kuliah biotek ternak

7/21/2019 KULIAH BIOTEK TERNAK

1/80

BIOTEKNOLOGI TERNAK (PTO 2812)

SUBTANSI KAJIAN:

DASAR DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN

SILABUS:

MEMPELAJARI TEKNOLOGI BAGI KEHIDUPAN MANUSIA, PENGERTIAN DAN

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN BERLANDASKAN PRODUK ANTIGEN

ANTIBODI, PEMANFAATAN AGEN HAYATI, DAN EKSPRESI GEN UNTUK

MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS TERNAK

TIM PENGAJAR:

PROF. Dr. Ir. MAS YEDI SUMARYADI, MS.

Dr. Ir. SRI RAHAYU, MSiDrh. DIANA INDRASANTI, Mbiotek.

Dr. ISMOYOWATI


2/80

KONTRAK PEMBELAJARAN

BIOTEKNOLOGI TERNAK S1 SEMESTER II TAHUN AJARAN 2011/2012

N0 MINGGU

KE

TANGGAL POKOK BAHASAN DOSEN

1. I 7/3/2012 I. PENDAHULUAN ISMOYOWATI

2. II 14/3/2012 II. BIOLOGI SEL ISMOYOWATI

3. III 21/3/2012 III. PEMANFAATAN AGEN HAYATI &

BIOTEK. KESEHATAN TERNAK

ISMOYOWATI

4. IV 28/3/2012 IV. EKSPRESI GEN DIANA

5. V 4/4/2012 IV. EKSPRESI GEN DIANA

6. VI 11/4/2012 V. BIOTEK. PEMULIAAN TERNAK DIANA

7. VII 18/4/2012 V. BIOTEK. PEMULIAAN TERNAK DIANA

8. VIII 26/4/2012 UJIAN TENGAH SMT ISMO + DIANA

9. IX 8/5/2012 VI. BIOTEK. REPRODUKSI TERNAK MY SUMARYADI

10. X 15/5/2012 VI.BIOTEK. REPRODUKSI TERNAK MY SUMARYADI

11. XI 22/5/2012 VI.BIOTEK. REPRODUKSI TERNAK MY SUMARYADI

1.2 XII 29/5/2012 VII.BIOTEKNOLOGI PAKAN S. RAHAYU

13. XIII 6/6/2012 VII. BIOTEKNOLOGI PAKAN S. RAHAYU

14. XIV 13/6/2012 VII. BIOTEKNOLOGI PAKAN S. RAHAYU

15. xv 20/6/2012 UJIAN AKHIR SMT SUMARYADI + S.RAHAYU


3/80

TUGAS TERSTRUKTUR:

A. MEMBUAT MAKALAH SECARA KELOMPOK DENGAN TEMA:

1. SEL DAN JARINGAN PADA TUBUH TERNAK

2. BIOTEKNOLOGI KESEHATAN TERNAK

3. PEMANFAATAN AGEN HAYATI DENGAN BIOTEKNOLOGI

4. BIOTEKNOLOGI PEMULIAAN TERNAK (REKAYASA GENETIK)

5. BIOTEKNOLOGI REPRODUKSI TERNAK UNGGAS

6. BIOTEKNOLOGI REPRODUKSI TERNAK RUMINANSIA

7. BIOTEKNOLOGI PAKAN8.BIOTEKNOLOGI UNTUK PANGAN FUNGSIONAL

SETIAP KELOMPOK TERDIRI DARI 7-8 ORANG

MAKALAH DISUSUN BERDASARKAN PUSTAKA YANG RELEVAN, DENGAN SUMBER:

BUKU, JURNAL, INTERNET. ACUAN PUSTAKA MINIMAL 5, DENGAN PANJANG

TULISAN MINIMAL 10 HALAMAN KUARTO, SPASI 1, 5.

B.MENTERJEMAHKAN ARTIKEL ILMIAH DARI JURNAL INTERNASIONAL SECARA

INDIVIDU YANG SESUAI DENGAN KOMPETENSI MK.

TUGAS TERSTRUKTUR DIKUMPULKAN PALING LAMBAT 23 APRIL 2012 DI LAB.

PRODUKSI TERNAK UNGGAS PUKUL 14.00 WIB.


4/80

FORMAT MAKALAH: ditulis dengan huruf TNR font 12, spasi 1,5

1. COVER: JUDUL, LOGO, KELOMPOK, NAMA, NIMANGGOTA

2. PENDAHULUAN

3. PEMBAHASAN: INDUSTRI SESUAI TEMA DALAM

KELOMPOK MASING-MASING,

PERMASALAHAN/PROBLEMATIKANYA, SOLUSINYA

4. KESIMPULAN5. DAFTAR PUSTAKA

- INTERNET: WEB: go.id, edu

- Texsbook

- Jurnal/artikel ilmiah

- AJAS DLL

- www.wpsa-uk.- www.wpsa-asia

- Majalah peternakan
http://www.wpsa-uk/http://www.wpsa-asia/http://www.wpsa-asia/http://www.wpsa-asia/http://www.wpsa-asia/http://www.wpsa-uk/http://www.wpsa-uk/http://www.wpsa-uk/


5/80

KRITERIA PENILAIAN:

1. Softskill 10%: berkomunikasi, bekerja

sama, berfikir kritis, teliti dan

bertanggung jawab, disiplin

2. Hardskill 90%:

TT 20%

UTS 40%UAS 40%


6/80

PENDAHULUAN

PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

1.Penggunaan terpadu biokimia, mikrobiologi dan rekayasa dalam pengolahan

bahan dengan memanfaatkan agensia jasad hidup dan komponen-komponennyauntuk menghasilkan barang dan jasa.

