BPKM(1)

Buku Pedoman Kerja Mahasiswa BPKM

Semester 2 2011-2012

Program Studi Pendidikan Dokter FK UNTAN (dibawah pembinan FK UI)

PENGANTAR

Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, FKUI-FKUntan, 2011-2012

1

Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa bahwa Buku Pedoman Kerja Mahasiswa Modul Biologi Molekuler ini telah dapat direvisi tepat waktu. waktu. Mudah-mudahan buku ini bermanfaat bermanfaat bagi kemajuan pendidikan dokter di Indonesia umumnya, dan juga bagi keberhasilan keberhasilan pendidikan dokter di FK Untan khususnya, serta dapat digunakan oleh para mahasiswa dan staf pengajar dalam menjalankan dan menyelenggarakan proses belajar - mengajar. Pada Pada modul modul Biologi Biologi Molekule Molekulerr tahun tahun 2011-2 2011-2012 012 ini telah telah dilakuk dilakukan an beberap beberapa a penyem penyempurn purnaan aan berupa berupa pengurangan pengurangan terjadinya tumpang tindih dalam kuliah interaktif dan pemanfaatan pemanfaatan e-learning dalam proses pembelajaran. Selain materi utama biologi molekuler, untuk memperluas wawasan pada bidang ini, diberikan pula materi Kapita selekta yang pada tahun ini akan diberikan oleh Tim Biologi Molekuler dan Tim Mikrobiologi FKUI. Modul ini diharapkan dapat membuka membuka dan memberikan pemahaman awal serta menanamkan menanamkan pondasi berpikir yang kuat dalam pembelajaran pada modul selanjutnya dan dalam praktek sebagai dokter kelak maupun dalam menekuni jenjang pendidikan lebih lanjut. Terima Terima kasih kasih kepada kepada Tim Penyusun Penyusun Modul Modul Biologi Biologi Molekul Molekuler er Tahun Tahun Akadem Akademik ik 2005-2 2005-2006 006 yang telah telah mengawali penyusunan Modul dan segenap pihak yang memberi asupan dan fasilitas bagi revisi untuk Tahun Akademik Akademik 2011-2012 2011-2012 ini. Tim Tim Penyusun Penyusun juga juga berterima berterima kasih atas atas dukungan dukungan Unit Pendidi Pendidikan kan Kedokteran Kedokteran FKUI FKUI serta semua pihak yang telah turut serta menyusun menyusun buku ini. Kami tetap menunggu menunggu kritik dan saran untuk penyempurnaan buku ini di saat-saat mendatang.

Pengelola Modul Biologi Molekuler


2

Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa bahwa Buku Pedoman Kerja Mahasiswa Modul Biologi Molekuler ini telah dapat direvisi tepat waktu. waktu. Mudah-mudahan buku ini bermanfaat bermanfaat bagi kemajuan pendidikan dokter di Indonesia umumnya, dan juga bagi keberhasilan keberhasilan pendidikan dokter di FK Untan khususnya, serta dapat digunakan oleh para mahasiswa dan staf pengajar dalam menjalankan dan menyelenggarakan proses belajar - mengajar. Pada Pada modul modul Biologi Biologi Molekule Molekulerr tahun tahun 2011-2 2011-2012 012 ini telah telah dilakuk dilakukan an beberap beberapa a penyem penyempurn purnaan aan berupa berupa pengurangan pengurangan terjadinya tumpang tindih dalam kuliah interaktif dan pemanfaatan pemanfaatan e-learning dalam proses pembelajaran. Selain materi utama biologi molekuler, untuk memperluas wawasan pada bidang ini, diberikan pula materi Kapita selekta yang pada tahun ini akan diberikan oleh Tim Biologi Molekuler dan Tim Mikrobiologi FKUI. Modul ini diharapkan dapat membuka membuka dan memberikan pemahaman awal serta menanamkan menanamkan pondasi berpikir yang kuat dalam pembelajaran pada modul selanjutnya dan dalam praktek sebagai dokter kelak maupun dalam menekuni jenjang pendidikan lebih lanjut. Terima Terima kasih kasih kepada kepada Tim Penyusun Penyusun Modul Modul Biologi Biologi Molekul Molekuler er Tahun Tahun Akadem Akademik ik 2005-2 2005-2006 006 yang telah telah mengawali penyusunan Modul dan segenap pihak yang memberi asupan dan fasilitas bagi revisi untuk Tahun Akademik Akademik 2011-2012 2011-2012 ini. Tim Tim Penyusun Penyusun juga juga berterima berterima kasih atas atas dukungan dukungan Unit Pendidi Pendidikan kan Kedokteran Kedokteran FKUI FKUI serta semua pihak yang telah turut serta menyusun menyusun buku ini. Kami tetap menunggu menunggu kritik dan saran untuk penyempurnaan buku ini di saat-saat mendatang.

Pengelola Modul Biologi Molekuler


2

PENDAHULUAN

A.

Lata Latarr Bel Belak akan ang g

Kemajuan dalam cabang biologi molekuler akhir-akhir ini tidak lepas dari ketekunan para peneliti dalam mengembangkan berbagai alat dan metode penelitian. Sedikit demi sedikit, alat dan metode penelitian yang sederhana berubah menjadi alat dan metode peralatan yang modern. Dengan ditemukannya berbagai alat dan metode penelitian modern itu, analisis terhadap berbagai komponen sel dapat dilakukan dengan lebih teliti dan terarah. Saat ini telah dapat dilakukan analisis tentang mekanisme kerja di tingkat molekul berbagai komponen sel di dalam sel saraf dan sel-sel jenis lain. Untuk setiap jenis sel, ada organel-organel yang mempunyai fungsi umum dan sama, ada pula organel-organel yang mempunyai fungsi khusus. Kemajuan di bidang biologi molekuler molekuler telah memungkinkan memungkinkan dipelajarinya setiap komponen di berbagai berbagai jenis sel. Apalagi Apalagi kemajuan kemajuan itu telah mencapai tingkat nanoteknologi, yang tentunya akan lebih mendorong lagi kemajuan di bidang biologi molekuler di saat mendatang. Analisis Analisis sampai sampai ke tingkat molekul pada setiap komponen komponen sel di dalam tubuh saat ini sangat diperlukan untuk untuk mendiag mendiagnos nosis is penyaki penyakit, t, pencega pencegahan han,, dan terapi. terapi. Biologi Biologi molekul molekuler er menjad menjadii esensi esensi dalam dalam ilmu biomedik untuk memahami agen penyakit, patofisiologi dan patogenesis penyakit, pencegahan,pengobatan dan epidemiologi epidemiologi penyakit. penyakit. Oleh karena itu mahasiswa mahasiswa kedokteran kedokteran perlu mempelajari mempelajari mata ajaran ajaran ini melalui modul Biologi Molekuler yang merupakan bagian dari kurikulum pendidikan dokter umum KURFAK 2005.

