Propiniobacterium Shermanii Si Pelubang Keju Swiss

Apa saja struktur morfologi dari bakteri Propiniobacterium ?

   Bakteri adalah suatu organisme bersel tunggal dengan ukuran mikroskopis. Mendengar kata bakteri tentu Anda membayangkan bahwa bakteri itu “jahat” karena dapat menyebabkan penyakit bagi manusia, hewan ataupun tumbuhan. Yang perlu Anda ketahui tidak semua jenis bakteri tersebut buruk karena ada beberapa jenis bakteri yang bermanfaat bagi kehidupan contohnya saja dalam pembuatan produk makanan fermentasi KEJU yang terdapat simbiosis antara bakteri satu dengan yang lainnya untuk menciptakan cita rasa dan juga membuat tekstur yang unik bagi keju tersebut.

Keju adalah sebagai salah satu makanan dengan berbahan dasar susu yang melalui proses fermentasi oleh bakteri tertentu sehingga menghasilkan bentuk dan cita rasa yang unik. Proses pembentukan keju sendiri dibantu oleh bakteri khusus yang bekerja pada substrat tersebut salah satu nya adalah Propiniobacterium Shermanii. Bentuk morfologi dari bakteri tersebut adalah kokus, berukuran kecil, bersifat aerobic, tidak dapat bergerak dan termasuk ke dalam golongan bakteri gram positif karena terdapat reaksi katalase positif pada suhu optimum dan karbondioksida. Jenis bakteri Propiniobacterium ini memiliki pigmen yang menyebabkan kerusakan pada keju. Bakteri tersebut juga termasuk kedalam jenis bakteri asam laktat (BAL) yang dapat memfermentasi asam laktat, karbohidrat, dan polialkohol (Frazier,1988).

Dimanakah tempat hidup bakteri Propiniobacterium tersebut ?

Salah satu contoh tempat hidup nya bakteri tersebut adalah terdapat di keju Swiss. Keju Swiss atau yang dikenal sebagai keju Emmental memiliki bentuk yang unik dan berbeda dibandingkan dengan produk keju lainnya. Bentuk dari keju tersebut terdapat banyak lubang di seluruh bagian dalam keju. Lubang-lubang tersebut biasanya disebut sebagai “mata” eye oleh para pembuat keju Swiss. Selain dari bentuk yang khas yang terbentuk keju Swiss juga memiliki cita rasa yang khas akibat dari aktivitas bakteri Propiniobacterium Shermanii tersebut (Daulany,1991). Proses aktivitas bakteri ini dipengaruhi oleh suhu, kelembapan udara di ruang khusus pematangan keju. Karena sifat tekstur keju Swiss membuat sulit bagi karbondioksida yang diproduksi oleh bakteri untuk keluar dari bentuk padatan keju, sehingga karbondioksida membentuk lubang-lubang di keju.

Bagaimana peran serta fungsi bakteri dalam pembuatan keju ?

Pertumbuhan bakteri Propiniobacterium Shermanii juga dibantu oleh peran bakteri lainnya seperti Lactobacillus helveticus dan Streptococcus thermophilus yang memiliki peran untuk mengatur pH yang mengatur laju pertumbuhan bakteri Propiniobacterium yang bekerja cepat dan menghasilkan asam laktat dan juga berfungsi untuk pematangan keju. Fungsi lainnya yaitu mengkoagulasi kasein selama fermentasi asam laktat. Bila tidak adanya simbiosis dari ketiga bakteri tersebut maka bakteri Propiniobacterium akan mencerna laktosa dan pertumbuhannya pun akan terhambat. Aktivitas dari kedua bakteri tersebut juga menghasilkan metabolit lain seperti asetaldehid, diasetil, dan etanol yang dilepaskan ke keju Swiss (Bayer,2002).

                                                            Lactobacillus helveticus

                                                        Streptococcus thermophilus

 Bagaimana proses terjadinya lubang pada keju Swiss ?

 Proses pembuatan keju dipengaruhi oleh berbagai rekasi enzimatik salah satunya adalah fermentasi. Mikroorganisme industry biasanya ditumbuhkan pada kondisi lingkungan yang dikendalikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan organisme atau produksi suatu produk mikroba target. Sintesis metabolit mikroba biasanya diatur oleh sel mikroba itu sendiri(Zulfiani,et al, 2013). Sehingga bakteri Propiniobacterium akan memfermentasikan laktat, heksosa dan triosa menjadi propionat , asam asetat, dan karbon dioksida. Ketiga molekul asam laktat akan diubah menjadi tiga asam piruvat oleh enzim laktat dehidrogenase dan pada asam propionate berfungsi untuk memberikan karaterisktik aroma khas dari keju.