2.Aplikasi dari organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan

pelayanan jasa.

3.Teknologi yang menggunakan fenomena biology untuk mengopi dan

menghasilkan bermacam-macam produk yang berguna.

4.Bioteknologi adalah penggunaan organisme hidup dan komponennya dalam

bidang pertanian, pangan dan proses-proses industri lainnya.

5.Aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup (agen biologis)

atau bagiannya serta untuk menghasilkan produk dan/atau jasa.

6.Bioteknologi peternakan sebagai pemanfaatan proses biologis melalui rekayasa

genetik dan rekayasa proses untuk menghasilkan ternak dan produk peternakan

yang berkualitas.

ILMU YANG MENDASARI BIOTEKNOLOGI:

BIOLOGI SEL, BIOLOGI MOLEKULER, BIOKIMIA, FISIOLOGI DAN REPRODUKSI,

GENETIKA, MIKROBIOLOGI, KIMIA DAN TEKNIK KIMIA


7/80

What Is Biotechnology?

Menggunakan ilmu pengetahuan pada

organisme untuk menghasilkan produk baruatau bentuk baru organisme

Ilmu pengetahuan yang memanipulasi tanaman,

ternak dan atau organisme serta produknya

untuk digunakan oleh manusia


8/80

Bioteknologi berkaitan dengan reaksi-reaksi biologis yang dilakukan oleh jasad

hidup sebagai suatu individu atau komponen-komponennya yang dapat

berupa organel, sel, jaringan, atau molekul tertentu misalnya: DNA, RNA,

protein atau enzim.

Bioteknologi diklasifikasikan menjadi 2:

1. Bioteknologi konvensional: penerapan teknik-teknik biologi, biokimia atau

rekayasa masih sangat terbatas shg belum mencapai aras rekayasa

molekuler yang terarah. Contoh: peningkatan produksi etanol denganmikroba yang dilakukan teknik mutasi genetik secara acak.

2. Bioteknologi modern: bioteknologi yang berlandaskan pada teknik biologi

molekuler, yaitu ditemukannya teknik manipulasi materi genetik (DNA)

secara in vitro: DNA rekombinan atau rekayasa genetik (genetic engineering)

dengan menyambung molekul DNA yang berasal dari jasad yang berbeda

menjadi suatu molekul DNA rekombinan.


9/80

What Are the Stages ofBiotechnology Development ?

Bioteknologi Kuno (Ancientbiotechnology)diawal sejarahberhubungan dengan makanan dan

tempat ber lindung ; termasuk domest ikasi

Bioteknologi Klasikpengembangan dar ib ioteknolog i kuno; Penerapan fermentasi

untu k meningkatkan produksi makanan,

dan kesehatan

Bioteknologi Modernmanipulas iin formasi genetik pada organisme;

Genet ic engineer ing


10/80

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI (APLIKASI)

1. KONVENSIONAL (PALING SEDERHANA)

FERMENTASI: TEMPE

TAPE

KOMPOS2. MODERN

SETELAH DITEMUKAN STRUKTUR DNA UNTAI GANDA BERBENTUK TIGA

DIMENSI (DOUBLE HELIX) OLEH WATSON CRICK 1953

APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PETERNAKAN:

1. BIOTEKNOLOGI PAKAN

- ENZIMOLOGI..BIOPROSES

..SUPLEMEN

-MIKROBIOLOGI..BIOPROSES

+ PROBIOTIK DALAM PAKAN

2. BITEKNOLOGI THT

- ENZIMOLOGI..PENGOLAHAN

- ANTIBODI MONOKLONAL

+ DETEKSI BAHAN KONTAMINAN

+ DETEKSI MIKROBA

+ DETEKSI RACUN

- MIKROBIOLOGIBIOPROSES


11/80

3. BIOTEKNOLOGI KESEHATAN

- ANTIBODI MONOKLONAL

+ VAKSIN

+ DETEKSI PENYAKIT- MIKROBIOLOGI

+ IDENTIFIKASI MIKROBA

- ISOLASI AGEN HAYATI

+ PROTEIN PUTIH TELUR

+ PROTEIN KUNING TELUR

4. BIOTEKNOLOGI REPRODUKSI- IB

- TRANSFER EMBRIO

- PENYEREMPAKAN BIRAHI

5. BIOTEKNOLOGI PEMULIAAN TERNAK/ MANIPULASI GEN

- REKAYASA GENETIK (GENETIC ENGINEERING)

- FUSI SEL

- KLONING


12/80

Kelebihan dan kekurangan bioteknologi konvensional dan modern

Kelebihan Kekurangan Kelebihan Kekurangan

Relatif murah Perbaikan sifat genetik

tdk teraha

Perbaikan sifat genetik

dapat dilakukan scr

terarah

Relatif mahal

Teknologi relatif

sederhana

Tidak dpt mengatasi

masalah kesesuaian

genetik

Dapat mengatasi kendala

ketidaksesuaian genetik

Memerlukan kecangihan

teknologi

Pengaruh jangka panjangumumnya sdh diketahui

krn sistemnya sdh mapan

Hasil tdk dpt diperkirakansebelumnya

Hasil dapatdiperhitungkan

Pengaruh jangka panjangbelum diketahui

Memerlukan waktu lama

utk menghasilkan galur

baru

Dapat menghasilkan

jasad baru dengan sifat

baru

Sering kali tdk dapat

mengatasi kendala

lingkungan, Misal

masalah penyakit

Memperpendek upaya

memperoleh galur baru

Dapat meningkatkan

kualitas dan kendala

lingkungan

Konvensional Modern


13/80

Perkembangan Bioteknologi:1. Pembuatan minuman beralkohol dengan fermentasi sejak 3000 tahun SM

2. Ditemukan bentuk sel khamir oleh Antonie van Leewenhoek merupakan

dasar ilmiah bioteknologi konvensional (1680)

3. Proses fermentasi oleh sel khamir (Erxleben, 1818)

4. Fermentasi asam laktat (Pasteur, 1857)

5. Peran enzim dalam fermentasi (Bucher, 1897)6. Pewarisan sifat oleh Mendel (abad 20)

7. Ditemukan DNA oelh Watson dan crik (1953): fungsi gen sebagai pembawa

sifat suatu jasad.