B.

Tujuan Umum

Modul Biologi Molekuler yang akan berlangsung pada semester II selama 6 minggu dengan beban 6 sks ini, merupakan merupakan modul kedua pada tahap 2 pendidikan pendidikan dokter, yakni tahap medical sciences, sciences, dengan kegiatan pembelajaran Problem-based Learning (PBL) Learning (PBL) yang mendorong mahasiswa untuk belajar aktif dan mandiri sehingga ketrampilan belajar diperoleh, dan dicapai kompetensi derajat 1 menurut KURFAK 2005 di bidang biologi molekuler, molekuler, yang wajib dimiliki seorang dokter dan merupakan merupakan modal dasar dalam penanganan masalah kesehatan. Berdasarkan Berdasarkan Kurikulum Nasional (KIPDI (KIPDI III) yang berbasis kompetensi, kompetensi, pendidikan pendidikan kedokteran diarahkan untuk menguasai 7 area kompetensi ditambah 3 kompetensi untuk lulusan FKUI. Modul Biologi Molekuler Molekuler ditujukan ditujukan untuk menguasai mekanisme mekanisme molekuler molekuler yang mendasari terjadinya berbagai penyakit/ masalah kesehatan terkait. Cabang Cabang ilmu yang berkaitan dengan pembelajaran modul biologi molekuler, yaitu : Biologi, Biokimia, Kimia Kedokteran, Fisika Kedokteran, Mikrobiologi, Patologi Klinik, Patologi Anatomi, Farmakologi, ilmu Kedokteran Forensik.


3

KARAKTERISTIK MAHASISWA

Mahasiswa yang dapat mengikuti modul ini ialah mahasiswa yang telah melalui tahap I Pendidikan Dasar Perguruan Tinggi (PDPT) dan yang telah melalui modul sel dan genetika Berkemauan keras menjalani proses pendidikan kedokteran dengan tekun dan bersemangat dengan tetap menjaga nilai-nilai kepantasan yang berlaku di dunia pendidikan pada umumnya dan di Fakultas Kedokteran Universitas Tanjungpura khususnya. Mampu bekerja sendiri maupun dalam kelompok dengan tetap menerapkan prinsip-prinsip berkomunikasi berdasarkan empati, baik dengan sesama mahasiswa, fasilitator, narasumber, dan semua karyawan dan sivitas akademika di lingkungan FKUntan.

Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

4

SASARAN PEMBELAJARAN

Kompetensi Yang Harus Dicapai: Sesuai dengan kompetensi derajat I yang berkaitan dengan Ilmu Dasar dalam Praktik Kedokteran, yaitu: Mahasiswa mampu menjelaskan keadaan sehat dan keadaan sakit dengan menggunakan ilmu biomedik, klinik, perilaku, dan komunitas dalam bentuk simulasi.

Sasaran Pembelajaran Terminal Setelah menyelesaikan modul ini, bila dihadapkan pada data sekunder klinik, laboratorium dan epidemiologik, mahasiswa FKUI semester II (dua) mampu menjelaskan mekanisme molekuler yang mendasari terjadinya berbagai penyakit/ masalah kesehatan yang terkait.

Sasaran Pembelajaran Penunjang Setelah menyelasaikan modul ini, bila diberi data sekunder mengenai masalah klinik, laboratorium dan epidemiologik mahasiswa mampu: 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10.

Menjelaskan prinsip-prinsip hukum fisika dalam diagnostik molekuler. Menjelaskan sifat kimia karbohidrat dan lipid dalam menunjang fungsi hidup Menjelaskan struktur dan fungsi protein dalam melaksanakan fungsi hidup Menjelaskan struktur dan peran asam nukleat dalam melaksanakan fungsi hidup Menjelaskan mekanisme transfer informasi genetik, ekspresi gen, gene rearrangement , serta kelainan-kelainan yang dapat terjadi Menjelaskan mekanisme molekuler yang mendasari terjadinya perubahan sifat-sifat mikroorganisme di dalam tubuh Menjelaskan mekanisme molekuler patogenesis infeksi mikroorganisme Menjelaskan mekanisme onkogenesis Menjelaskan prinsip interaksi antara obat dengan senyawa biomolekuler Dapat menjelaskan prinsip dan aplikasi berbagai teknik molekuler yang digunakan dalam diagnosis, terapi, dan rekayasa genetika


5

LINGKUP BAHASAN

Memahami peran Biologi Molekuler dalam Ilmu Kedokteran Modern

Pengantar Modul Biologi molekuler

Menjelaskan Aspek Fisika prinsip-prinsip dalam Biologi hukum fisika Molekuler dalam diagnostik molekuler.

1.1. Definisi dan peranan Biologi Molekuler 1.2. Peran Biologi Molekuler dalam ilmu kedokteran modern

1. Definisi Biologi Molekuler

1.

1. Peranan Biologi Molekuler dalam pekembangan ilmu kedokteran dan aplikasinya

2.

