MUHAMMAD WILDAN SYAH | 4411415057 | BIOLOGI 2 SOAL UTS DASTEK KAMIS SIANG JAWABAN DIKUMPULKAN: a. PALING LAMBAT HARI JUM’AT TGL 18 MEI 2018, JAM 16.00.
b. DALAM BENTUK HARD COPY (BOLEH TULIS TANGAN ATAU DIKETIK). DIKETIK). c. DI LOKER B IS ( DIKOORDINIR KOMTING) KOMTING)
1. Teknologi fermentasi merupakan ilmu terapan yang mendasari industri fermentasi, untuk menghasilkan berbagai produk/jasa yang berguna bagi bagi kemaslahatan manusia. Berikan Berikan satu contoh produk fermentasi industry yang berguna dalam kehidupan sehari-hari kemudian jelaskan bagaimana cara memproduksi sehingga didapatkan produk tersebut. Untuk menjawabnya perlu membaca jurnal atau teks book terkait 2. Dalam Bioteknologi kloning dapat diartikan sebagai penggandaan sel/jaringan atau cara menghasilkan individu atau anakan yang mempunyai mempun yai sifat sama persis dengan induknya tanpa melalui proses pembuahan. Jelaskan: a. perbedaan antara kloning terapi dan kloning reproduksi dalam hal: cara memperolehnya b. mengapa kloning reproduksi berbahaya bila dilakukan/diterapkan pada manusia sedangkan kloning terapi tidak ? c. bagaimana mekanisme pengobatan dari kloning terapi
3 Salah satu manfaat teknologi sexing sperma adalah untuk menghasilkan lebih banyak betina yang superior untuk induk/peremajaan dan menghasilkan susu, daging dan kulit atau bulu. Sedangkan salah satu manfaat embryo splitting adalah nuntuk memperoleh keturunan yang lebih banyak dengan sifat identik yang dilakukan pada hewan yang memiliki sifat unggul. Jelaskan: a. Perbedaan antara sexing sperma dengan embryo splitting dalam hal pengertian dan mekanisme cara memperolehnya b. Apakah mungkin melalui embryo splitting bisa dihasilkan sapi transgenik ? Jelaskan dan berikan alasannya 4. Carilah salah satu jurnal yang membahas tentang insulin, antibodi, cloning terapi dan cloning reproduksi. Kemudian buatlah ringkasan dalam kalimat mengalir dengan sistematika Judul, latar belakang, masalah, metode, hasil dan pembahasan, serta kesimpulan. (Usahakan tidak lebih dari 500 kata). 5. Antibotik merupakan zat kimia yang dihasilkan oleh fungi dan bakteri yang memiliki khasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan kuman. Jelaskan: a. bagaimana cara memproduksi pinisilin dalam jumlah besar sehingga bisa memenuhi kebutuhan pasar b. apakah pinisilin dapat dihasilkan dengan teknologi rekayasa genetika ? Jelaskan dan berikan alasannya. GOOD LUCK
MUHAMMAD WILDAN SYAH | 4411415057 | BIOLOGI 2
JAWABAN 1. Produksi asam sitrat oleh Aspergillus niger pada kultivasi media cair Cara memproduksi : Sebelum dipropagasi, dilakukan pengecekan apakah Aspergillus niger siap digunakan. Pada umumnya digunakan Aspergillus niger dalam agar miring yang berumur 5 hari. Media propagasi dibuat dengan komposisi tersebut dengan memisahkan antara gula dari bahan lainnya. Selanjutnya sterilisasi pada suhu 121oC selama 15 menit dan didinginkan. Inokulasi dilakukan dengan suspensi spora Aspergillus niger sebanyak 2% (v/v). Hasil inokulasi media propagasi yang telah diinkubasi ini disebut inokulum. Inkubasi dilakukan pada inkubator goyang pada suhu 29 ± 1oC (suhu kamar) selama 24 jam. Media fermentasi disiapkan dan disterilisasi pada suhu 121oC selama 15 menit dan didinginkan. Inokulum diinokulasikan sebanyak 2%. Sampel diambil setiap hari selama 5 hari. 2. a. Perbedaan kloning terapi dan kloning reproduksi adalah terletak pada tujuan akhirnya, yaitu jika kloning terapi untuk pengobatan menggunakan sel punca yang didapat dari embrio/blastosit, jika kloning reproduksi untuk