8. Ditemukan enzim pemotong DNA (endonuklease restriksi) dan

penyambung DNA ( enzim DNA ligase)

9. DNA rekombinan (Paul Berg, 1970)


14/80

TEKNIK UNTUK APLIKASI BIOTEKNOLOGI

1. ELEKTROFORESIS :SISTEM VERTIKAL UNTUK POLIMORFISME PROTEIN, ENZIM, HORMON (GEL

AKRILAMID DAN BISAKRILAMID): GEL POLIAKRILAMID-SDS (SDS-PAGE)

1. ISOLASI DNA

2. PCR (POLYMERASE CHAIN REACTION) DAN ELEKTROFORESIS SISTEM

HORIZONTAL (AGAROSE GEL) UNTUK POLIMORFISME DNA

3. ISOLASI BAHAN BIOAKTIF DENGAN KROMATOGRAFI, HPLC4. ISOLASI ANTIBODI DENGAN TEKNIK ELISA ( ENZYME-LINKED

IMMUNOSORBENT ASSAY

5. SIKUENSING DNA

6. CLONING


15/80


16/80

Tf BB BB BB BC M BC BC BC

Alb AB AA AC AB AA AA AB

Individu 12/4 10/1 11/2 3/2 6/6 11/5 6/2

Gambar . Ragam genotipe lokus transferin dan albumin

Tf 84.000kDa

Alb 52.000kDa

Transferin dan albumin


17/80


18/80

BIOLOGI SEL

Setiap organisme terdiri atas sel, dan sel adalah unit fungsional terkecil

pada makluk hidup. Sel berasal dari sel sebelumnya.

Karakteristik dasar sel adalah:1. Sel sangat kompleks, namun teratur

2. Sel memiliki program genetik dan cara menggunakannya

3. Sel mampu memperbanyak diri

4. Sel membutuhkan, memperoleh dan menggunakan energi

5. Sel melakukan berbagai reaksi kimia

6. Sel terlibat dalam berbagai aktivitas mekanik

7. Sel mampu merespon thdp rangsang

8. Sel mampu mengatur diri


19/80

Teori Evolusi terjadinya kehidupan

Big Bang

16 Milyard th Matahari Kehidupan

terbentuk uni sel

13 10 3 a. Asal mula

kehidupan

16 Pembentukan 5 1 di bumi

Galaxy Tatasurya b. Bentuk

Terbentuknya c. Mamifer

planet & galaxy d. Manusia

Kondensasi Orbit

gas,debu planet

menjadi awan benturan


20/80

Perbedaan sel tumbuhan dan hewan

Sel Tumbuhan Mitokondria Sel Hewan

Inti sel

Endoplasmik retikulum

Membran plasma

Aparatus GolgiKloroplast

Kulit sel

Kloroplast Mitokondria

Sel dengan inti

Bakteri klorofilian Bakteri aerob

Bakteri anaerob


21/80

Penggolongan Jasat Selular

Satuan dasar Organisasi sel Contoh

Sel tunggal Prokariyot

Eukariyot

Echerichia coli

Sacharomyces

cerivisiae

Sel banyak

(multisel)

Eukariyot Tanaman, hewan,

manusia


22/80

Sel Prokariyot

1. Dinding sel

2. Membran plasma sel

3. Ribosom4. Bahan genetik


23/80

Sel Hewan: Eukariyot

l k


24/80

Sel Eukariyot

(berinti, contoh hewan)


25/80

Organisma

1. Unicellular(bersel tunggal), bakteri

2. Multicellular(bersel banyak), tanaman, hewan, manusia

Berdasarkan organisasi dan struktur rinci sel, maka organismedapat dibedakan menjadi: Prokariyot dan Eukariyot

Prokariyotbelum ada inti sel, belum ada pembagian ruangyang jelas

Eukariyot: Lower Eukariot dan Higher Eukariyot (ada prosesdifferensiasi). Organisasi selnya jauh lebih teratur

3. Archaea(Extremophile)


26/80


27/80

Organel

Organel: (1) nukleolus(2) nukleus(3) ribosom(4) vesikel(5) retikulum

endoplasmakasar (ER) (6) perkakas Golgi(7) Sitoskeleton(8) ER licin (9)

mitokondrion(10) vakuol(11) sitoplasma(12) lisosom(13) sentriol
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nukleolus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nukleus_sel&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ribosom&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Vesikel_%28biologi%29&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Retikulum_endoplasma&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Retikulum_endoplasma&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Perkakas_Golgi&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sitoskeleton&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Mitokondrion&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Vakuolhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sitoplasmahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Lisosom&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sentriol&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sentriol&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Lisosom&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sitoplasmahttp://ms.wikipedia.org/wiki/Vakuolhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Mitokondrion&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sitoskeleton&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Perkakas_Golgi&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Retikulum_endoplasma&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Retikulum_endoplasma&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Vesikel_%28biologi%29&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ribosom&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nukleus_sel&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nukleolus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Imej:Biological_cell.png