Selain keunikan dari bentuk keju yaitu berlubang pada permukaannya yang diakibatkan dari aktivitas bakteri Propiniobacterium Shermanii ini ternyata memiliki hal menarik lainnya yakni dapat hidup di suhu yang panas. Karena dibandingkan dengan keju lainnya bila dibakar tekstur keju akan meleleh namun tidak pada keju Emmenthal bila dibakar dengan suhu 50-56 ⁰C. Karena hanya bakteri pemproduksi asam laktat yang dapat bertahan panas di suhu yang panas sebagai agen pertama pembentukan keju Swiss. Dengan begitu terbentuknya lubang-lubang pada keju bukan terbentuk dari gigitan tikus ataupun terbentuk dengan sendirinya melainkan dari agen pelubang keju Si Propiniumbacterium Shermanii tersebut. 

Referensi

Bayer,P (eds). Ensiclopedia Americana vols 30. Danbury : Grolier Educational. 2002

Daulany, D. Fermentasi Pangan. Pusat Antar Universitas pangan dan Gizi : Institut Pertanian Bogor. 1991

Frazier, W.C, D.C. Westhoff. Food Microbiology 4^th edition. New York : McGrawHill,Inc. 1988

Zulfiani Zulfiani, et all. Bioteknologi. Ciputat: UINPress. 2013.

Anonim. Swiss Cheese Niche. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Swiss_Cheese_Niche .2010  . Diakses pada 29 Mei 2015

Anonim. Produksi Keju. http://www.food-info.net/id/dairy/cheese-production.htm . 2010. Diakses pada 29 Mei 2015

Mikroba di Kehidupan Sehari-hari

Bakteria Pseudomonas aeruginosa Pendegradasi Plastik

Selama beberapa dekade ini baik di dunia ataupun khususnya di Negara Indonesia sedang mengalami krisis dalam penanganan sampah. Sampah terbanyak yang dihasilkan dari limbah domestic ataupun dari limbah rumah tangga yaitu plastik. Plastik banyak digunakan sebagai alat untuk membungkus baik itu produk makanan dalam bentuk kemasan ataupun produk hasil lainnya. Banyak masyarakat di dunia yang menggunakan bahan plastik ini karena memiliki berbagai keunggulan seperti memiliki bobot yang ringan sehingga mudah di bawa, dan tahan lama. Karena sifat dari plastik yang bertahan lama menyebabkan banyak konsumen menggunakan bahan plastik tersebut secara refill. Bahwa yang kita tahu benda yang terbuat dari bahan plastik dan digunakan secara refill tidaklah baik bagi kesehatan selain itu juga berdampak merugikan bagi lingkungan karena plastik memiliki sifat yang khusus yaitu non-degradable ( tidak dapat diuraikan). Bahaya lain pada penggunaan plastik yaitu akan mencemari tanah karena plastik tersebut sulit di diuraikan oleh mikroorganisme pendegradasi.

 Plastik adalah jenis limbah yang paling umum ditemukan  dalam bentuk limbah padat non-degradable yang telah baru-baru ini diakui sebagai ancaman besar bagi kehidupan laut. Plastik terkadang bisa menyebabkan penyumbatan di usus ikan, burung, dan mamalia laut (Tombak et al. l995, Secchi dan Zarzur l999). Masalah pencemaran limbah plastik tersebut tidak hanya mencemari lingkungan darat tetapi juga lingkungan laut. Khususnya di Negara Indonesia yang mayoritas masih kurang dalam membangun kesadarannya untuk tidak membuang limbah plastik secara sembarangan yang akhirnya akan merugikan biota air sehingga hewan-hewan yang di laut menjadi korban dari pencemaran ini. Degradasi plastik adalah tantangan besar sebagai bahan semakin digunakan. Sebuah perkiraan yang sangat umum di seluruh dunia timbunan sampah plastik yang setiap tahunnya sekitar 57 juta ton (Bollag et al. 2000). Polistirena dan produk turunan polistirena lainnya merupakan komoditas plastik yang secara ekstensif digunakan untuk pengemasan dan banyak aplikasi lainnya. Plastik hasil sintesis bersifat non-biodegradable di lingkungan alaminya disebabkan oleh kompleksitas strukturnya, bobot molekular tinggi dan hidrofobik (Schlemmer et al., 2009; Rahmat et al., 2009). Polistirena merupakan plastik yang bersifat kaku (rigid) dimana biasanya secara umum digunakan sebagai bahan pengemas (Khaksar dan Khansari, 2009).