2.1. Terapan

1. Hukum Stoke

Hukum Stoke pada

2. Terapan hukum Stoke

gerak partikel makromolekul dan elektron 2.2. Prinsip dasar kromatografi, elektroforesis dan teknik esei

1. Prinsip kromatografi 2. Prinsip elektroforesis


6

Menjelaskan sifat-sifat kimia lipid dan karbohidrat, serta metabolisme-

Sifat kimia lipid dan karbohidrat dan metabolisme-

3.1. Karbohidrat

1. Klasifikasi karbohidrat

2

2. Stereoisomer dan reaksi kimia karbohidrat

nya

nya dalam menunjang fungsi hidup

1. Aminomonosa karida sebagai bagian dari struktur antibiotik 2. eteropolisakarida 3. Ikatan Kimia

3.2. Lipid

1. Klasifikasi lipid

2

2. Senyawa steroid 3. Lipid pembentuk membran sel 4. Ikatan Kimia

Menjelaskan struktur dan fungsi protein dalam melaksanakan fungsi hidup

Peran protein dalam melaksanakan fungsi hidup

4.1. Struktur dan fungsi protein

1. Definisi protein secara kimia, biologi dan biokimia

2

2. Konsep building block dan backbone bound dalam penyusunan protein. 3. Universalisme asam amino penyusun protein sebagai salah satu fenomena universalisme dalam mahluk hidup. 4. Klasifikasi asam amino 5. Struktur asam amino


7

& peptida: gayagaya yang menstabilkan struktur protein dan membran 6. Asam basa dan dapar: peranan asam amino dan protein dalam sistem dapar 7. Struktur sekunder dan tertier protein: protein folding 8. Hubungan antara keragaman protein dengan jumlah jenis asam amino pembentuk protein. 9. Hubungan antara besarnya peran protein dalam mendukung fenomena hidup dengan keragaman struktur dan asam amino penyusun protein. 10.Hubungan antara gen dengan protein. 11.Kodon dan asam amino. 12.Sifat umum asam amino pembentuk protein. 13.Asam amino esensial. 14.Konsep struktur protein dalam berbagai tingkat.


8

15. Struktur dan fungsi protein. 16.Konsep “denaturasi”. 17.Fungsi fisiologis protein 18.Kerja protein secara umum dalam bentuk azas interaksi protein- ligand . 20.Hubungan protein spesifik dengan tingkat perkembangan dan deferensiasi sel 21. Dasar penggunaan pengukuran protein intrasel sebagai dasar untuk mendukung atau menyingkirkan suatu diagnosis penyakit. 22.Konsep turn over protein dan hubungannya dengan pertumbuhan dan pemeliharaan.

4.2. Peran enzim sebagai protein katalis pengatur proses intra-sel

1. Definisi enzim 2. Mengapa sel mutlak memerlukan enzim 3. Distribusi enzim dalam sel dan hubungan antara fungsi bagian dari sel dengan jenis


9

enzim yang dikandungnya. 4. Konsep substrat dan persamaan serta perbedaan sifat enzim dengan katalis organic

5. Cara menyatakan jumlah enzim dalam bentuk aktivitas enzim. 6. Pengaruh enzim terhadap nilai Keq dan menafsirkannya dengan hukum termodinamika I (Hukum kekekalan energi dari Hess) dan hukum kekekalan massa (Hukum Lavoisier). 7. Konsep energi aktivasi, sawar energi dan bentuk serta keadaan transisi dalam rangka kerja enzim. 8. Jenis dan spesifisitas enzim. 9. Konsep dan peran apoenzim, koenzim, kofaktor, gugus prostetik, holoenzim, proenzim dan otokatalisis. 10.Vitamin dan koenzim.


10

11. Klasifikasi enzim. 12.Kelas-kelas enzim 13.Pengaruh faktor lingkungan terhadap laju reaksi enzimatik. 14. Persamaan Michaelis-Menten, Km, Vmaks, afinitas dan bilangan pergantian (turn over number ) serta persamaan Lineweaver-Burk, persamaan Scatchard dan persamaan EadieHofstee. 15.Penghambatan kerja enzim secara reversible dan irreversible dan arti fisiologis masingmasing. 16.Konsep dan fungsi anti enzim dalam tubuh. 17.Penggunaan asas penghambatan kerja enzim untuk pengobatan, pengendalian hama dan toksikologi lingkungan. 18.Model kerja enzim (model lock and key dari Fisher, induce fit dari Koshland dan allosteric dari Monod-Wyman-


11

Changeux). 19.Pengaturan kerja enzim pada tingkat gen dan molekul enzim. 20.Fungsi fisiologis enzim. 21.Kegunaan enzim dalam pengobatan. 22.Kegunaan enzim dalam diagnosis. 23.Aspek mutakhir dalam perkembangan enzim (abzim, ribozim, dan hibrizim) 4.3. Peran protein dalam membentuk dan mempertahankan struktur organisme.

1. Menyebutkan jenis jenis protein pembentuk struktur organisme. 2. Ciri-ciri fisikokimia dan fungsi biologis kolagen 3. Ciri-ciri fisikokimia dan fungsi biologis elastin. 4. Ciri-ciri fisikokimia dan fungsi biologis fibronektin. 5. Ciri-ciri fisikokimia dan fungsi biologis spektrin dan mikrotubulin. 6. Ciri-ciri fisikokimia dan fungsi biologis kadherin.

Menjelaskan struktur dan peran asam

Struktur dan peran asam nukleat dalam

5.1. Jenis,Struktu r dan sifat-

1. DNA dan RNA: struktur kimia dan


12

nukleat dalam melaksanakan fungsi hidup

menjalankan fungsi hidup

sifat asam nukleat

komposisinya 2. Konsep penyusunan pasangan basa pada asam nukleat berdasarkan teori Watson dan Crick dan hukum Chargaff. 3. Struktur DNA dan RNA. 4. Sifat-sifat fisikokimia asam nukleat

5.2. Lokasi dan peran asam nukleat dalam sel.

1. Istilah: “Gene “dan “Genome ”. 2. Lokasi DNA dan RNA di dalam sel prokariotik dan eukariotik. 3. Pengemasan DNA di dalam inti sel (histon, linker-DNA , nukleosom, kromosom) 4. Besar genom manusia dan organisme lain ( E. coli , ragi, dll.) 5. Peran DNA sebagai pembawa informasi genetik dalam sel. 6. Alur perpindahan informasi genetik yang terdapat dalam DNA hingga terjadinya ekspresi gen. 7. Peran mRNA, tRNA, dan rRNA pada


13

proses ekspresi gen. Menjelaskan mekanisme transfer informasi genetik, ekspresi gen, gene rearrangement , serta kelainankelainan yang dapat terjadi

Mekanisme transfer informasi genetik, ekspresi gen, gene rearrangement, serta kelainankelainan yang dapat terjadi

6.1. Replikasi DNA

1.Menjelaskan teori semi-conservative yang berlaku untuk replikasi DNA

2.Komponenkomponen yang berperan pada proses replikasi DNA serta fungsi masingmasing komponen 3.Titik muai pada replikasi DNA 4.Terbentuknya leading strand , lagging strand dan fragmen Okazaki pada proses replikasi DNA. 5.Tahap-tahap replikasi DNA pada prokariot dan eukariot.

