis/tidak dapat balik)

 4. KLONING DNA
(Pencangkokan nukleus untuk hasil individu identik dengan induk).

Proses:
1. Inti sel donor dimasukkan ke dalam sel telur yang telah dihilangkan isinya.
2. Sel telur dikejutkan sehingga trjdi replikasi
3. Klom embrio dimasukkan ke kdalam rahim betina lain yg sejenis >> hamil >> lahir anak klon 🐑

Strategi kloning DNA
1. Metode PERT
1. DNA padi liar (O.minuta) diisolasi lalu dipotong dg e.retriksi(ambil sekuesn spesifik yg dicari) >>denaturasi
2. Hibridisasi dlm emulsi phenol + DNA padi terbudidaya (O.sativa)
3. Vektor disiapkan dg e.retriksi lalu diligasi (sambung)
4. Transformasi dan seleksi

2. Metode differential screening
Dasar: gen berekspresi dg memprpduksi mRNA dan ekspresi gen oleh stimulasi/induksi lingkungan.

Prinsip
Gen yg diingikan terekspresi lalu mRNA diisolasi u/ membuat pustaka cDNA (complementary DNA) yg kmdian diseleksi u/ mendapatkan gen khusus yang berekspresi karena adanya induksi. Seleksi dlkkn dg cara mensintesis cDNA paralel dari tanaman tidak diinduksi

Komponen kloning DNA:
1. E.retriksi (pemotong)
2. Kloning vektor (pembawa)
3. E.ligase (penyambung)

Proses dasar:
1. Pemotongan DNA (organisme&vektor)
2. Sambung kedua fragmen
3. Transformasi rekombinan DNA (vektor+sisipan)  dalam sel bakteri e.Coli
4. Seleksi u/dapat klon yg diinginkan.

Jelasnya, Tahapan kloning DNA
1. Isolasi mRNA dari tan sehingga didapat utas tunggal mRNA.
2. mRNA dipakai untuk dibuat cetak DNA ganda (cDNA)
3. Sintesis cDNA dikatalisis oleh E.reverse transkriptase
4. cDNA diligasi ke vektor ditransformasikan eColi sehingga didapat pustaka cDNA (eColi) >> seleksi



_bila sumber gen tidak diketahui, bisa digunakan probe heterologous untuk menyeleksi pustaka yang dibuat jika gen sejenis ditemukan pada klon lain. Keberhasilan probe tergantung pada kekerabatan organisme.
E.g: gen waxy (wx) pada padi terdapat pada jagung yang telah diklon.

Add info:
Pustaka cDNA merupakan kumpulan dari mRNA (komponen aktif pada DNA a.k.a ekson dalam mengkode protein)

4. TRANSGENIK
(Organisme yang mengandung gen Asing, akibatnya muncul sifat baru yang tidak ada dimiliki orgnisme sejenis)

Proses pembuatan tan.transgen melalui bakteri
1. DNA Bakteri diekstraksi dan diisolasi
2. Kloning dan desain gen
3.transformasi
4.kuljar
5. Plant breeding
6. Perbanyakan

Peluncuran tan.transgen (dari tahap lab ke lap)
1. Identifikasi sifat yang diingikan
2. Idtfks sumber gen
3. Isolasi gen
4. Tranfer gen ke tan varietas sasaran.
5. Uji karakter, eks atau tidak
6. jika tidak terekspresi ulang ke tahap 1-4. Jika tereks lanjut
7. Terekspresi: pastikan tdk ad efek merusak dan gen berfungsi sprt yg diingkan
8. Integrasi dg pemuliaan konvensional
9. Ajukan info ke komisis keamanan hayati
10. Uji biosafety/food safety

Penggunaan metode transgen telah diterapkan diantaranya untuk:
1. Menciptakan tan yang resisten terhadap herbisida dengan 3 mekanisma yaitu: overekspresi enzim target, modifikasi, dan detoksifikasi herbisida
2. Tahan hama.menggunakan protein BT dari bakteri bacillus thurigiensis  yang mrpkn racun bagi serangga ulat bulu, telah diterapkan pada jagung,kapas,dan tembakau.
3. Pencegahan penyakit layu bagi tanaman menggunakan coat protein (klon gen virus penyandi protein pembungkus partikel pada virus) dari virus TMV yg disisipkan ke genom tan melalui promotor. Stlh ditransfer ke tan dan terekspresi maka terjadi akumulasi protein pembukus virus sehingga terbentuk tan resisten thdp TMV dg mnghlngi replikasinya.

Target resistensi virus:
1. Memberikan resistensi terhadap transmisi (vektor,non preferensi vektor dan benih)
2. Resistensi perkembangan penyakit (pencegahan replikasi dan penyebaran virus)

transgenik merubah apa yang seharusnya terjadi secara alamiah itulah sebabnya kenapa aku tak ingin menyisipkan gen yang mampu membuatmu jatuh cinta kepadaku, karena seharusnya jatuh cinta terjadi secara alami dg sendirinya bukan?

Apakabarkamu? :')






NOTE: JANGAN PAKE BUAT LIAT CATATAN YA. PENULIS DOSANYA UDAH SEBANYAK BUIH DILAUTAN.


2 komentar: