Teknologi Sel.ppt

7/25/2019 Teknologi Sel.ppt

1/47

Teknologi Sel

Biologi Sel

Semester Gasal 2014/2015

Esti Widowati,S.Si.,M.P


2/47

Gen

Unit dasar perwarisan siat adala! gen. Gen " serang#aian $r$tan n$#leotida %ang meng#ode

sat$ mole#$l protein Setiap gen &ertangg$ng'awa& $nt$# sat$ rantai asamamino dan siat lain.

Gen mer$pa#an &agian dari ()*.

Gen &ertangg$ng'awa& $nt$# mem&$at protein dan()* menginstr$#si#an $nt$# mem&$at protein melal$ime#anisme sintesis protein.


3/47

Ur$tan n$#leotida s$at$ gen dapat di$&a! se!ingga protein dan$ngsi %ang di!asil#ann%a &er&eda.

+e#ni# ini dise&$t re#a%asa geneti#a ata$ te#nologi ()* re#om&inan%ang prosesn%a dise&$t #loning gen.

Kloning" proses insersi ragmen n$#leotida #edalam e#tor danmeng!asil#an mole#$l ()* re#om&inan %ang &er&eda-&eda.

Mole#$l ()* re#om&inan dalam sel inang a#an &erepli#asi danmeng!asil#an #opi %ang identi#.

eti#a sel lisis, #opi mole#$l ()* a#an dit$r$n#an dan ter'adila!

proses repli#asi #em&ali.asil proses ini adala! klon %ang mengand$ng sat$ ata$ le&i!mole#$l ()* re#om&inan.


4/47

Str$#t$r seder!ana " empat s$&$nit n$#leotida %ang dii#at#an&ersama dalam $r$tan %ang sangat spesii# $nt$# mem&ent$#s$at$ rantai.

Ur$tan n$#leotida ini men'adi sandi %ang men%ampai#an

sel$r$! inormasi &agi s$at$ sel selama #e!id$pann%a. Setiap n$#leotida terdiri atas g$la deo#siri&osa, osat dan &asa

nitrogen adenine, timin, sitosin dan g$anin. Bent$# " !eli ganda dengan d$a rantai n$#leotida &erp$tar

mengelilingi sat$ sama lain dalam &ent$ !eli ata$ spiral.

S$&$nit pada setiap rantai dii#at &ersamaan. Basa padamasing-masing rantai &er!adapan sat$ sama lain di tenga!!eli dan &asa &erpasangan se3ara spesii#.

*denin dengan +imin dan Sitosin dengan G$anin. ara ini&erperan $nt$# mem&$at salinan ()*.

DNA


5/47

Pem&ela!an sel mem&$at setiap organisme menerima separ$!#romosom dari setiap ind$#n%a se!ingga organisme men'adi le&i!#omple#s.

()* a#an &erepli#asi se&el$m ter'adi pem&ela!an. Pesanditrans#ripsi men'adi mRNA yang secara kimiawi serupadengan DNA.

Ur$tan &asa pada m)* menent$#an $r$tan asam amino padaprotein dise&$t #odon. Setiap #odon mem&eri perinta! $nt$#mensintesis protein

Proses pem&ent$#an protein mempengar$!i #emamp$anorganisme &erta!an !id$p.


6/47


7/47


8/47

Kultur Sel

$lt$r sel adala! men$m&$!#an sel ata$ 'aringan

pada medi$m tertent$ dalam #ondisi aseptis

Per&an%a#an t$m&$!an/!ewan dapat dila#$#an

se3ara 3epat, '$mla!n%a ter&atas, !emat tempatdan wa#t$, serta memili#i siat identi#. Per&an%a#an

it$ melal$i te#ni# #loning.

$lt$r sel t$m&$!an dapat dit$m&$!#an men'adi

indiid$ &ar$, sedang#an #$lt$r sel !ewan tida#&isa.

emamp$an totipotensi


9/47

Kultur Sel


10/47

Sel Attach atau Suspensi


11/47


12/47

Rekayasa Genetika

e#a%asa geneti#amer$pa#an $pa%a $nt$#

meng$&a! siat ma#!l$# !id$p dengan

meng$&a! materi geneti# %ang ada di dalam

seln%a, 3ara meng$&a! materi geneti# ()*

dengan melal$i persilangan, m$tasi,

transplantasi inti, $si, re#om&inasi ()*.


13/47

6$si sel $nt$# pem&ent$#an generasi &ar$ dengan #om&inasi gen%ang &ar$ dalam sel mi#roorganisme dengan mengga&$ng#an d$asel &ersamaan.

Fusi sel diawali oleh peleburan membran sel diikuti olehpeleburan sitoplasma !plasmogami" dan selan#utnya peleburan inti

!kariogami". $aktu inti melebur ter#adi penyusunan kembalikromosom secara acak.

6$si sel mem&ent$# !i&rid ata$ re#om&inan %ang mengand$ngmateri geneti# d$a sel ata$ le&i!. ara ini meng!asil#an #om&inasigen.

6$si sel dapat meng!asil#an anti&ioti# &ar$ dengan menga#ti#angen %ang ina#ti. 6$si sel men'adi 3ara $nt$# men%at$#an &ersama-sama gen %ang

&iasan%a tida# &erde#atan %ait$ gen pen%andi protein dan gendaera! pengendali.

Fusi Sel


14/47

6$si sel1. sel wada!" memili#i siat 3epat

mem&ela!sel #an#er,mieloma.

2. sel s$m&er gen" memili#i siat %ang

diingin#an.

7. $sigen" 8at-8at %ang memper3epat

ter'adin%a $si sel. 8at %ang tergolong $sigen

misaln%a )a)97, sl, p tinggi, PEG, medanlistri# dan ir$s


15/47

%an&aat$si sel %a#ni $nt$# pemetaan #romosom,meng!asil#an anti&odi mono#lonal dan mem&ent$#spesies &ar$.Be&erapa alasan mela#$#an re#om&inasi ()* %a#ni1. str$#t$r ()* sama, darimanap$n s$m&ern%a2. ()* dapat disam&$ng-sam&$ng7. ditem$#ann%a en8im-en8im pemotong danpen%am&$ng

4. gen dapat menge#spresi#an diri di dalam selmana sa'a.


16/47


17/47


18/47


19/47

Trans&er 'nti !Nuclear Trans&er"


20/47


21/47

()* e#om&inan

Teknologi DNA rekombinan : upaya perbanyakan gentertentu dalam sel inang nonalami (kloning gen),mengisolasi, memotong, mengkombinasi danmenginsersi

Teknologi DNA rekombinan: pembentukan kombinasimateri genetik baru dengan penyisipan molekul DNA kedalam vektor sehingga terintegrasi dan mengalamiperbanyakan di dalam suatu sel inang.

Manfaat.Diperolehnya produk gen tertentu dalam waktulebih cepat dan jumlah lebih besar daripada produksi secarakonvensional. Produk pangan, vaksin, kapas, bioinsektisida,agen bioremediasi dan hormon insulin


22/47

Tahapan-tahapan tersebutadalah

. isolasi DNA genomik!kromosom yang akandiklon

". pemotongan molekul DNA menjadi sejumlah#ragmen dengan berbagai ukuran

$. isolasi DNA vektor%. penyisipan #ragmen DNA ke dalam vektor untuk

menghasilkan molekul DNA rekombinan

&. trans#ormasi sel inang menggunakan molekul

DNA rekombinan'. reisolasi molekul DNA rekombinan dari sel inang

. analisis DNA rekombinan.


23/47

Perang#at %ang diperl$#an adala!

1. En8im restri#si " memotong ()*

2. En8im ()* ligase " men%am&$ng ()*

7. Plasmid " e#tor

4. +ransposon " alat $nt$# mela#$#an m$tagenesisdan $nt$# men%isip#an penanda

5. P$sta#a Genom " Men%impan gen ata$ ragmen()* %ang tela! di#lon#an

:. En8im eerse +rans3ription " mem&$at ()*&erdasar#an )*

;. Pela3a# ()*/)* " dete#si gen ata$ ragmen ()*%ang diingin#an ata$ dete#si #lon %ang &enar


24/47

S$m&er ()* sisipan

1. ()* genomi# dari ()* li&rar%

2. Prod$# P7. m)* men'adi 3()* e$#ariot


25/47


26/47

(ektor tersebut antara lain

)lasmid Mole#$l ()* $ntai ganda &er&ent$# meling#ar dan

terleta# dil$ar #romosom. Plasmid memili#i $#$ran %ang le&i! #e3il daripada e#tor

#loning lain se!ingga ragmen ()* %ang disisip#an '$ga&er$#$ran #e3il %ait$ #$rang dari 10 #&. Mole#$l ()* plasmid dapat diisolasi, dimanip$lasi dan

dimas$##an #em&ali #edalam sel inang. (idalam selinang mole#$l ()* plasmid dapat &er'$mla! le&i! darisat$ dan mamp$ merepli#asi diri dan dit$r$n#an #egenerasi &eri#$tn%a

Plasmid dipili! #arena m$da! memas$#i sel E.coli danproses ini di&ant$ s$t$ sen%awa #imia.