membentuk individu baru yang sama persis dengan induknya. Kloning terapi dan kloning reproduksi sama-sama menggunakan teknologi somatic cell nuclear transfer , namun pada kloning terapi terdapat penghambat gen pembentuk trofoblas yang nantinya tidak terbentuk plasenta sehingga tidak terbentuk individu baru dan hanya sel puncanya saja yang diambil untuk terapi pengobatan. b. Karena hasil individu dari cloning reproduksi tidak 100 persen berhasil menjadi individu baru yang lengkap dan kemungkinan bertahannya sangat kecil karena fungsi fisiologis dari organ hasil kloning reproduksi kurang sempurna, sedangkan kloning terapi hanya mengambil sel-sel punca dari blastosit saja, hal ini menguntungkan untuk kehidupan manusia. c. Mekanismenya menggunakan somatic cell nuclear transfer , sel somatik dari induk dan sel ovum disatukan dan ditrigger dengan senyawa kimia atau listrik, lalu setelah terbentuk embrio ditunggu hingga 4 hari hingga membelah menjadi blastosit. Setelah itu diinjeksikan penghambat gen yang mengekspresikan pembentukan trofoblas sehingga gen tersebut tidak bisa terekspresi dan tidak dapat membentuk trofoblast. Setelah itu isolasi sel punca/stem sel dari blastosit dengan beberapa metode diantaranya dengan metode enzimatis. Setelah didapatkan stem sel embrionik yang murni, maka stem sel embrionik ini dapat berfungsi untuk pengobatan penyakit metabolisme seperti kanker, diabetes, atherosclerosis dan lain-lain. Stem sel embrionik diinjeksikan langsung pada tubuh dan dimodifikasi menggunakan reseptor reseptor yang menjadi organ target pengobatan. Setelah itu stem sel embrionik ini akan menuju organ target
MUHAMMAD WILDAN SYAH | 4411415057 | BIOLOGI 2
dan melakukan diferensiasi menjadi organ target. Namun kemungkinan terapi pengobatan ini masih sangat kecil, dikarenakan kecocokan antara stem sel embrionik dengan pasien masih sangat minim, sehingga masih dilakukan penelitian-penelitian lebih lanjut mengenai pengobatan menggunakan stem sel embrionik ini. 3. a. Sexing sperma itu pengertiannya adalah proses pengembangan teknologi penyediaan sperma dalam jangka panjang, sedangkan embrio splitting adalah proses pemecahan satu embrio menjadi beberapa bagian. Cara memperoleh sexing sperma yaitu sapi terbaik dari jantan dan betina dipilih terlebih dahulu lalu dilakukan inseminasi buatan untuk mendapatkan semen dari sapi jantan. Semen ditampung pada penampungan dan dievaluasi mana semen yang berkualitas baik dan mana yang tidak. Setelah itu proses pemisahan sperma dari semen. Sperma yang sudah dipisahkan dievaluasi kembali dan akhirnya disimpan dalam bentuk beku, sehingga nantinya sperma ini bisa di eksport/import untuk memenuhi kebutuhan suatu konsumen dengan fertilisasi invitro. Sedangkan embrio splitting cara memprolehnya dimulai ketika embrio berusia sampai tiga hari sejak pembuahan, belum menempel pada dinding rahim, dan baru terdiri dari 2-8 sel. Dalam usia ini embrio berada ditahap totipotenti. Bila sel-sel dipisahkan, masing-masing sel tersebut akan menjadi seorang individu (embrio splitting) dengan genetis yang satu sama lain namun berbeda dengan genetis induknya sebab masingmasing embrio mendapatkan faktor keturunan dari ayah dan ibunya. b. Ya bisa jadi mungkin dapat dihasilkan sapi transgenik, sapi transgenik adalah sapi hasil dari rekombinasi DNA melalui tahapan penyisipan gen yang unggul dan akhirnya menghasilkan sapi transgenik, setelah melalui tahap rekombinasi DNA, embrio yang dihasilkan akan melalui tahap splitting embrio agar keturunan yang didapat banyak dan mempunyai sifat yang unggul. Embrio splitting ini tidak mengurangi sifat dari individunya sendiri, masih sama dengan hasil rekombinasi DNA. 4. 