28/80

Item Prokariot Eukariot

Organisme Bakteri /Sianobakteri Jamur dan tumbuhan

Ukuran 1-10 mikrometer 10-100 mikrometerMetabolisme Anaerob/aerob Aerob

Organela Sedikit (+/-) Inti, mitokondria, kloroplast,endoplasmik retikulum

DNA Melingkar di sitoplasma Lurus, panjang ada di inti

RNA dan protein Disintesis dalamkompartemen sama

Di inti dan protein disitoplasma

Sitoplasma Tanpa rangka

Aliran indo dan eksositosistidak ada

Tersusun filamen protein

Ada aliran indo dan eksositosid

Pembelahan inti Kromosom direnggang olehtarikan membran plasma

Direnggang ke kedua arah

Organisasi Sel tunggal sederhana

Contoh: bakteri

Sel Banyak yang komplek

Contoh:sel hewan, tumbuhan


29/80

Membran Plasma

Terdiri atas campuran lemak dan protein

Berfungsi sebagai selaput sel yang bersifat

semipermiabel, yang mengatur keluar

masuknya molekul dan ion-ion.

Pd bakteri Gram positif, membran plasma

membentuk lipatan yang disebut Mesosom

Mesosom diduga berperanan sbg perlekatan

DNA disamping itu berperan dalam proses

sekresi


30/80

Membran Plasma

Tersusun dari protein dan lemak, kadang juga

karbohidrat

Protein: lipoprotein,gliokoprotein

Lemak, fosfolipid: sepalin, lecitin, kolestserol

(Hwn), sterol lain (tbh)

Tebal 7,5-10 nm

Semipermiabel, transport aktif, transport

negatif


31/80

Membran Plasma


32/80

Ribosom

Merupakan partikel kecil yg terdiri atas protein

dan molekul RNA (ribonucleic acid)

Berfungsi dlm proses translasi (sintetis

protein)

Satu sel dpt mengandung 10.000 ribosom, shg

massanya dpt mencapai 40% dari massa total

sel bakteri


33/80

Fungsi bagian sel

1. Membran plasma

a. Tersusun atas molekul fosfolipid (4-5 nm)

b. Terdapat protein

c. Terdapat pompa protein pada sitoplasma

2. Aparatus Golgi

a. Mengatur molekul makrob. Terdapat gelembung udara

3. Endoplasma

a. Metabolisme lemak

b. Ribosoma untuk sintesis protein

4. Lisosom dan peroksisoma

a. Enzim pencernaan

b. Menghancurkan hidrogen peroksida


34/80

Fungsi bagian sel lanjut

5. Kerangka sel

a. Menggerakkan sel

b. Sitoskeleton

6. Mitokondria (0,5 m)

a. Pembangkit daya

b. Produksi ATP7. Nukleus / Inti (3-10 m)

a. Menyimpan DNA dalam bentuk serat kromatin

b. Berkomunikasi dengan sitosol melalui pori nukleus

c. Pabrik Ribosoma

8. Organ lain (pada sel tumbuhan)

a. Kloroplast membentuk klorofil

b. Vakuola untuk pencernaan sel

c. Dinding sel berbentuk selulosa


35/80

Struktur dasar Sel Eukariyot

1. Mitikondria (produksi energi)

2. Retikulum endoplasma kasar (berperan dalam proses

sekresi protein dan tempat melekatnya ribosom)

3. Retikulum endoplasma halus (tempat detoksifikasi senyawa

tertentu dan sintesis lemak)

4. Badan golgi (berperan dalam sekresi dan sortasi protein)

5. Vakuola (tempat penyimpanan air serta produk

metabolisme)

6. Organel-organel lain


36/80

Sel hewan mengambil energi dalam 3 tahapan:

Protein, polisakarida, lemak diubah menjadi molekul kecil (uraiandi luar sel)

Molekul kecil (dalam sel) diubah menjadi Asetil KoA, ATP, NADH

Asetil KoA diurai di mitokondria menjadi CO2+ atom H (NADH)terjadi transfer lewat rantai molekul pada membran kompleksehingga terbentuk 02molekul sehingga terbentuk air.

ion H diangkut ke mitokondria kemudian digunakan untukmenggerakkan sintesis ATP untuk sel

Hidrolisis ATP bergandeng dengan reaksi tidak spontan yang dipacuoleh koenzim fosforilase yang mampu memindahkan gugus kimiauntuk membentuk makromolekul (mis: protein, Asam nukleat)

Reaksi oksidasi : pelepasan elektronReaksi reduksi : penambahan elektron


37/80

1. Komponen utama sel: C, H, N dan O sebanyak 99% dalambentuk kimia organik dan harus ada air

2. Kombinasi molekul atau atom berbentuk gugus:

a). Metil, b). Hidroksil, c). Karboksil dan d) asam amino

membentuk molekul sel akhirnya berbentuk makro nukleus

3. Kandungan molekul organik dari sel:

a. gula sederhana

b. asam lemakc. asam amino

d. nukleotid

Makanan untuk sel

1. Molekul gula, dari gula sederhana diubah menjadi gula komplekdalam ikatan (hidroksil, aldehid, keton) menjadi oligo danakhirnya bentuk polisakarida

Glukosa + 02 ATP/NADH + C02+H20

bentuk glikogen (hewan) dan pati (tumbuhan)


38/80


39/80

- salah satu cincin mengandung N bersifat basa berlainan danberikatan dengan ion H untuk membentuk ribosa yang dinamakandioksiribosa dan mengandung fosfat

- molekul basa: C, T, U : pirimidin

- G, A: purin

- Molekul RNA : AUGC sedangkan DNA (ATGC)

- Asam nukleat ini sebagai pembawa energi kimia berupa ATP

- Turunan nukleotid akan memberi sinyal dan mengatur laju reaksiPerubahan bentuk energi sama untuk semua sel kecuali sel mati,

umumnya mengikuti hukum termodinamika (sebuah sistemterisolasi tingkat ketidakteraturan tetapi hanya dapat bertambah)

Panas dari sel mampu menaikkan intensitas gerakan molekul kemudian

meningkatkan ketidakteraturan yang menyebabkan terjadinyametabolisme. Energi yang dihasilkan harus dalam bentuk bukanpanas yaitu ikatan kovalen molekul organik.