Bisa dipastikan bila di dunia ini tidak ada yang dapat mendegradasi sampah plastik tersebut akan membuat lingkungan semakin memburuk. Oleh karena itulah para scientist telah mengembangkan teknologi untuk membuat plastik yang dapat diuraikan dengan jangka waktu yang cepat dan dibantu dengan mikroorganisme khusus sebagai actor utamanya. Akhirnya terlahirlah sebuah penelitian baru yaitu Degradable Plastic atau Plastik Degradable pada era tahun 2000-an yang dimana pada zaman ini sangat kompleks dalam penanganan sampah. Plastik Degradable ini dapat diuraikan kembali oleh mikroorganisme sehingga ramah lingkungan. plastik ini menggunakan teknologi Oxo degradable yang dapat membuat plastik tersebut dapat hancur dengan sendirinya. Jenis plastik ini pun telah banyak beredar di supermaket. Teknologi tersebut menggunakan penambahan sejenis katalis pada bahan plastik (polyolefin) sehingga plastik dapat hancur lebih cepat melalui percepatan oksidasi dan kemudian terurai menjadi air, karbon dioksida, dan biomass. Dengan teknologi ini, maka plastik yang dibuang akan terpotong-potong atau terfragmen-fragmen menjadi bagian-bagian kecil selama 90 sampai dengan 120 hari. Keunggulan produk unggulan ini ternyata terdapat peran mikrorganisme yang saling bersimbiosis dengan lingkungan khususnya tanah yaitu Pseudomonas. Karena mikroorganisme tersebut dapat menguraikan limbah plastik dengan memutus rantai polimer kuat sehingga tidak memerlukan waktu yang lama untuk mendegradasikan limbah plastik tersebut. 

A.     Mikroba Pseudomonas aeruginosa

KLASIFIKASI

Kerajaan       : Bacteria

Filum            : Proteobacteria

Kelas             : Gamma Proteobacteria

Ordo             : Pseudomonales

Family          : Pseudomonaceae

Genus           : Pseudomonas

Spesies         : Pseudomonas aeruginosa

            Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri hidrokarbonoklastik yang mampu mendegradasi jenis hidrokarbon. Pseudomonas aeruginosa termasuk kedalam golongan bakteri Gram-negatif, bakteri berbentuk batang di kelas Gamma Proteobacteria Keberhasilan penggunaan bakteri tersebut salah satunya adalah bioremediasi yaitu proses pembersihan lingkungan dengan bantuan mikroorganisme. Dengan adanya mikroorganisme yang berperan tersebut akan mengurangi polutan di ingkungan. Saat proses bioremediasi terjadi, enzim-enzim akan diproduksi oleh mikrorganisme dan memodifikasi polutan tersebut hingga menjadi biotransformasi. Adanya populasi mikroba dipengaruhi oleh bahan-bahan di lingkungan sekitarnya. Mikroba tanah ini yang mampu menggunakan senyawa karbon yang terkandung didalam polimer akan melimpah jumlahnya sementara yang tidak bisa menggunakanya tidak akan mampu bertahan. Mikroba-mikroba ini memiliki beragam jalur degradasi polimer sejalan dengan keanekaragaman mikroorganisme yang memetabolisme hidrokarbon aromatik. Sifat fisik dan kimia alami pada proses pembusukan pada beragam material merupakan karakteristik utama biodegradasi. Proses biodegradasi anaerob relatif lebih murah, karena mikroorganime ini bersifat insitu yang dapat digunakan untuk dekontaminasi tanah, sedimen dan air bawah tanah yang terkontaminasi oleh hidrokarbon petroleum.

B.   Nutrisi

Biodegradable dapat diartikan sebagai kemempuan mendekomposisi bahan menjadi karbondioksida, metana, air, komponen anaorganik atau biomassa melalui mekanisme enzimatis mikroorganisme. Hal ini dapat diuji dengan pengeujian standar dalam periode waktu tertentu. Karena masalah penggunaan berlebihan plastik yang kemudian menjadi masalah besar bagi lingkungan. Dengan biodegradable plastik yaitu plastik yang dapat hancur dengan cara terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir berupa air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan, masalah berupa penumpukan sampah plastik akan teratasi. Plastik biodegredable berbeda dengan plastik pada umumnya, karena plastik biodegredable menggunakan pati sebagai bahan campuran plastiknya.

Mikroorganisme pendegradasi plastik dilakukan oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa. Mikroorganisme tersebut mengurai pati yang merupakan polimer, menjadi monomer-monomer, sehingga plastik pun dapat hancur lebih cepat dibandingkan dengan plastik yang dibuat tanpa campuran pati. Pseudomonas aeruginosa mendapatkan nutrisi sebagai energi untuk menguraikan plastik dari pati yang terkandung dalam plastik itu sendiri, dan kemudian mengubahnya menjadi karbondioksida dan air.

C.     PERTUMBUHAN MIKROBA 

     (lima tahap perkembangan biofilm pada Pseudomonas aeruginosa)

