1 / 55

MATA KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI (PENGEMBANGAN GALUR)

MATA KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI (PENGEMBANGAN GALUR). JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN. TEKNOLOGI FERMENTASI. Substrat. Mikroorganisme. Metabolit Primer & Sekunder.

chinara
Download Presentation

MATA KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI (PENGEMBANGAN GALUR)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MATA KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI(PENGEMBANGAN GALUR) JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN

  2. TEKNOLOGI FERMENTASI Substrat Mikroorganisme Metabolit Primer & Sekunder Manfaat yang besardalamberbagaibidangkehidupan, seperti : kesehatan, produksipangan, industridll Kelemahan : Jumlahterbatas PengembanganGalur

  3. Waktufermentasilebihsingkat Adaptasi yang tinggidenganprosesfermentasi Tidakmembentukbusa Tingkat produksilebihtinggi TUJUAN PENGEMBANGAN GALUR Tingkat konsumsioksigenlebihrendah Tidakmenghasilkanproduk yang tidakdiinginkan Penggunaansubstratlebihmurah

  4. PENDAHULUAN • Sel • Asamnukleat : • DNA (Deoxirybo Nuclei Acid) • RNA (Rybo Nuclei Acid)

  5. SEL Selmerupakan unit terkecildalamorganismehidup, baikdalamduniatumbuhanmaupunhewan. Selterbagimenjadi 2 macam : • Eukariot • Prokariot • Archea

  6. Struktursel

  7. AsamNukleat Nukleoprotein Protein Asamnukleat Nukleotida Asamfosfat Basapurindanbasapirimidin Pentosa

  8. AsamNukleat • Nukleotida • Fosfat – Gula – basa nitrogen DNA Purin : Adenin (A), Guanin (G) Pirimidin : Timin (T), Sitosin (C) RNA Purin : Adenin (A), Guanin (G) Pirimidin : Urasil (U), Sitosin (C)

  9. Perbedaan DNA & RNA • DNA • Bagianpentosa DNA adalahdeoksiribosa • Bentukmolekul DNA adalah double stranded / double heliks (heliksganda) • Urutanbasa yang berbeda (A dan T, G dan C) • RNA • Bagianpentosa DNA adalahribosa • Bentuk single stranded (untaitunggal yang terlipatsehinggamenyerupaiheliksganda • Urutanbasa yang berbeda (A dan U, G dan C) • Jumlahguaninpadamolekul RNA tidakperlusamadenganCytosin, demikian pula UrasiltidakperlusamadenganAdenin

  10. Transkripsi • Pembuatan RNA denganmenyalinbasa DNA (ekspresigenetik) • PerubahanbasaTiminmenjadiUrasil • Berlangsungdalammitokondria • RNA terbagimenjadi 3 bagian, yaitutRNA,rRNAdan mRNA

  11. Translasi • Prosessintesispolipeptidadari mRNA • Translasimelibatkanribosomsebagaitempatpenggabunganasam amino-asam aminomenjadipolipeptida • tRNAsebagaipembawaasam amino keribosomdan "penerjemah" sandigenetika mRNA • Antibiotikadapatmenghambatataumenghentikanprosestranslasipadabiosintesis protein; contohnyaantibiotikaanisomycin, cycloheximide, chloramphenicol, dantetracycline.

  12. ISTILAH • Mutasi • Mutan • Mutagen

  13. MUTASI GENETIK • Perubahandalamkromosom yang diturunkankepadagenerasipenerusnya • Terjadiperubahanrangkaiannukleotida • Terjadisecaraspontandanterusmenerusdenganlajulambat

  14. Proses – prosesmutasi • Transisi : penggantiansatubasapurindenganbasapurinlainnyaataupirimidindenganpirimidinlainnya

  15. Transversi : penggantiansatubasapurindenganpirimidinatausebaliknyapadapadapasanganbasamolekul

  16. Mutasi Frame-shift :

  17. Mutagen • Radiasisinar ultra violet (UV) denganλ 200 – 300 nm terutamapadaλ 254 nm, menyebabkan : pembentukkandimer, transisi, transversidan frame-shift.