40/80

INTI SEL (NUKLEUS)

Nukleolus Pori-pori nukleus

Membran inti Kromatin

Endoplasmik retikulum

1. Diameter 3,1m

2. Organela paling menonjol

3. Tempat menyimpan DNA kromosom dalam bentuk serat kromatin yangdinamakan S-phase

4. Terkemas karena persekutuan dengan protein

5. Berkomunikasi dengan sitosol lewat pori-pori inti sel

Dari inti sel: DNA RNA m.r dan t RNA

Transkripsi Polimerasi


41/80

Inti sel lanjut

Inti sel terbungkus 2 membran:

a. Membran dalam yang berikatan dengan kromatin

b. Membran luar akan menjadi endoplasmik retikulum

Total DNA pada eukariot lebih komplek dan banyak dari prokariot

Pembelahan inti selalu: 1. diikuti dengan DNA

2. Diikuti replikasi S-phase3. Kromosom yang sama

Pada saat peplikasi kromosom akan terjadi pula duplikasi dan migrasisentromer menjadi 2 sel dengan peran mikrotubular fibril yangsemula berasal dari microtubular organizing centre(MTCs) yang

biasanya berbentuk sentriolaPada pembelahan sel eukariot merupakan fenomena sex yang

berperan pada fertilisasi dari haploid (single) dan berfusi dalaminti sel menjadi diploid sinkarion (2 kromosom).Setiap seldiploid membelah secara meiotik.


42/80

Inti sel lanjut

Ada 2 mitosis:

a. Mitosis tertutup

b. Mitosis terbuka (cepat dan segera terbentuk kembali)

Haploid f r meiosis zigot

Halo-Diplo f r intermedier

Diploid r f gametik

Reproduksi eukariotik: f (fertilisasi) dan r (reduksi)


43/80

Struktur Inti sel

Isi nukleus adalah nukleoplasma yang terbagi menjadi:

a. Sitoplasma oleh amplop membran nuklir (lapisan nuklir)

b. Diantara auter dan inner terdapat perinuklir (20-40 m)

Envelop luar berhubungan dengan endoplasmik retikulum dan tempat

terikat ribosoma, Envelop dalam dan luar membentuk pori yang

mengandung protein granulosa. Komplek poriFungsi envelop nuklir:

a. Regulasi dan trafik RNA dan protein

b. Menyimpan nukleoplasma central granule

c. Degradasi reaksi untuk efisiensi metabolisme

Pori merupakan tempat transport protein dengan diameter 15 m danmassa 4,5 x 10 6 Dalton, sifat kurang elastis tetapi water-solublemampu melewatinya

Kromatin dari nukleus dibagi 2 klas: heterokromatin dan eukromatin


44/80


45/80

Sintesis protein dalam sel

Pakan

Katabolisme Efek hormon:Asam Amino Protein 1. Membran sel

Sintesis prot tersintesis 2. Metabolisme Energi

Katabolisme AA 3. Transkripsi gen

Sintesis AA 4. Traduksi m RNA

5. Degradasi RNA & prot

Energi AA

Glukosa AA

LipidATP dan GTP r RNA

t RNA DNA prot

Protein Elongasi m RNA

Traduksi Transkripsi


46/80

Pembelahan sel

Transkripsi DNA menjadi RNA pembawa gen dalam DNA dalam kodon

AT, CG adalah komplementer helik DNA 2 rantai

Apabila T diganti U terjadi monokatenar nukleotik

A : Adenosin, T: Tiourasil, C: Cytosin, G : Guanin dan U : Urasil

Ribosoma AARNA tranfer

GUC anticodon

RNA ribosomal GAG CAG UCA GAG UUA

Protein Codon

Traduksi


47/80


48/80

Kromatin


49/80

KLASIFIKASI KROMOSOM BERDASARKAN LETAK SENTROMER

1. METASENTRIS : LETAK SENTROMER TEPAT DI TENGAH-TENGAH

KROMOSOM, SEHINGGA KROMOSOM TEPAT TERBAGI DUA SAAT TERJADI

PEMBELAHAN, YANG AKAN MEMBENTUK HURUF V

2. AKROSENTRIS :SENTROMER TERLETAK DI SALAH SATU UJUNG DARI

KROMOSOM, SHG KROMOSOM TIDAK TERBAGI ATAS DUA BAGIAN YG SAMA

PANJANG, PADA SAAT TERJADI PEMBELAHAN SEL AKAN BERBENTUK SEBAGAI

HURUF j

3. TELOSENRIS : SENTROMER TERLETAK PADA UJUNG KROMOSOM, PADA

SAAT TERJADI PEMBELAHAN SEL, KROMOSOM TETAP BERBENTUK BATANGAN

LURUS

4. ASENTRIS : KROMOSOM TIDAK MEMILIKI SENTROMER


50/80

SENTOMER BERFUNGSI SEBAGAI TEMPAT BERPEGANGNYA BENANG-BENANG

KROMATIN PADA SAAT TERJADINYA PEMBELAHAN SEL.