5. a. Penisilin diproduksi secara komersial dengan menggunakan bahan baku utama berupa glukosa, laktosa, dan cairan rendaman jagung. Mineral-mineral yang digunak an adalah NaNO3, Na2SO4, CaCO3, KH2PO4, MgSO4, 7H2O, ZnSO4, dan MnSO4. Untuk meningkatkan yield dan modifikasi tipe penisilin yang akan dihasilkan, maka kedalam media fermentasi ditambahkan juga precursor, misalnya phenylacetic acid yang digunakan untuk memproduksi penisilin G. Cairan rendaman jagung adalah media fermentasi dasar yang terdiri dari asam amino, polipeptida, asam laktat dan mineral mineral. Kualitas cairan rendaman jagung sangat bergantung pada derajat pengenceran hingga diperoleh konsentrasi yang diinginkan, sedangkan besarnya jumlah nutrien dan
MUHAMMAD WILDAN SYAH | 4411415057 | BIOLOGI 2
alkali yang ditambahkan kedalam media dasar disesuaikan dengan jumlah media fermentasi dasar ini. Proses fermentasi penisilin didahului oleh tahapan seleksi strain Penicillium chrysogenum pada media agar di laboratorium dan perbanyakan pada tangki seeding . Setelah proses seleksi dilakukan, maka dilanjutkan dengan sterilisasi media fermentasi melalui pemanasan dengan steam bertekanan sebesar 15 lb (120 0C) selama ½ jam. Sterilisasi ini dilanjutkan dengan proses pendinginan fermentor dengan air pendingin yang masuk ke dalam fermentor melalui coil pendingin. Saat temperatur mencapai 75ºF (24ºC), media ini diinokulasi pada kondisi aseptik dengan memasukkan spora-spora kapang Penicillium chrysogenum. Selama proses fermentasi berlangsung dilakukan pengadukan, sementara udara steril dihembuskan melalui sparger kedalam fermenter. Proses fermentasi ini akan berlangsung selama 100 – 150 jam dengan tekanan operasi 5 – 15 psig. Temperatur operasi dijaga konstan selama fermentasi penisilin berlangsung dengan cara mensirkulasikan air pendingin melalui coil. Busa-busa yang terbentuk dapat diminimalkan dengan penambahan agen anti-foam. Kapang aerobik dibiarkan tumbuh selama 5 – 6 hari saat gas CO2 mulai terbentuk. Pada saat penisilin sudah dihasilkan dalam jumlah yang maksimum, maka cairan hasil fermentasi tersebut didinginkan hingga 28ºF (2ºC), dan dimasukkan kedalam rotary vacuum filter untuk memisahkan miselia dan penisilin. Miselia akan dibuang, sehingga diperoleh filtrat berupa cairan jernih yang mengandung penisilin. Cairan yang mengandung penisilin diekstraksi secara kimia lalu dimurnikan menggunakan pelarut untuk membuat kristal murni. Setelah proses ini, penisilin dikemas siap untuk digunakan. Tangki fermentor disterilisasi, lalu digunakan untuk membuat biakan baru. Pada pembuatan penisilin, tangki pengaduk untuk fermentasi diinokulasikan dengan kultur Penicillium notatum atau Penicillium chrysogenum. Jamur-jamur tersebut tumbuh pada suhu 24°C, suplai O2 cukup, dan pH yang agak basa. Setelah 30 jam, penisilin mulai dihasilkan dan akan mencapai hasil maksimum setelah 4 hari. Produksi berhenti setelah 6 hari. Pada saat tersebut, kandungan (isi) tangki fermentor ditampung. Oleh karena penisilin diproduksi di luar sel jamur, maka misellium jamur disaring, dicuci, dan dibuang. Zat sisa yang mengandung penisilin diekstraksi secara kimia lalu dimurnikan menggunakan pelarut untuk membuat kristal murni. Setelah proses ini, penisilin dikemas siap untuk digunakan. Tangki fermentor disterilisasi, lalu digunakan untuk membuat biakan baru.
MUHAMMAD WILDAN SYAH | 4411415057 | BIOLOGI 2
b.