6.2. Transkripsi dan regulasi ekspresi gen

6.Mekanisme perbaikan pada proses replikasi DNA 1.Proses sintesis RNA 2.Untai cetakan dan bukan cetakan pada DNA untuk proses transkripsi gen. 3.Coding strand dan non-coding strand pada DNA. 4.Komponen komponen yang berperan pada proses transkripsi gen prokariotik dan eukariotik serta fungsi masingmasing komponen


14

tsb 5.Situs inisiasi pada proses transkripsi gen. 6.Tahap-tahap transkripsi gen (inisiasi, elongasi, dan terminasi) pada prokariot dan eukariot. 7.Proses modifikasi pasca transkripsi gen pada prokariot dan eukariot, lokasi pematangan mRNA hingga transpor mRNA yang matang ke ribosom.

6.3. Sintesis dan Transport Protein

8.Inhibitor transkripsi gen pada prokariot dan eukariot. 1. Pandangan umum

1,

2. Perangkat translasi: Kode genetik. tRNA, sandi genetik, proses aminoasilasi ribosom 3. Mekanisme sintesis protein 4. Modifikasi pasca translasi 5. Transport protein setelah sintesis

6.4 Gene rearrangement

1. Organisasi gen bentuk germline

4,5,6

2. Organisasi gen fungsional setelah rearrangement 3. Manfaat gene


15

rearrangement dalam Kedokteran 4. Organisasi gen imunoglobulin (Ig) dan reseptor sel T (TCR) nonfungsional dan fungsional 5. Rearrangement gen Ig dan TCR pada maturasi sel B dan sel T. 6. Rearrangement gen Ig dan TCR pada beberapa tipe leukemia, penyakit autoimun dan infeksi. 6.5 Mutasi genetik

1.Mutasi genetik sebagai dasar berbagai kelainan organisma

4,5,6

2.Jenis-jenis mutasi dan penyebab terjadi mutasi. 3.Mutasi genetik pada berbagai kelainan 4.Bahan-bahan mutagen 5.Genetic polymorphism 6. Deteksi mutasi genetik


16

Menjelaskan mekanisme molekuler yang mendasari terjadinya perubahan sifatsifat mikroorganisme di dalam tubuh

Mikrobiologi molekuler

7.1.Regulasi ekspresi gen pada eukariot, prokariot dan virus

1.Perbedaan ekspresi gen pada eukariot, prokariot dan eukariot

8,9,10,11

2.Proses regulasi ekspresi gen (promoter, enhancer, trnsacting factor, operon) 3.Perubahan ekspresi gen pada bakteri dan virus dan implikasinya (mutasi, genetic reassortment, antigenic shift, antigenic drift) 4.Transfer gen antar bakteri, sel high frequency recombinant

5.Movable genetic element 6.Prion


17

7.2.. Resistensi mikroorganisme terhadap antibiotik,antivirus dan antijamur

1.Definisi resistensi bakteri terhadap antibiotik 2.Molekul target dan mekanisme kerja antibiotik, antivirus, anti jamur 3. Mekanisme terjadinya resistensi terhadap obat antimikroba 4. Transfer sifat resistensi antar bakteri 5. Dinamika genetik pada satu populasi bakteri yang mengalami perubahan sifat resistensi terhadap antibiotik 6. Peran biofilm dalam terjadinya resistensi

Menjelaskan mekanisme molekuler patogenesis infeksi

Mekanisme molekuler patognesis infeksi

8.1. Host parasite relationship

1. Konsep dasar infeksi

8,9, 10,11

2. Mekanisme molekuler pada fagositosis 3. Invasi bakteri dan virus ke sel 4. Kemampuan sitopatik bakteri dan virus 5. Kemampuan bakteri dan virus menghindar dari sistem imun 6. Interferon pada infeksi virus


18

8.2. Faktor virulensi

1. Pemahaman tentang berbagai faktor virulensi penyebab infeksi 2. Pathogenicity island 3. Faktor kolonisasi, faktor inflamasi, faktor invasi 4. Jenis dan mekanisme kerja toksin bakteri 5. Superantigen

Menjelaskan mekanisme onkogenesis

Mekanisme onkogenesis

9.1. Gen yang 1.Jenis-jenis gen pengatur berperan dalam pertumbuhan tumor onkogenesis ganas dan fungsinya

12,19

2. Konsep molekuler onkogenesis akibat infeksi virus 9.2. 1.Multistep carsinogenesis Karsinogene-sis 2.Faktor pertumbuhan

3.Karsinogen dan kokarsinogen 9.3. Proses invasi dan metastasis pada tumor ganas

9. 4 . Deteksi perubahan molekuler pada neoplasma

1.Invasi 2.Metastasis

Imunohistokimia


19

Dapat menjelaskan prinsip dan aplikasi berbagai teknik molekuler yang digunakan dalam diagnosis, terapi, dan rekayasa genetika

Teknik molekuler dalam diagnosis, terapi dan kedokteran forensik, dan rekayasa genetik.