KROMOSOM SELALU BERPASANGAN, PADA SEL KELAMIN (GAMET) YAITU SEL TELURDAN SPERMATOZOA KROMOSOM TIDAK BERPASANGAN.

JUMLAH KROMOSOM DALAM SEL GAMET DARI SEL TUBUH.

KROMOSOM TIDAK BERPASANGAN DISEBUT HAPLOID (n KROMOSOM).

SATU SET KROMOSOM YANG TIDAK BERPASANGAN DISEBUT GENOM.PADA SAAT TERJADINYA FERTILISASI, TERJADI PENYATUAN ANTARA 2 GENOM DARI

JANTAN DAN BETINA UNTUK BERPASANGAN KEMBALI DAN TERJADILAH SEL DENGAN

KROMOSOM YANG BERPASANGAN.

SEL INI MEMBELAH SECARA MITOSIS MENJADI SEL SOMATIS YANG BERSIFAT DIPLOID

(2n KROMOSOM).


51/80

KROMOSOM TERSUSUN KROMATIN, BERBENTUK BENANG HALUS YANG

MENGANDUNG DNA. KROMATIN TERSUSUN OLEH NUKLEOTIDA ATAU

NUKLEOSOM YANG DIBENTUK OLEH IKATAN DNA DENGAN HISTON

KROMOSOM DIBEDAKAN MENJADI 2:

1. AUTOSOM : KROMOSOM TUBUH YANG TIDAK BERHUBUNGAN DENGAN

PENENTUAN KELAMIN. TERDIRI DARI HETEROKROMATIN BERWARNA LEBIH

GELAP DAN EUKROMATIN BERWARNA TERANG.

2. SEX KROMOSOM : SEPASANG KROMOSOM YANG MENENTUKAN JENIS

KELAMIN. PADA MAMALIA DIBEDAKAN MENJADI 2: KROMOSOM X DAN Y,

JANTAN XY; BETINA XX.

PADA UNGGAS JANTAN: ZZ; BETINA ZW


52/80

NAMA NAMA LATIN 2n

KALKUN Meleagris gallopavo 82BURUNG DARA Columbia livia 80

ITIK Anas Plathyrinchos 80

ENTOK Cairina moschata 80

AYAM Gallus gallus 78

MARMOT Cavia cobaya 64

KUDA Equus caballus 64

KELEDAI Equus asinus 62

SAPI Bos taurus; Bos indicus 60

KAMBING Capra hircus 60

DOMBA Ovies aries 54

KERBAU SUNGAI Buballus bubalis 50

KERBAU LUMPUR Buballus bubalis 48

KELINCI Oryctolagus cuniculus 44

BABI Sus scrofa 38

JUMLAH KROMOSOM DIPLOID PADA BEBERAPA TERNAK


53/80


54/80

D. PEMBELAHAN SEL

PEMBELAHAN SEL PADA PROSE:

- PERKEMBANGBIAKAN

- PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

- PENGGANTIAN SEL-SEL YANG RUSAK

ADA 2 MACAM PEMBELAHAN:

1. MITOSIS : TERJADI PADA SEMUA BAGIAN SEL TUBUH

2. MEIOSIS : TERJADI PADA SAAT PEMBENTUKAN GAMET


55/80

PEMBELAHAN MITOSIS

1. INTERFASE: fase permulaan, kromosom telah membelah memanjang

menjadi 2 yang masing-masing terkait pada sentromernya.


56/80

2. PROFASE: kromosom

memendek, mudah dilihat di

mikroskop, setiap kromosom

selesai mengalami duplikasimemanjang, menjadi kromatid.

3. METAFASE: semua kromosom

menuju ke arah bidang ekuator

(tengah) dari sel. Kromatid terdihat

dibawah mikroskop, sentromer

membelah menjadi 2 dan masing-

masing sentromer diikat benang halus

dengan kutub yang berlawanan,

dinding sel menghilang


57/80

4. ANAFASE: benang yang mengikat sentromer memendek sehingga sentromer

memisahkan diri, menarik kromatid ke arah masing-masing kutub, akibatnya

kromatid terpisah satu sama lain


58/80

5. TELOFASE: dinding sel mulai terbentuk kembali, bangunan nucleus mulai

terbentuk dan pembentukan sel anakan siap diselesaikan.


59/80

PEMBELAHAN MEIOSIS

1. PROFASE I: kromosom memanjang


60/80

Lanjutan profase: kromosom homolog saling menempel dan membentuk

pasangannya (sinapsis). Kromosom memendek dan menebal dan saling

melingkar, menjadi 2 kromatid .

Kromatid sehomolog saling memisahkan diri dan terjadi pindah silang(khiasma)


61/80


62/80


63/80

4. TELOFASE DAN INTERFASE: kedua kromatid (dyad) telah mencapai kutub,

terbentuk membran inti dan selanjutnya masuk ke pembelahan tahap II.


64/80

5. ANAFASE II: dyad saling dihubungkan dengan sebuahnsentromer. Setelah

sentromer memisah, setiap kromatid (monad) memisahkan diri dan saling

bergerak kearah berlawanan.


65/80

6. TELOFASE II: berlangsung sangat cepat, terbentuk sel anak sebanyak 4 buah sel

haploid dari 1 sel dilpoid yang mengalami pembelahan meiosis.