Mikroba ini hidup bebas, biasanya ditemukan di lingkungan yang lembab seperti tanah, rawa-rawa, dan air, seperti anggota lain dari genus Pseudomonas. P. aeruginosa juga dapat ditemukan dalam biofilm pada permukaan atau dalam bentuk planktonik sebagai organisme uniseluler. Bakteri ini motil karena menggunakan satu flagel kutub tunggal dan sebagai salah satu bakteri berenang tercepat yang ditemukan dalam sampel air kolam. Bakteri ini dikenal sebagai patogen bagi manusia salah satu contoh penyakitnya yaitu  infeksi pada saluran kandung kemih, jaringan lunak, tulang dan sendi, telinga, mata, sistem saraf pusat, dan saluran pencernaan. Sebagai patogen pada manusia, kebanyakan bakteri tersebut tersebar dan ditemukan di rumah sakit seperti di  dalam makanan, wastafel, toilet, karena dapat diperoleh dari tangan pengunjung yang sehat . Bahkan, hal itu menyebabkan sekitar 10% dari semua infeksi yang didapatkan dari rumah sakit. Hal ini menjadi perhatian utama karena resistensi tinggi bakteri terhadap antibiotik. Karena Gram-negatif, membran luar melindungi dari antibiotik telah mengembangkan resistensi karena hidup di antara memproduksi bakteri antibiotik dan jamur di dalam tanah. Selain itu, biofilm melindungi dan juga memiliki plasmid resisten antibiotik, yang diteruskan dalam gen bakteri lainnya. Pseudomonas aeruginosa memiliki beberapa faktor yang memungkinkan organisme untuk berkembang di banyak bagian tubuh. Menggunakan pili dengan bantuan enzim protease dalam lapisan sel epitel, seperti pada saluran pernapasan. Bakteri ini memiliki kapsul atau lapisan lendir yang melindunginya dari antibodi, limfosit, dan fagosit. Pseudomonas aeruginosa tersebar luas di alam, yang menghuni tanah sehingga bakteri tersebut dapat bermanfaat dalam proses degradasi limbah baik itu dalam bentuk cair ataupun padatan, bakteri ini juga banyak terdapat di air, tanaman dan hewan (termasuk manusia). Identifikasi Pseudomonas aeruginosa bakteri tersebut dapat hidup di suhu optimal untuk pertumbuhan adalah 37 °C, dan ia mampu tumbuh pada suhu setinggi 42 °C. Kelompok P. aeruginosa cenderung membentuk biofilm, yaitu komunitas bakteri yang kompleks yang mematuhi berbagai permukaan, termasuk logam, plastik, bahan implan medis, dan jaringan. Biofilm ditandai dengan "terpasang untuk bertahan hidup" maksudnya adalah karena pada saat proses pembentukan awal, bakteri tersebut sangat sulit untuk dihancurkan. Tergantung pada lokasi tempat hidupnya, biofilm yang baik dapat bermanfaat dan merugikan lingkungan. Misalnya, biofilm yang ditemukan pada batu dan kerikil yang terdapat di dalam air danau dan kolam merupakan sumber makanan penting bagi banyak organisme akuatik.

D.     PERANAN

P. aeruginosa sangat berperan penting untuk mengurai plastik degradable. Mikroba tersebut memecah polimer pati menjadi monomer-monomer sehingga plastik degradable sangat mudah dan cepat didegradasi dibandingkan dengan plastik nondegradable. Pseudomonas aeruginosa menghasilkan karbondioksida, air, dan metana sebagai hasil sisa penguraian plastik degradable. Selain itu Pseudomonas aeroginosa dapat memecah toluena, bentuk yang paling sederhana dari metilbenzen. P. aeruginosa menurunkan toluena melalui oksidasi dari kelompok metil untuk aldehida, alkohol, dan asam, yang kemudian dikonversi menjadi catechol. Oleh karena itu, P. aeruginosa dapat digunakan dalam pengendalian pencemaran

E. AGEN PENGONTROL MIKROBA

            Penggunaan antimikroba dapat digunakan sebagai agen pengontrol bakteri Pseudomonas aeruginosa. Agen-agen yang dapat sebagai pengontrol yaitu flouroquinolones dan carbapenems. Selain menggunakan kedua agen tersebut, pengontrolan mikroba dapat dilakukan dengan intervensi berdasarkan antimikroba dan pembatasan agen tertentu. Langkah-langkah yang sama juga dapat dilakukan dengan menggunakan antibiotik yang sesuai dengan langkah-langkah pengendalian mikroba. Dan dalam waktu dekat ini ada pilihan baru untuk pengontrol Pseudomonas aeruginosa, yaitu multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa strain.

F. HUBUNGAN MIKROBA DENGAN PLASTIK

Dalam proses degradasi plastik, mikroorganisme Pseudomonas aeruginosa sangat berperan untuk mengurai plastik menjadi karbondioksidan, air, dan metana. Pseudomonas aeruginosa terbukti dapat mendegradasi plastik paling efisien, karena dapat mendegradasi 8,16% plastik polietilen dalam satu bulan. Dalam prosesnya, mikroorganisme mengeksresikan enzim ekstraseluller, lalu enzim menempel pada permukaan rantai polimer membelah. Kemudian intermediet bersamaan kedalam sel, degradasi intermediet larut kedalam medium. Kemudian diserap oleh Pseudomonas aeruginosa dan diubah menjadi karbondioksida, air, dan metana.