Plasmid dapat merepli#asi dirin%a termas$# 'i#a tela!mengand$ng gen re#om&inan man$sia.


27/47


28/47


29/47

*akterio&ag" sala! sat$ 3onto!n%a adala! lam&da %ait$ ir$sE.colimemili#i $#$ran 4= #& &er$pa mole#$l ()* %ang &er$#$ranle&i! &esar daripada plasmid %ang di&$ng#$s protein. 6ragmen

()* %ang disisip#an '$ga memili#i $#$ran le&i! &esar %ait$ 20 #& )hagemid" plasmid re#om&inan %ait$ ga&$ngan antara plasmid

dan &a#terioag serta dapat disisipi mole#$l ()* antara 10-20 #& Kosmid" mole#$l ()* %ang memili#i n$#leotida dengan $#$ran

le&i! &esar daripada &a#terioag se!ingga ragmen %angdisisip#an se#itar 45#&

Ragi atau yeast" e#tor #loning %ang disisipi ole! ramen ()*$#$ran 50-100 #&


30/47

Bacteriophage


31/47

S%arat >nang ospes

Tumbuh cepat

Nutrisi murah

Tidak banyak persyaratan

Bukan patogen/tidak menghasilkan toksin Informasi genetiknya sudah sangat dipahami

Kemampuannya dalam fermentasi telahsangat dipahami

Dapat menerima berbagai vektor, mudahditransformasi,


32/47

6ragmen ()* asing pem&awa siat %ang diingin#an. Padaproses #loning ragmen ()* pem&awa siat %ang diingin#andapat diperole! dengan &e&erapa 3ara %ait$

a. sintesis ()* se3ara #imia dengan ()* s%nt!esi8er#arenaalat ini dapat mensintesis $r$tan n$#leotida sepan'ang ?0 #&tetapi dengan &ia%a ma!al.

&. sintesis ()* dari )*. Proses ini diawali dengan isolasi danpem$rnian )*. )* &ersiat tida# sta&il dan m$da!terdegradasi. (engan penam&a!an en8im reerse trans#riptase

)* a#an ditrans#ripsi men'adi ()*. ara ini memerl$#an &ia%arelati ma!al.

Fragmen DNA asing


33/47

3. ragmentasi ()* se3ara me#ani#. ara ini diawali denganisolasi dan pem$rnian ()* ()* #romosom #em$dian dipotongse3ara a3a#. Bia%a relati m$ra! tetapi ragmen %ang terpotonga#an s$lit disam&$ng #em&ali #e e#tor #loning.

d. pemotongan ()* dengan en8im restri#si. ara ini diawalidengan isolasi dan pem$rnian ()* #em$dian dila#$#anpemotongan se3ara terara! dengan en8im restri#si. En8imrestri#si mer$pa#an endon$#lease %ang memili#i sisi pengenalantertent$. Pen%am&$ngan #em&ali ragmen dengan e#tor dapat

diren3ana#an dan &ia%a dapat di#al#$lasi#an.


34/47

Metode $nt$# memotong dan men%am&$ng #em&ali

()* asing terse&$t dengan e#tor $nt$# meng!asil#an

()* re#om&inan. Pemotongan dan pen%am&$ngan #em&ali ragmen ()*

asing #edalam s$at$ e#tor dila#$#an se3ara en8imatis.

Pemotongan dan PenyambunganKembali DNA


35/47

Be&erapa en8im %ang terli&at dalam #loning ()* adala! en8im restri#si" endon$#lease %ang memili#i #emamp$an

memotong $r$tan n$#leotida pada &asa se3ara spesii# se!inggapemotongann%a dapat terara!. 9le! #arena mole#$l ()* &er$ntai

ganda ma#a !asil pemotongann%a &er$pa $'$ng t$mp$l blunt endsata$ r$n3ing/#o!esi sticky ends. Pemotongan ()* dengan en8imrestri#si ini &ersiat palindrom ata$ ara! pengenalan 5@-7@ dari d$a$ntai selal$ sama.

()* ligase$nt$# men%am&$ng #em&ali ragmen ()* dengan

e#torn%a se!ingga di!asil#an ()* re#om&inan.