66/80


67/80

E DNA: STRUKTUR KROMOSOM DAN GEN


68/80

E. DNA: STRUKTUR KROMOSOM DAN GEN

DNA menurut Watson dan Crick 1953:

-deretan polinukleotida DNA mempunyai bentuk spiral teratur

-spiral mempunyai diameter 20 Ao dan lebar spiral tetap

-spiral membuat satu putaran lengkap setiap 34 Ao dan karena jarak

internukleotida 3,4 Ao, maka setiap putaran lengkap terdiri dari 10

nukleotida

- Struktur molekul DNA: double helix (duplex atau 2 spiral) yang

mengandung dua deretan polinukleotida.

-Molekul DNA (double helix): bagian luar terdiri dari deretan gula fosfat dan

bagian dalam terdiri dari basa purin (A dan G) dan pirimidin (T dan C).

-Dua polinukleotida yang berhadapan dihubungkan dengan atom hydrogen.


69/80

Kromosom eukariotik terdiri dari serabut kromatin


70/80

Terdapat banyak gen dalam satu kromosom

DNA menyimpan informasi genetik

Gen adalah sepotong DNA yang menyandi rantai polipeptida dan RNA

Keberhasilan bioteknologi:

1. Penemuan restriksi endonuklease, yang memotong DNA pada bagian

tertentu, contoh enzim tripsin dan kimotripsin dapat memotong rantai

polipeptida untuk menentukan urutan asam amino.

2. Penyempurnaan metode elektroforesis untuk memisahkan frahgmen DNA

3. Teknik cloning DNA

Bioteknologi ternak dapat memberikan keuntungan untuk manipulasi DNA dari

suatu organisme untuk meningkatkan mutu genetik yaitu terbentuknya

ternak transgenik. Transgeneik ternak dapat diaplikasikan dalam program

breeding untuk meningkatkan nilai ekonomi ternak yaitu dengan

peningkatan produksi dan berperan dalam peningkatan kesehatan ternak.

PEMANFAATAN AGEN HAYATI DI BIDANG PETERNAKAN


71/80

PEMANFAATAN AGEN HAYATI DI BIDANG PETERNAKAN

Agen hayati adalah sebagian kandungan atau seluruh sel organisme hidup yang dapat

dimanfaatkan dalam pengendalian hayati.

Pengobatan-antioksidan

-antiniotik

-probiotok

-bahan pengawet makanan

1. Bidang kesehatan

Pemanfaatan agen hayati untuk pengendalian hayati dalam pengendalian organisme

pengganggu atau musuh alami.

Pengendalian hayati sudah banyak dilakukan dalam bidang pertanaman pertanian

dan perkebunan terutama penggunaan predator terhadap serangga hama.

Pemanfaatan cendawan nematofagus sebagai salah satu alternatif pengendalian

nematoda saluran pencernaan pada ruminansia .


72/80

a. Antigen- antibodi

Antigenadalah sebuah zat yang merangsang respon imun, terutama dalammenghasilkan antibodi. Antigen biasanya berupa proteinatau polisakarida,

tetapi dapat juga berupa molekul lainnya, termasuk molekul kecil (hapten)

yang bergabung dengan proetin-pembawa ataucarrier.

REAKSI ANTIGEN ANTIBODI

Kespesifikan reaksi antara antigen dan antibodi telah ditunjukkan melalui

penelitian-penelitian yang dilakukan oleh Landsteiner.

Metode: menggabungkan radikal-radikal organik kepada protein dan

menghasilkan antibodi terhadap antigen-antigen tersebut. Hasil yang

diperolehi menunjukkan antibodi dapat membedakan antara kelompok

berbeda pada protein .
http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_imunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Antibodihttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polisakarida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hapten&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proetin-pembawa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proetin-pembawa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proetin-pembawa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proetin-pembawa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hapten&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polisakarida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Antibodihttp://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_imun


73/80

Secara teknis antibodi disebut Immunoglobulin, ada 4 macam:

1. IgM : dibentuk ketika pertama kali tubuh terserang penyakit

2. IgG : terdapat berbagai tipe, tergantung penyakit/ infeksi

3. IgE : responsif terhadap reaksi alergi

4. IgA : jarang terdapat, terdapat pada saliva atau cairan tubuh bukan

darah

Antibodi di produksi oleh limfosit : limfosit B (sel B) yang dalam

prosesnya dibantu oleh sel T.


74/80

Antibodi monoklonal adalah zat yang diproduksi oleh sel gabungan tipe tunggal yang

memiliki kekhususan tambahan yang penting dari sistem kekebalan tubuh.

Antibodi monoklonal dapat mengenali dan mengikat ke antigen yang spesifik.

Pada teknologi antibodi monklonal, sel tumor yang dapat mereplikasi tanpa henti

digabungkan dengan sel mamalia yang memproduksi antibodi. Hasil penggabungan

sel ini adalah hybridoma, yang akan terus memproduksi antibodi.

Antibodi monoklonal mengenali setiap determinan yang antigen (bagian dari

makromolekul yang dikenali oleh sistem kekepalan tubuh / epitope).Antibodi monoklonal menyerang molekul targetnya dan mereka bisa memilah antara

epitope yang sama. Selain sangat spesifik, mereka memberikan landasan untuk

perlindungan melawan patogen.

Antibodi monoklonal sekarang telah digunakan untuk banyak masalah diagnostik

seperti : mengidentifikasi agen infeksi, mengidentifikasi tumor, antigen dan antibodiauto, mengukur protein dan level obat pada serum, mengenali darah dan jaringan,

mengidentifikasi sel spesifik yang terlibat dalam respon kekebalan dan

mengidentifikasi serta mengkuantifikasi hormon


75/80

Antibodi Monoklonal (Monoclonal Antibody Therapy)

Terapi antibodi monoklonal merupakan bentuk pasif dari imunoterapi, karena

antibodi dibuat dalam kuantitas besar di luar tubuh (di laboratorium). Jadi terapiini tidak membutuhkan sistem imun pasien untuk bersikap aktif melawan kanker.