Sumber :

Purohit dan Ashok Agrawal. Ecology and environmental biology. India: Student Edition. 2007

Soemirat, Juli. Toksinologi Lingkungan. Yogyakarta: Gadiah Mada University Press. 2005

Anonim. Pseudomonas aeruginosa. http://textbookofbacteriology.net/pseudomonas.html . diakses pada 24 April 2015

Anonim. Bakteri Pengurai Plastik. http://himalogin.lk.ipb.ac.id/2013/02/15/bakteri-pengurai-plastik/. 2013. Diakses pada 23 April 2015

 Elise Termine. Transcriptome and secretome analyses of the adaptive response of Pseudomonas aeruginosa to suboptimal growth temperature. http://www.im.microbios.org/1201/IM1201_0007.pdf.2009. diakses pada 23 April 2015

K. Kathiresan. Polythene and Plastics-degrading microbes from the mangrove soil . http://www.ots.ac.cr/rbt/attachments/volumes/vol51-3-4/03-Kathiresan-Polythene.pdf . 2003. diakses pada 23 April 2015

Anonim. Microbial degradation of plastics . http://www.emeraldbiology.com/2012/12/microbial-degradation-of-plastics.html . 2013. diakses pada 24 April 2015 

KUCING SANG "Bioluminescence"

KUCING SANG “Bioluminescence”

Genetika merupakan ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi ke generasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat. Rekayasa genetika (transgenik) atau juga yang lebih dikenal dengan Genetically Modified Organism (GMO) dapat diartikan sebagai manipulasi gen untuk mendapatkan suatu individu baru dengan cara menyisipkan bagian gen ke tubuh organisme tertentu. Rekayasa genetika juga merupakan pencangkokan gen atau DNA rekombinan.

Teknologi Rekayasa Genetika merupakan inti dari bioteknologi yang didefinisikan sebagai teknik in-vitro asam nukleat, termasuk DNA rekombinan dan injeksi langsung DNA ke dalam sel atau organel. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima Pada awalnya tujuan adanya rekayasa genetika adalah untuk meningkatkan mutu kandungan gizi pada tumbuhan ataupun menciptakan sesuatu produk atau organisme yang baru pada hewan karena adanya rekayasa genetika tersebut

SEJARAH BIOTEKNOLOGI HEWAN

Bioteknologi hewan yang digunakan saat ini dibangun di atas sejarah panjang. Beberapa bioteknologi pertama digunakan meliputi teknik pemuliaan tradisional yang tanggal kembali ke 5000 SM teknik tersebut meliputi berbagai macam hewan (dikenal sebagai Hybridizing) untuk menghasilkan berbagai genetik yang lebih besar. Era modern bioteknologi dimulai pada tahun 1953, ketika ahli biokimia Amerika James Watson dan Francis Crick biofisika Inggris disajikan Model double-helix DNA mereka. Peristiwa itu menandai awal dari teknologi DNA rekombinan, atau rekayasa genetika. Pada tahun 1977, gen dari organisme lain dipindahkan ke bakteri, suatu prestasi yang akhirnya menyebabkan transfer pertama dari gen manusia.

TEKNOLOGI YANG TERLIBAT DALAM BIOTEKNOLOGI HEWAN

Bioteknologi hewan yang digunakan saat ini di dasarkan pada rekayasa genetika seperti kloning dan transgenik. Lalu bagaimana manfaat dari teknologi rekayasa genetika dari hewan? Apakah ada manfaatnya bagi manusia? Kemudian hewan apa sajakah yang dihasilkan dari bioteknologi hewan?

KLONING

Kloning dalam biologi adalah proses menghasilkan populasi serupa genetik individu yang terjadi di alam saat organisme bakteri, serangga, ataupun tanaman bereproduksi secara seksual. Kloning pada hewan dilakukan mula-mula pada hewan amfibi (kodok), dengan mengadakan transplantasi nukleus ke dalam telur kodok yang dihilangkan inti selnya. Sebagai pendonor, digunakan nukleus sel somatik dari berbagai stadium perkembangan. Ternyata donor nukleus dari sel somatik yang diambil dari sel epitel usus kecebong pun masih dapat membentuk embrio normal.  Reproduksi kloning dimulai dengan transfer inti sel somatik (SCNT). Di SCNT, ilmuwan menghilangkan inti dari sel telur (oosit) dan menggantinya dengan inti dari sel somatik donor dewasa, yaitu setiap sel dalam tubuh kecuali untuk oosit atau sperma. Untuk kloning reproduksi, embrio ditanamkan ke rahim seorang wanita pengganti, di mana ia dapat berkembang menjadi makhluk hidup. Hasil kloning lainnya yang terkenal adalah domba dolly dimana para peneliti melakukan kloning hewan tersebut dengan mengambil sebuah sel tubuh dari induknya dan hasilnya pun domba tersebut secara genetik sama seperti induk namun umur dari hewan kloning ini tidaklah lama. Lalu apakah ada hewan lain yang dapat dikloning menurut Anda?