10.1. Diagnostik molekuler

1. Prinsip deteksi asam nukleat

15

2. Prinsip deteksi antigen (ELISA, Westrn blot, Imunohistokimia) 3. Antibodi monoklonal dan antibodi poliklonal dalam diagnostik 4. Deteksi mutasi 5. Aplikasi diagnostik molekuler 6. Diagnostik molekuler pada penyakit menurun 10.2. Rekayasa Genetika

1. Definisi rekayasa genetika

11

2. Aplikasi rekayasa genetika 3. Enzim yang digunakan dalam rekayasa genetika (polimerase, endonuklease, ligase) 4.Prinsip kloning DNA, rekayasa protein 5. Teknik dasar dalam rekayasa genetika (PCR, pemotongan gen, ligasi, seleksi dan deteksi hasil kloning , directed mutagenesis )


20

Menjelaskan prinsip interaksi antara obat dengan senyawa biomolekuler

Farmakodinamik (Interaksi obat – senyawa biomolekuler)

11.1 Konsep 1. Definisi farmakodinamik farmakodinamik a 2. Konsep agonis antagonis 3. 1. Hubungan modifikasi struktur molekul aktivitas biologis 11.2 Reseptor

18

2. Ikatan Reseptor – obat 3. Regulasi reseptor 4. Mekanisme kerja obat tanpa melalui reseptor 5. 1. Variabilitas genetik pada reseptor yang mempengaruhi farmakodinamika obat

Mengetahui perkembangan aplikasi Biologi molekuler dalam berbagai bidang ilmu kedokteran

Kapita selekta

12.1. Aplikasi tenik molekuler dalam Ilmu Kedokteran Forensik

1. Aplikasi biomolekuler dalam bidang kedokteran forensik

17

2. Aspek medikolegal pemeriksaan biomolekuler 3. Konsep STR dan CODIS 13

12.2. Biologi molekuler dalam pengembangan vaksin

1.Berbagai jenis vaksin 2.Aspek Biologi Molekuler dalam pengembangan vaksin

1. Aspek molekuler

12.3. Aspek molekuler pada enzyme replacement therapy

pada enzyme replacement therapy


21

: No

JUDUL BUKU

PENULIS

PENERBIT

1

Molecular Biology of the Gene

2

Dasar-Dasar Biokimia jilid 1, Albert L Lehninger 2 dan 3 (penj. Maggy Thenawidjaja

Erlangga, Jakarta

2004

3.

Physiological Chemistry

Trudy McKee

Ed. McGraw - Hill, Inc

2003

4.

Principles of Genetic. 3 rd ed

Peter Snustad & Michael

J. Cimmons

2007

5.

Molecular Biology of the Cell, Albert B, et al. 5th ed

2008

6.

Genetic Medicine. 6th ed.

Nussbaum et al

2001

7.

Genetic control of immune response, in Principles of Genetics,

P Gardner EJ, Simmons MJ, and Snustad D

John Willey & Sons Inc New York

1991,

8.

Medical Microbiology, 5th ed.

PR Murray, KS Rosenthal, MA Pfaller

Elsevier Mosby

2005

GE Brooks,JS Butel,SA Morse

Appleton and Lange, California.

2007

C.Mims et.al

Academic Press Inc, San Diego

1995

9.

Jawetz, Melnick and Adelberg’s

Watson et al

TAHUN/EDISI 2008

Medical Microbiology, ed 24 10.

Mim’s Pathogenesis of Infectious Diseases. Ed 4,

11

Foundations in Microbiology, ed 6

Talaro KP

McGraw Hill International Edition

2008

12

General and Systematic Pathology. Ed 4

J C E Underwood

Churchill Livingstone, Toronto

2004

15

Emery’s Elements of Medical Genetics.

Robert F. Mueller, Ian D Young

Churchill Livingstone

2003

16

Immunology A Short Course

John Wiley, New York

5’ ed

Benyamin E, Sunshine G, Leskowtz S

Forensic DNA typing Second

Butler JM

Amsterdarm,Elsevier

17

2005


22

ed

Ac.Press

18

The Pharmacological basis of Therapeutic. 11th ed

Goodman & Gilnmans

McGraw-Hill, NewYork

2005

19

Buku Ajar Patologi

Sudarto Pringgoutomo

Sagung Seto

2008

Sutisna Himawan Achmad Tjarta


23

METODE PENGAJARAN

A.

METODE PENGAJARAN

Metode pengajaran yang digunakan ialah pengajaran aktif (student centered ) dengan pendekatan Pembelajaran Berdasarkan Masalah (BDM) yang meliputi

1. Tahap Orientasi, bertujuan memberikan wawasan mengenai biologi molekuler, meliputi : a.Kuliah materi Biologi Molekuler • • • • • • • • • • •

• •

• • • • • •

•

Kuliah pengantar Aspek Fisika dalam Biologi Molekuler Karbohidrat Lipid Protein Enzim Interaksi Protein-Ligan Strutur asam nukleat dan gen 2 jam Replikasi dan transkripsi gen Regulasi ekspresi gen Translasi dan transport protein Gene rearrangement Mutasi genetik dan reparasi DNA Mikrobiologi molekuler Resistensi mikroorganisme terhadap obat antimikroba 2 jam Patogenesis molekuler infeksi 2 jam Onkogenesis Diagnosis molekuler dan terapi gen Interaksi obat-senyawa biomolekuler Kapita Selekta : Aspek molekuler pada Enzyme Replacement Therapy 2 jam

1 jam 1 jam 1 jam 1 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam 2 jam

2 jam 2 jam 2 jam

b.Video conference 2 jam c.Kuliah riset 2 jam d.Kuliah empati, etik 2 jam e.Kuis untuk praktikum Kimia, Biologi dan Biokimia sebagai prasyarat untuk mengikuti kegiatan praktikum

2.Tahap Latihan, bertujuan untuk mengembangkan, mempertajam serta meningkatkan kemampuan melalui berbagai pengalaman belajar : a.BDM (Pembelajaran Berdasarkan Masalah) dengan 4 pemicu diselesaikan melalui 2 kali diskusi kelompok @ 2 jam (total 16 jam) Pemicu 1 (DK1P1) : 2 jam • • Pemicu 1 (DK2P1) : 2 jam Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

24

• • • • • •

Pemicu 2 (DK1P2) Pemicu 2 (DK2P2) Pemicu 3 (DK1P3) Pemicu 3 (DK2P3) Pemicu 4 (DK1P4) Pemicu 4 (DK2P4)