Antibodi diproduksi secara masal dalam laboratorium dengan menggabungkan

sel myeloma (tipe kanker sumsum tulang) dari sel B mencit yang menghasilkan

antibodi spesifik. Sel hasil penggabungan ini disebut hybridoma.

Kombinasi sel B yang bisa mengenali antigen khusus dan sel myeloma yang hidup

akan membuat sel hibridoma menjadi semacam pabrik produksi antibodi yang

tidak ada habisnya. Karena semua antibodi yang dihasilkan identik, berasal dari

satu (mono) sel hibridoma, mereka disebut antibodi monoklonal (kadang

disingkat MoAbs atau MAbs).

b. Antibiotik


76/80

- Banyak ditemukan berbagai macam antibiotik sebagai obat-obatan yang

merupakan produk dari fermentasi dari fungi/jamur (penisilin, streptomicin.

- Protein yang bersifat antimicrobial dapat dihasilkan oleh bakteri, jamur,

tanaman dan hewan (Sugiarto and Yu, 2004; Bulet et al., 2004). Pada

organisme multiseluler, protein antimicrobial merupakan komponen penting

untuk kekebalan inaktif dan berperan sebagai pelindung terhadap partikel

asing yang masuk melalui fungsi kekebalan secara menyeluruh.

- Secara umum terdapat minimal dua tipe mekanisme protein antimicrobial

yang berpengaruh terhadap mikroorganisme. Protein antimicrobialbakteriostatik menghambat pertumbuhan bakteri dengan membatasi

ketersediaan unsure penting atau menghambat metabolisme dan protein

antimicrobial bakterisidal membunuh mikroba dengan mendigesti dinding

sel atau merusak membrane yang penting (Wellman-Labadie et al., 2007).

- Hybrid antibiotik: hasil dari kultur bakteri atau fungi dengan berbagai tahapkerja enzim yang menghasilkan antibiotik yang berbeda.


77/80

Bahan bioactif telur:

Antimikrobial protein dapat digunakan secara luas dan dapat digunakan secara

langsung sebagaifood additivesdan bahan obat-obatan.

Senyawa bioactive atau berbagai peptide yang terkandung di dalam telur, antara lain

digunakan dapat sebagai bahan antimicrobial activity(Mine and Kovacs-Nolan, 2006).

Protein terbesar dalam putih telur adalah ovalbumin, kemudian ovotransferin dan

lisozim yang berperan sebagai antimicrobial, anti-cancer, anti hypertensivedan

immunomodulating activity(Mine and Kovacs-Nolan, 2006).

Berbagai macam protein yang terdapat di dalam putih telur dapat dipisahkan dengan

berbagai metode yaitu: Direct ultrafiltration, crystallizationdan ion exchange

chromatography(Kijowski et al., 2000).


78/80

Lisozim mempunyai aktivitas bakteriolitik dengan merusak dinding sel dan

merupakan pengawet bahan pangan alami.

Lisozim efektif sebagai antimicrobial pada bakteri gram positif dan negativeseperti Bacillus stearothermophilus, Clostridium tyrobutyricumdan Clostridium

thermosaccharolyticum(Losso et al., 2000). Aktivitas lisozim sebagai

antibacterial tergantung pada fungsi katalitiknya. Hidrolisis secara enzimatik

dari lisozim meningkatkan kemampuan antimicrobial activity, dengan

melepaskan bagian antibacterial dari protein tersebut (Ibrahim et al., 2001).

Lisozim juga berfungsi sebagai antiviral activity, pemberian secara oral dan

olesan, efektif mencegah dan mengontrol beberapa infeksi kulit oleh virus,

termasuk herpes (Sava, 1996). Lisozim pada telur ayam juga berperan

mencegah HIV tiype 1 (Lee-Huang et al., 1999).

Ovalbumin efektif sebagai pembasmi Bacillus subtilus, E. coli, Bordetella

bronchiseptica, Pseudomona aeruginosa, Serratia marcescensdan Candida

albicans(Pellegrini el al., 2004).


79/80

Ovotransferin bersifat antimicrobial pada spectrum yang luas termasuk di

dalamnya Pseudomonas sp., E. coli, Streptococcus mutans, Staphylococcus

aureus, Bacillus cereus(Abdallah and Chahine, 1999) dan Salmonella enteritidis(Baron et al., 2000).

Ovotransferin juga memiliki aktivitas antiviral yaitu dapat membunuh virus

penyebab Mareks pada Embrio ayam (Giansanti et al., 2002).


80/80

Bioteknologi molekuler harus memberikan keuntungan pada manusia,

sehingga dalam bidang peternakan dimanfaatkan untuk:

1. Diagnosis penyakit yang lebih tepat, mencegah atau mengobati berbagaipenyakit infeksi ternak

2. Mengembangkan mikroorganisme dan jamur yang menghasilkan

antibiotik, enzim, asam amino dan bahan kimia untuk meningkatkan

produktivitas ternak

3. Menaikkan hasil peternakan dengan membuat strain ternak tahanpenyakit, unggas tahan AI, ND, Gumboro. Sapi perah dapat berproduksi

tinggi di daerah tropis (tahan cekaman panas)

4. Mempermudah pengelolaan polutan dan limbah peternakan.

5. Mengawetkan produk peternakan dengan adanya antioksidan alami

kuliah biotek ternak

Documents