TRANSGENIK

          Transgenik (juga dikenal sebagai DNA rekombinan) adalah kepindahan gen dari satu organisme ke organisme lain. Gen yang digunakan untuk memperkenalkan satu atau lebih gen dari suatu organisme ke organisme kedua. Sebuah hewan transgenik dibuat setelah organisme kedua menggabungkan DNA baru ke materi genetik sendiri. Dalam teknik ini DNA donor harus dipotong dan disisipkan, atau digabungkan, menjadi fragmen yang kompatibel DNA dari vektor - organisme yang dapat membawa DNA donor ke dalam host. Organisme inang sering adalah mikroorganisme mengalikan cepat seperti bakteri tidak berbahaya, yang berfungsi sebagai pabrik di mana DNA rekombinasi dapat digandakan dalam jumlah besar. Protein kemudian diproduksi maka dapat dihapus dari tuan rumah dan digunakan sebagai produk rekayasa genetik pada manusia, lain hewan, tumbuhan, bakteri atau virus. DNA donor dapat diperkenalkan langsung ke organisme dengan teknik seperti injeksi melalui dinding sel tanaman atau ke dalam telur dibuahi dari binatang.

KUCING SANG “Bioluminescence”

Kucing merupakan hewan yang dianugerahi kepandaian dan juga berinteraksi  baik dengan manusia. Telah kita ketahui sebelumnya bahwa hewan transgenik biasa nya dilakukan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia pula dalam segala hasil yang diperoleh seperti menghasilkan susu ataupun daging yang lebih berkualitas. Namun mengapa kucing juga di pilih untuk bahan percobaan pada sebuah bioteknologi hewan?. Apakah ada sesuatu yang unik di dalam kucing tersebut sehingga kucing menjadi hewan transgenik. Sebuah penelitian baru dibidang rekayasa genetika telah dikembangkan oleh sebuah perusahaan di Mayo Clinic College of Medicine di Minnesota, Amerika Serikat. Dimana para peneliti tersebut menggunakan kucing sebagai hewan eksperimental mereka. Alasan yang tepat mengapa para peneliti menggunakan kucing sebagai sampel karena kucing mudah terserang penyakit yang disebut Feline Immunodeficiency Virus (FIV) bahayanya seperti virus HIV pada manusia. Para peneliti tersebut mencoba teknik transgenesi untuk membuat kucing tersebut memiliki system kekebalan yang tinggi untuk melawan virus FIV ini. Virus FIV adalah sejenis virus retrovirus yang hampir serupa dengan virus AIDS pada manusia. Tetapi tidak dapat menjangkit pada manusia Sebaliknya virus ini hanya menjangkit pada kucing. Virus ini menyerang bagian sistem kekebalan imun tubuh kucing sehingga kucing sangat rentan terkena berbagai penyakit kronis. Kucing GM (Genetically Modified) juga membawa gen ekstra monyet, yang disebut TRIMCyp, yang melindungi kera rhesus dari infeksi oleh kucing immunodeficiency virus atau FIV bertanggung jawab untuk kucing AIDS. Protein TRIM ini adalah sensor sitoplasma retrovirus yang dapat menghambat infeksi dan meningkatkan kekebalan sinyal pada sel diserang oleh retrovirus. Retrovirus adalah salah satu golongan virus yang terdiri dari satu benang tunggal RNA (bukannya DNA). Setelah menginfeksi sel, virus tersebut akan membentuk replika DNA dari RNA-nya dengan menggunakan enzim reverse transcriptase. Pada kucing transgenic tidaklah memiliki perubahan bentuk yang drastis pada fisiknya, melainkan dalam keadaan gelap kucing tersebut dapat memancarkan warna hijau akibat dari pemberian green fluorescent protein (GFP) gen berasal dari ubur-ubur. Penelitian penyisipan gen ubur-ubur pada tubuh kucing bukanlah tanpa tujuan karena pada gen ubur-ubur ini sebagai penanda resisten terhadap virus FIV ini. Karna GFP ini merupakan protein yang dapat beradaptasi secara alami yang dihasilkan oleh ubur-ubur sehingga dapat memancarkan warna yang cerah di suatu keadaan yang gelap. Para peneliti banyak menggunakan ini sebagai studi-studi ekpresi gen yang diteliti sehingga gen-gen yang diamati mudah terekspresi. Pada awalnya Bioluminescence hanya digunakan oleh makhluk hidup bersel tunggal. Namun pada akhirnya para peneliti menggunakan GFP ini (green fluorescent protein) pada sel kucing bertujuan untuk melindungi mereka terhadap virus FIV  sama halnya seperti virus HIV karena itulah para peneliti melibatkan FIV ini yang mungkin juga berlaku bagi kedua spesies tersebut untuk berjuang dalam melawan AIDS. Selain itu terlihat ada perbedaan yang jelas bahwa kucing Bioluminescence di sinari UV tampak tubuhnya bersinar dan mengeluarkan sinar berwarna hijau sedangkan kucing non transgenic tidak memancarkan cahaya hal ini membuktikan bahwa GFP ini telah bersatu di dalam gen kucing sehingga tubuhnya akan bersinar di dalam kegelapan.