: 2 jam : 2 jam : 2 jam : 2 jam : 2 jam : 2 jam

b.Kegiatan Praktikum • Praktikum Kimia – 3 jam • Prkatikum Biologi : o Praktikum Isolasi DNA – 3 jam Praktikum PCR & Elektroforesis – 2 jam o • Praktikum Biokimia : o Praktikum Protein – 2 jam Praktikum Restriction Fragment Length Polimorphysm (RFLP) – 2 jam o o Praktikum Enzim – 3 jam PENTING : • Setiap paraktikum, mahasiswa wajib membuat Buku Rencana Kerja (BRK) Praktikum dan dikumpulkan sebelum praktikum dimulai. Bagi mahasiswa yang tidak membuat BRK, maka tidak diperbolehkan untuk mengkuti praktikum. c.Presentasi hasil diskusi dalam BDM • • • •

Pleno Pemicu 1 Pleno Pemicu 2 Pleno Pemicu 3 Pleno Pemicu 4

PENTING : •

•

Laporan hasil diskusi setiap kelompok dikumpulkan dalam bentuk hard copy kepada narsumber pleno sebelum pleno dimulai. Selain itu, laporan hasil diskusi juga dikumpulkan secara kolektif kepada koordinator modul dalam bentuk soft copy paling lambat 1 hari setelah pleno. Dalam setiap pleno, kelompok yang mempresentasikan hasil diskusinya akan ditentukan secara acak oleh narasumber atau koordinator modul pada hari pleno berlangsung. Setiap kelompok harus mempersiapkan diri dan harus siap jika terpilih untuk presentasi.

3.Tahap Penilaian a.Presentasi hasil diskusi (Pleno)

b.Laporan kegiatan praktikum c.Sumatif 1 d.Sumatif 2 e.Ujian Praktikum

B.

SUMBER PEMBELAJARAN Sumber pembelajaran berupa : -Buku

teks -Narasumber -Hand out Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

25

-Pedoman

Praktikum

-Internet


26

SUMBER DAYA

SUMBER DAYA 1. KULIAH NO 1 2

TOPIK Penjelasan modul biomol & Pengantar Biomol Aspek Fisika dalam Biomol

NARASUMBER

Waktu (Jam)

dr. Delima Fajar Liana

1

Iswahyudi,S.Si, Apt, Sp.FRS

1

3

Karbohidrat


1

4


1

5

Lipid Protein


2

6

Enzim

8

Interaksi Protein-Ligan Struktur Asam Nukleat & Gen

Iswahyudi,S.Si, Apt, Sp.FRS dr. Andriani

2

7

dr. Andriani

2

2

9

Replikasi, Transkripsi Gen

dr. Virhan Novianry

2

10

Regulasi Ekspresi Gen

dr. Andriani

2

11

Translasi & Transport Protein

dr. Andriani

2

12

Gene Rearrangement

dr. Virhan Novianry

2

13

Mutasi Genetik & Reparasi DNA

dr. Virhan Novianry

2

14

Mikrobiologi molekuler

Tim Mikrobiologi UI

2

Tim Mikrobiologi UI

2

15 16

Resistensi mikroorganisme terhadap Obat Antimikroba Patogenesis Molekular Infeksi

dr. Andriani

2

17

Empati

dr. Mardhia

2

18

Onkogenesis

dr. Virhan Novianry

2

19

Diagnosis Molekuler & Terapi Gen

dr. Virhan Novianry

2

Tim Biomol UI

2

Tim Mikrobiologi UI

2

21

Rekayasa Genetika & Aplikasi dalam Pengembangan Vaksin Interaksi Obat-Senyawa Biomolekuler

22

Riset

23

Kapita Selekta : Aspek Molekuler pada Enzyme Replacement Therapy

20

2

Agustina Arundina TT, S.Gz, MPH Tim Biomol UI

2


24

Video converence

27

Staf FKUI

2 44

TOTAL PERTEMUAN (JAM)

2.

Tanggal

PLENO

NO

TOPIK

1

Pemicu 1 ( Informasi Genetik & Ekspresinya)

2 3 4

NARASUMBER

Waktu (Jam)

Pemicu 2 ( Protein, Enzim )

dr. Virhan Novianry dr. Andriani

2

Pemicu 3 ( Patogenesis Molekuler Infeksi )

dr. Andriani

2

Pemicu 4 ( Onkogenesis & Diagnosis Molekuler )

dr. Virhan Novianry

2 8

Tanggal

2


3. DISKUSI KELOMPOK NO

KEGIATAN

FASILITATOR

Waktu (Jam)

JUMLAH FASILITATOR

1

DK 1 Pemicu 1

Staf PSPD Untan

2

7

2

DK 2 Pemicu 1

Staf PSPD Untan

2

7

3

DK 1 Pemicu 2

Staf PSPD Untan

2

7

4

DK 2 Pemicu 2

Staf PSPD Untan

2

7

5

DK 1 Pemicu 3

Staf PSPD Untan

2

7

6

DK 2 Pemicu 3

Staf PSPD Untan

2

7

7

DK 1 Pemicu 4

Staf PSPD Untan

2

7

8

DK 2 Pemicu 4

Staf PSPD Untan

2

7

16


4. PRAKTIKUM Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

28

24

Video converence

Staf FKUI

2 44


2.

PLENO

NO

TOPIK

NARASUMBER

Waktu (Jam)

1

Pemicu 1 ( Informasi Genetik & Ekspresinya)

2

Pemicu 2 ( Protein, Enzim )

dr. Virhan Novianry dr. Andriani

2

3

Pemicu 3 ( Patogenesis Molekuler Infeksi )

dr. Andriani

2

Pemicu 4 ( Onkogenesis & Diagnosis Molekuler )

dr. Virhan Novianry

2 8

4

Tanggal

2


3. DISKUSI KELOMPOK NO

KEGIATAN

FASILITATOR

Waktu (Jam)

JUMLAH FASILITATOR

1

DK 1 Pemicu 1

Staf PSPD Untan

2

7

2

DK 2 Pemicu 1

Staf PSPD Untan

2

7

3

DK 1 Pemicu 2

Staf PSPD Untan

2

7

4

DK 2 Pemicu 2

Staf PSPD Untan

2

7

5

DK 1 Pemicu 3

Staf PSPD Untan

2

7

6

DK 2 Pemicu 3

Staf PSPD Untan

2

7

7

DK 1 Pemicu 4

Staf PSPD Untan

2

7

8

DK 2 Pemicu 4

Staf PSPD Untan

2

7

16


4. PRAKTIKUM Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

NO

TOPIK

28

NARASUMBER

Waktu (Jam)