36/47


37/47

Pemas$#an mole#$l ()* re#om&inan #edalam sel inang dapatdila#$#an dengan #e'$t panas %ait$ dengan men3amp$r ()*re#om&inan !asil ligasi dengan sel inang dan dipanas#an pada42 selama 70 deti# #em$dian diin#$&asi pada es selama 2

'am. Proses terse&$t adala! transormasi %ait$ sel %angmengalami per$&a!an.

+ransorman dit$m&$!#an pada media tertent$ $nt$# dila#$#anproses s#rining ata$ identii#asi #lon re#om&inan. E.colidapat

se&agai inang #arena meta&olismen%a tela! &an%a# dipela'ari.

Memasukkan DNA Rekombinan


38/47

S#rining diperl$#an $nt$# memperole! #lon !asil %angmengand$ng gen peng#ode protein %ang #ita ingin#an.

Setela! #lon %ang did$ga mengand$ng ragmen ()*

%ang diingin#an diperole! #em$dian dila#$#an isolasi()* $nt$# menent$#an $r$tan n$#leotidan%a.

Pop$lasi sel dari sat$ ind$# asal dise&$t #londansel$r$! sel dalam sat$ #lon memili#i s$s$nan geneti#

%ang sama.

Identifikasi Klon Rekombinan


39/47

1.>solasi gen

2. Memodii#asi gen se!ingga $ngsi

&iologisn%a le&i! &ai#7. Mentranser gen terse&$t #e organisme &ar$

4. Mem&ent$# prod$# organisme transgeni#


40/47

)rosedur pembentukan organisme transgenik

+. )roses introduksi gena. mem&ent$# se#$en gen %ang diingin#an %ang ditandaidengan penanda %ang spesii#.&. Mentransormasi se#$en gen %ang s$da! ditandai #e

'aringan3. Meng#$lt$r 'aringan %ang s$da! mengand$ng gen %angditransormasi#and. U'i 3o&a #$lt$r terse&$t di lapangan

,. %utagenesis

Memodii#asi gen pada organisme terse&$t denganmengganti se#$en &asa nitrogen pada ()* %ang ada $nt$#diganti dengan &asa nitrogen lain se!ingga ter'adiper$&a!an siat pada organisme terse&$t, 3onto!" sem$lasiatn%a tida# ta!an !ama men'adi ta!an !ama.


41/47

+ranser ()* se3ara alami

1. on'$gasi " perpinda!an ()* antara sat$

sel #e sel lainn%a dengan adan%a #onta#

isi#

2. +ransormasi " pengam&ilan ()* dari

ling#$ngan dise#itarn%a

7. +ransd$#si " Peminda!an ()* dari sat$ sel

#e sel lainn%a dengan &ant$an p!age


42/47

Pem&$atan tanaman &$a!, sa%$r, &$nga, serealia, da$n

tem&a#a$ %ang ta!an lama, $pa%a prod$#si s$s$ sapidengan #$alitas seperti *S>, wool &er#$alitas tinggi, padi

dengan #and$ngan itamin *, sintesis anti&ioti# &ar$ danprod$#si a#sin, ins$lin dan !ormon. Gen dipinda! antar organisme. e#a%asa geneti#a

meli&at#an pen%isipan inormasi geneti# &ar$ #edalamorganisme &iasan%a &a#teri $nt$# meng!asil#an#emamp$an &ar$.

Gen dapat tere#spresi ata$ tida# tergant$ng dig$na#ann%adalam sintesis protein.

Aplikasi Rekayasa GenK!NING


43/47


44/47


45/47


46/47

Tugas )resentasi

B$at 5 #elompo# dan tent$#an '$d$l materi %ang a#an

dipresentasi#an

+ema presentasi

1. Peran te#nologi sel dalam #eta!anan pangan2. Metode pengawetan pangan dan #aitann%a dengan

selap$t plasma

7. Peran rigor mortis dan #aitann%a dengan #$alitas daging

4. Ee# pen%impangan dalam pem&ela!an sel pada tanamanpangan

5. Stress Management pada sel stress ling#$ngan dan

n$trisi


47/47

>no dari '$rnal ata$ s$m&er lain

Bisa &er$pa ino ter#ini, pro-#ontra, prod$#ata$ 'enis tanaman pangan

Ee# dapat positi dan negati

(apat disertai pen%ataan si#ap #elompo#ter!adap s$at$ te#nologi ata$ pern%ataan

Presentasi se#reati m$ng#in dan

mengang#at is$ ter#ini ter$tama &er#aitandengan #eta!anan dan #eamanan pangan

Presentasi dila#$#an &er$r$tan ses$ai tema

Teknologi Sel.ppt

Documents

Transcript of Teknologi Sel.ppt