MASA DEPAN BIOTEKNOLOGI HEWAN

Sementara dalam memprediksi masa depan yang bisa saja berisiko bagi umat manusia ataupun lingkungan, terdapat beberapa hal yang dapat dikatakan dengan pasti tentang masa depan bioteknologi hewan. Instansi pemerintah yang terlibat dalam bioteknologi hewan, terutama Food and Drug Administration (FDA), kemungkinan akan memerintahkan kebijakan yang tertunda dan menetapkan proses untuk penggunaan komersial produk yang diciptakan melalui teknologi. FDA diharapkan untuk memerintah dalam beberapa bulan ke depan apakah akan menyetujui daging dan produk susu dari hewan kloning untuk dijual kepada publik. Hal ini juga diharapkan bahwa teknologi akan terus dikembangkan di lapangan, dengan banyak harapan untuk kemajuan dalam penggunaan organ hewan dalam operasi transplantasi manusia. Untuk menilai risiko ini merugikan lingkungan, hal ini lebih banyak pertanyaan yang harus dijawab, seperti: Apakah kemungkinan hewan hasil rekayasa akan memasuki lingkungan secara aman dan tidak membawa dampak negatif bagi makhluk hidup lainnya? Apakah akan mengubah keseimbangan ekosistem di alam?. Karena banyak ketidakpastian yang belum diharapkan maka hal ini menjadi tantangan untuk sebuah penelitian yang dapat diterima di lingkungan alam. Kombinasi gen unik ini diharapkan bisa memberikan perlindungan terhadap kucing dari serangan FIV. Jika penelitian ini berhasil, maka pengembangan gen bisa diterapkan pada manusia untuk melawan virus HIV.

ISU AGAMA

Agama memainkan peran penting dalam beberapa cara orang melihat kecanggihan dari bioteknologi hewan ini. Bagi sebagian orang, teknologi ini dianggap sebagai hujatan. Karena telah jelas hanya Allah yang telah menciptakan secara  sempurna ciptaannya baik itu tatanan alam semesta ataupun seisinya. Ada yang berpendapat bahwa melakukan hai ini adalah dosa karena mencoba untuk memperbaiki dengan memanipulasi bahan dasar dari semua kehidupan yaitu DNA. Beberapa agama sangat mementingkan "integritas" spesies, dan sebagai hasilnya, pengikut agama tersebut sangat menentang setiap upaya untuk mengubah hewan melalui modifikasi genetik.

Walaupun dalam bidang bioteknologi ini sedang berkembang pesat maka sebagai insan yang baik kita juga harus bisa memilih jenis manakah makanan yang dapat dimakan dan yang tidak boleh dimakan selain itu berbagai jenis hewan transgenic yang dihasilkan dari sebuah penelitian apabila berdampak baik untuk kesejahteraan dan kebaikan pada hewan tersebut maka sebaiknya kita sebagai masyararakat mendukung program tersebut.  Dan berbagai macam hal yang menjadi pertentangan tentang hewan bioteknologi ini semata-mata hanyalah sebagai ilmu yang dapat diambil sebagai pelajaran yang bisa dijadikan hikmah bagi umat manusia.

Wawllahualambisswab...

Sumber :

Anonim. Feline Immunodeficiency Virus (FIV). http://www.aspca.org/pet-care/cat-care/feline-immunodeficiency-virus-fiv. Diakses pada 12 Maret 2015

 Anonim. Production Transgenik Animals. http://www.biotecnika.org/archive/production_transgenic_animals.html. 2014 Diakses pada 13 Maret 2015

Anonim. Glowing Cat’s may aid HIV Research.http://www.nhs.uk/news/2011/09September/pages/hiv-research-glowing-gm-cats.aspx . Diakses pada 13 Maret 2015

Josh J. Anderson and Christopher R. Dowdy. TRANSGENIC ANIMALS. https://www.wpi.edu/Pubs/E-project/Available/E-project-031405-135846/unrestricted/IQP.pdf. 2005. Diakses pada 13 Maret 2015

            

Bakteri Super Pemakan Uranium

              Bakteri Super Pemakan Uranium

Dunia mikroba penghuni yang mendominasi planet bumi ini adalah dunia yang sangat menarik dan selalu penuh dengan kejutan. Belum lama ini, para ahli mikrobiologi menemukan bahwa banyak mikroorganisme tidak kasat mata yang menikmati hidup di kondisi-kondisi ekstrem, seperti suhu mendidih, tanpa oksigen, plus tanpa cahaya. Seperti contoh bakteri Geobacter, sejenis mikroba yang biasa digunakan untuk membersihkan sisa-sisa uranium ternyata mampu menghasilkan listrik. Ia melakukannya sambil membersihkan limbah nuklir itu dan logam beracun lainnya.