1

Kimia


3

2

Biologi 1 : Isolasi DNA

dr. Virhan Novianry

3

3

Biologi 2 : PCR & elektroforesis

dr. Virhan Novianry

2

4

dr. Andriani

2

5

Biokimia 1 : Protein Biokimia 2 : RFLP

dr. Virhan Novianry

2

6

Biokimia 3 : Enzim

dr. Andriani

3

15



29

Tanggal

NO

TOPIK

NARASUMBER

Waktu (Jam)

1

Kimia


2

Biologi 1 : Isolasi DNA

dr. Virhan Novianry

3

3

Biologi 2 : PCR & elektroforesis

dr. Virhan Novianry

2

4

dr. Andriani

2

5

Biokimia 1 : Protein Biokimia 2 : RFLP

dr. Virhan Novianry

2

6

Biokimia 3 : Enzim

dr. Andriani

3

3

15



Tanggal

29

EVALUASI

Evaluasi Hasil Pendidikan (EHP) Perorangan •

Ditentukan berdasarkan proses dan hasil pendidikan mahasiswa

•

Kriteria untuk mengikuti Sumatif 2 : 1. Merupakan mahasiswa terdaftar sebagai mahasiswa aktif pada semester genap tahun ajaran 2011/2012 (menunjukkan KTM yang masih berlaku) 2.

Mengikuti minimal 75% setiap kelompok kegiatan selain praktikum

3.

Mengikuti seluruh kegiatan praktikum (100%)

4. Tidak memiliki tanggungan atau kewajiban yang belum dilaksanakan (misalnya, penggantian alat praktikum yang rusak karena kesalahan mahasiswa yang bersangkutan, tugas lain yang diberikan) • •

Kriteria kelulusan : nilai akhir minimal 60 (C) Apabila niali evaluasi kurang dari 60, maka mahasiswa yang bersangkutan wajib mengikuti ujian perbaikan nilai/remedial. Program perbaikan nilai (remedial) hanya dilaksanakan 1 (satu) kali, yang diselenggarakan pada waktu yang ditentukan. Mahasiswa yang tidak mengikuti

EVALUASI

Evaluasi Hasil Pendidikan (EHP) Perorangan •

Ditentukan berdasarkan proses dan hasil pendidikan mahasiswa

•

Kriteria untuk mengikuti Sumatif 2 : 1. Merupakan mahasiswa terdaftar sebagai mahasiswa aktif pada semester genap tahun ajaran 2011/2012 (menunjukkan KTM yang masih berlaku) 2.

Mengikuti minimal 75% setiap kelompok kegiatan selain praktikum

3.

Mengikuti seluruh kegiatan praktikum (100%)

4. Tidak memiliki tanggungan atau kewajiban yang belum dilaksanakan (misalnya, penggantian alat praktikum yang rusak karena kesalahan mahasiswa yang bersangkutan, tugas lain yang diberikan) • •

Kriteria kelulusan : nilai akhir minimal 60 (C) Apabila niali evaluasi kurang dari 60, maka mahasiswa yang bersangkutan wajib mengikuti ujian perbaikan nilai/remedial. Program perbaikan nilai (remedial) hanya dilaksanakan 1 (satu) kali, yang diselenggarakan pada waktu yang ditentukan. Mahasiswa yang tidak mengikuti kesempatan remedial maka dinyatakan tidak lulus modul biologi molekuler dan harus mengulang modul (seluruh kegiatan modul) pada periode berikutnya.


30

LAMPIRAN 1 KUMPULAN PEMICU

Pemicu I Dewi dan teman teman sekelompoknya berdiskusi tentang peranan gen dalam penentuan jenis kelamin sejak masa embrional. Mereka belajar bahwa jenis kelamin ditentukan oleh gen SRY . Mereka menyimpulkan bahwa molokul DNA membawa informasi genetik, yang selanjutnya diekspresikan secara spesifik dalam sel. Untuk mengidentifikasi DNA dan ekspresinya dapat dilakukan dengan beberapa teknik di laboratorium biologi molekuler.

Pemicu II Seorang mahasiswi bernama Wati, mengeluh sakit gigi dan gusinya membengkak. Kemudian dia berkata kepada kakaknya Budi, seorang mahasiswa kedokteran, obat apa yang harus diminumnya untuk mengatasi keluhannya tersebut. Budi menyarankan adiknya untuk minum Asam Mefenamat suatu obat antiinflamasi nonsteroid, sesuai dengan apa yang dipelajarinya mengenai mekanisme obat tersebut yang bekerja sebagai penghambat enzim siklooksigenase.

Pemicu III Peneliti dari kementrian Kesehatan Republik Indonesia melaporkan bahwa telah terjadi Kejadian Luar Biasa (KLB) infeksi Vibrio cholerae di Bogor. Bakteri patogen ini memiliki faktor-faktor virulensi yang mampu menyebabkan diare yang dapat berujung pada kematian bila tidak tertangani secara baik. Pemeriksaan kepekaan terhadap antibiotik memperlihatkan bahwa bakteri tersebut sensitif terhadap antibiotik golongan makrolid, tetrasiklin dan ko-trimoksasol, namun beberapa strain telah resisten terhadap antibiotik kolistin.

Pemicu IV Seorang laki-laki usia 23 tahun datang berobat ke dokter umum dengan keluhan ada benjolan di leher kanan yang diketahuinya sejak 3 bulan yang lalu. Selain itu kadang-kadang mimisan dan telinga dirasakan berdenging . Setelah dilakukan anamnesis dan pemeriksaan fisik secara umum pasien dianjurkan ke dokter THT untuk dilakukan pemeriksaan nasoendoskopi. Hasil pemeriksaan nasoendoskopi menunjukkan adanya massa menonjol di fossa rossenmuller. Kemudian dilakukan biopsy jaringan tumor dan spesimen dikirim ke Laboratorium histopatologik di Departemen Patologi Anatomik. Hasil diagnosisnya adalah karsinoma nasofaring. Dari hasil konsultasi dengan dokter dikatakan bahwa tumor ini berkaitan dengan infeksi virus Epstein-Barr dan dikatakan bahwa benjolan di leher kanannya adalah anak sebar dari karsinoma nasofaring.