Spesies Geobacter pertama yang diisolasi didapat dari Sungai Potomac, di daerah dekat Washington DC Amerika Serikat di tahun 1987. Spesies ini kemudian disebut sebagai Geobacter metallireducens. Kunci dari penemuan tersebut adalah mengidentifikasi pili konduktif (nanowire atau bagian serupa rambut yang ada di luar Geobacter) yang melakukan aktivitas itu. Nanowire itu juga ternyata berfungsi sebagai pelindung bagi Geobacter dan memungkinkan sang bakteri hidup di lingkungan beracun. Efektivitas pembuatan listrik Geobacter sendiri sudah teruji saat ia membersihkan situs pengolahan uranium di Rifle, Colorado, Amerika Serikat.

            Berhubung zat yang disuntikkan itu merupakan makanan favorit para Geobacter, ia kemudian memicu tumbuhnya komunitas Geobacter di tanah, yang pada akhirnya beramai-ramai membersihkan uranium. Geobacter dapat mengubah limbah uranium terlarut yang sangat berbahaya dan mencemari lingkungan, menjadi bentuk yang tidak berbahaya (tak larut) uraninite, sehingga mengendap di air tanah dan dapat dikumpulkan dengan mudah. Karena kemampuannya tersebut, bakteri ini dimanfaatkan oleh para ilmuwan untuk memulihkan lingkungan (bioremediasi) di daerah sekitar Tambang Rifle Mill, Colorado, Amerika Serikat.

Geobacter metallireducens adalah golongan bakteri dari Genus Geobacter  yang unik karena dapat memproduksi fili-mirip filamen yang berfungsi sebagai kabel nano untuk mentransfer elektron dari luar sel kepada akseptor elektron yang tak larut seperti mineral besi dan yang paling mungkin kepada elektroda. Masing-masing serabut akan terdiri dari tiga lapisan, seperti tiga untai jerami, satu di dalam serabut lainnya.

 Masing-masing lapisan terdiri dari kutub positif (luar), electrolyte-membrane (tengah), dan katoda (dalam).G. metallireducens mengkonsumsi unsur-unsur radioaktif dan memecah kontaminan. Ketika G. metallireducens memetabolisme uranium, perubahan logam dari larut menjadi bentuk larut. Uranium larut tetes keluar dari air tanah - dekontaminasi sungai dan air minum. Uranium larut tetap di tanah dan kemudian bisa diekstraksi. (Childers SE, 2002).

 Bakteri golongan Geobacter bersifat anaerob, artinya dia tidak membutuhkan oksigen bebas dalam berespirasi, itu sebabnya bakteri ini banyak dijumpai pada sedimen-sedimen yang ada di dasar danau, laut, ataupun sungai. Kemudian bakteri ini juga bersifat termofilik yang hidup di tempat bersuhu tinggi. G. metallireducens juga mengandung gen yang memungkinkan bakteri kemampuan kemotaksis. Chemotaxis memungkinkan G. metallireducens merasakan senyawa, menguntungkan dan tidak menguntungkan, di lingkungan sekitarnya.(Childers SE, 2002) 
Penemuan “kabel nano” dari mikroba ini berawal pada tahun 1987. Beberapa spesies bakteri diisolasi oleh Profesor Derek Lovley dari lokasi tanah yang penuh dengan polutan senyawa hidrokarbon. Bakteri yang biasa hidup di dalam tanah ini kemudian dinamakan dan diidentifikasikan sebagai Geobacter.Geobacter dapat mengubah limbah uranium terlarut yang sangat berbahaya dan mencemari lingkungan, menjadi bentuk yang tidak berbahaya (tak larut) uraninite, sehingga mengendap di air tanah dan dapat dikumpulkan dengan mudah. Ketika gen penyandi pili ini dengan proses mutasi DNA tidak diaktifkan, ternyata Geobacter kehilangan kemampuan mereduksi logam berat walaupun masih dapat bergerak mencapai logam tersebut. Ini menunjukkan bahwa pili ini berfungsi sebagai “kabel” bagi Geobacter sehingga sel dapat memindahkan elektron di luar permukaan sel ke logam (Nature 2005).

Referensi :

Fukohani, Sildarista, dkk. Rancang Pabrik. Pabrik Biogas dari Sampah Padat Perkotaan Kota Bandung. Program Studi Teknik Kimia ITB.2006

Slonczewski, J. Microbiology An Evolving Science. Alabama: W. W. Norton & Company. 2008.  
Anonim.GeobacterMetallireducens.http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens.2010  Diakses pada 23 Desember 2013 pukul 21.50 WIB

Power point interaktif Sistem Reproduksi Manusia

Multimedia Interaktif "Sistem Reproduksi manusia"

Silahkan di download Power Point Interaktifnya :)

"Multimedia Interaktif Sistem Reproduksi Manusia"

https://www.dropbox.com/sh/p64xo090dlwk9z4/b8JmvYjDqu/Kelas%203A%20Simpan%20disini/A.03.Firdhani%20Hayani.rar

hai hai invite my blog :)

new blog :)