LAMPIRAN 2 Buku Pedoman Kerja Mahasiswa (BPKM), Modul Biologi Molekuler, FKUI-FKUntan, 2011-2012

31

Sebagai calon ilmuwan, mahasiswa senantiasa wajib menggunakan ilmu pengetahuan dalam menjelaskan terjadinya suatu masalah serta penanggulangannya. Oleh karena itu dalam pembelajaran mahasiswa, perolehan ilmu pengetahuan perlu dilatihkan bersama dengan ketrampilan berpikir analitik yang diperlukan untuk mengidentifikasi dan menanggulangi masalah sesuai dengan metode ilmiah disiplin ilmu tertentu. Seorang dokter akan senantiasa menanggulangi masalah kedokteran pasien/masyarakat, karena itu penerapan langkah penanggulangan masalah secara ilmiah perlu menjadi satu kemahiran, di samping pembinaan sikap kepedulian terhadap lingkungan sejak awal. Secara khusus metode belajar berdasarkan masalah (BDM/PBL) bertujuan memantapkan pembelajaran dengan cara menghubungkan apa yang telah diketahui mahasiswa dengan pengetahuan baru, yang dapat menunjukkan kesinambungan pengetahuan yang dipelajarinya. Cara pembelajaran ini sebenarnya akan selalu dapat digunakan bahkan setelah seseorang lulus dari pendidikan dokter, karena seorang dokter senantiasa akan menghadapi masalah, dan melakukan langkah penanggulangan masalah dengan menerapkan ilmu pengetahuan dasar kedokteran. Pemantapan pembelajaran terjadi kalau mahasiswa dapat mengadakan elaborasi pengetahuan yang telah dikuasainya.

1. Identifikasi masalah yang terdapat pada pemicu. Istilah yang tidak jelas diklarifikasi. 2. Analisis masalah, yaitu dengan menguraikan kemungkinan faktor penyebabnya. 3. Penyusunan pertanyaan yang berkaitan dengan tiap faktor penyebab yang memerlukan penjelasan, yang dilanjutkan dengan membuat hipotesis yang sesuai. 4. Menetapkan ilmu pengetahuan yang diperlukan untuk menjawab tiap pertanyaan. 5. Menjawab pertanyaan yang sudah dapat dijawab langsung berdasarkan pengetahuan yang sudah dimiliki. 6. Untuk pertanyaan yang belum diketahui jawabannya, dilakukan identifikasi sumber pembelajaran yang sesuai. 7. Belajar mandiri. Hasil belajar mandiri/tugas baca dicatat dalam buku catatan. 8. Menyusun pengetahuan baru berdasarkan berbagai hal yang telah dipelajari (pengetahuan lama dan baru). 9. Langkah BDM dapat diulang seluruhnya atau sebagian sebagaimana dibutuhkan. 10. Mengidentifikasi hal-hal yang belum dipelajari. 11. Merangkum hal-hal yang telah dipelajari. 12. Bila mungkin, menguji pemahaman pengetahuan yang didapat dengan menerapkannya pada masalah lain.

Berdasarkan Langkah BDM dalam butir B, Diskusi dapat dibagi menjadi Diskusi Kelompok-1 (DK-1) untuk penerapan langkah 1 s/d 7, serta Diskusi kelompok-2 untuk penerapan langkah 9 s/d 12.


32

1. 2. 3. 4.

Untuk setiap diskusi kelompok, pilihlah Ketua dan Sekretaris secara bergilir. Bacalah dengan seksama setiap uraian pemicu. Masing-masing mahasiswa membaca sendiri. Identifikasi berbagai masalah dalam pemicu tersebut. Buatlah analisis masalah, yaitu kemungkinan hubungan antara berbagai isu bila ada, atau kemungkinan mekanisme yang mendasari berbagai hal yang teridentifikasi di butir (3). Selanjutnya disusun suatu hipotesis berdasarkan analisis masalah. 5. Susunlah sejumlah pertanyaan yang berkaitan dengan berbagai kemungkinan hubungan tersebut, atau yang berkaitan dengan kemungkinan mekanisme yang mendasari hal tersebut yang Saudara belum ketahui. 6. Urutkan pertanyaan tersebut secara sistematik berdasarkan pertanyaan kunci: apa, mengapa, bagaimana dan seterusnya. 7. Tetapkan pengetahuan yang dibutuhkan untuk menjawab tiap pertanyaan. 8. Pilih pertanyaan yang sudah dapat dijawab langsung berdasarkan ilmu pengetahuan yang Saudara miliki. 9. Untuk pertanyaan yang belum terjawab, rencanakan pencarian jawaban secara mandiri. Jika tugas belajar mandiri dibagi dalam kelompok, setiap pertanyaan sedikitnya dijawab oleh 2-3 mahasiswa. 10. Saudara harus mencatat proses diskusi mulai dari analisis masalah (langkah 3) sampai dengan tugas belajar mandiri (langkah 9).

Belajar mandiri merupakan kegiatan belajar mahasiswa secara mandiri, yang dilaksanakan setiap selesai diskusi kelompok. Hasil pencarian dalam belajar mandiri dicatat dalam buku catatan Saudara. Rujukan yang digunakan dalam belajar mandiri wajib dicantumkan, yang dapat disusun dengan sistem nomor rujukan.

1. Pilihlah Ketua dan Sekretaris Diskusi Kelompok. 2. Tiap mahasiswa melaporkan hasil tugas belajar mandirinya dengan menyebut sumber bacaannya. Mahasiswa lainnya menyimak dan mencatat seperlunya bila ada yang perlu dibahas. 3. Setelah semua melaporkan hasil tugas baca, dilakukan pembahasan bersama. Dalam pembahasan, kaitkan selalu pembahasan dengan pertanyaannya. 4. Gunakan jawaban yang Saudara peroleh untuk menjelaskan masalah yang teridentifikasi dalam pemicu. 5. Setelah seluruh kegiatan diskusi selesai, seluruh peserta kelompok menyusun/merapikan catatan hasil tugas baca yang dikumpulkan dari masing-masing peserta (rangkuman), dalam buku catatan masing-masing.


33

BPKM(1)

Recommend Documents