  18. Radiasi ion dengansinar X, gamma dan Beta • Penyebabionisasipada medium • Bersifatlebihkuatdariradiasi UV sehinggadapatmenempuhsel yang tebal • Tingkat kerusakan yang besar

  19. Mutagen Kimia • Mempengaruhi DNA non-replikasi • Hidroksilamin, menyebabkanmutasitransisi • Komponenalkilasi (EMS, MMS, DES, DEB, NTG, NMU dan gas mustard), menyebabkantransisi, transversidan frame-shift.

  20. c. Asamnitrit, menyebabkandeaminasiadeninmenjadihipoksantindansitosinmenjadiurasil

  21. Analog basa, dapatmenggantikankomponenTimindanAdenindalam DNA replikasi • Mutagen frame-shift : • Menyisipdiantaraduabasa yang bersebelahandalamutas DNA • Menghasilkan protein yang salah • Contoh : pewarnaakridin orange, proflavindanakriflavin

  22. Perbaikanmutasi 1. Perbaikanbebaskesalahan • Fotoreaktivasi ( mekanismenyamemutuskanikatankovalenbasa) • Perbaikaneksisi ( mekanismenyadenganmenyambungkan DNA yang rusakdenganenzimpolimerasedanligase) • Rekombinasipostreplikatif ( mekanismenya DNA yang rusakakanmenghasilkan DNA tiruan yang memilikicelahsetelahduplikasidanditutupdenganbantuanenzimpolimerase)

  23. Perbaikan SOS (terjadipada DNA dengankerusakantinggi, membentuk DNA baru yang tidaksamadengan DNA induk, melibatkan DNA polimerasedan DNA sintetase) • Perbaikanadaptif ( dilakukanpada DNA rusakakibatprosesalkilasikonsentrasi sub letal)

  24. 2. Perbaikantidakbebaskesalahan Bagian DNA yang sudahdiperbaikidengankomponenyang tidaksamadengankomponen yang hilang

  25. SELEKSI MUTAN Karakteristikmutan yang diharapkan : • Galurmurni • Produksiselvegetatifdansporaatau unit propagasi yang baik • Mudahtumbuhsuburdenganfase lag yang pendek • Menghasilkanproduktunggaldalamjumlahbanyak • Mudahdipanen • Bebassenyawatoksin • Dapatmenghasilkanprodukmetabolitdalamwaktusingkat • Dapattumbuhdalamkondisiekstrim • Sifatgenetik yang stabil • Awetdandapatdisimpanjankawaktu lama

  26. Cara seleksimutan • Seleksisecaraacakdilakukanpadakondisifermentasiskalaindustri, namunbiayanyamahal • Isolasisecaraselektif : • isolasimutanresisten • isolasimutanauksotrop • Isolasiberdasarkanpenampakankoloni

  27. REKOMBINASI • Rekombinasipadabakteri : • Transformasi (pemutusanfragmenkromosommaupun plasmid sel donor danbergabungdenganfragmenkromosommaupun plasmid dariselpenerima) • Transduksi (pemindahan DNA darisatubakterikebakteri lain denganbantuan virus) • Konjugasi (pemindahanepisomadarisel donor keselresipien)

  28. Transduksi

  29. RekombinasipadaKapang SiklusseksualpadaKapang

  30. Siklusparaseksual

  31. RekombinasiPenggabunganProtoplasma, dengantujuan : 1. Rekombinasiinterspesifikantaragalurseksualdanparaseksual 2. Hibridisasiinterspesifikuntukmemperolehmikrobabaru 3. Transfeksiatautransformasiprotoplas (kloning DNA)

  32. REGULASI

  33. Mekanismeinduksienzim (tidakterdapat inducer)

  34. Mekanismeinduksienzim (terdapat inducer)

  35. Mekanisme feed back represion (tanpa co represor)

  36. Mekanisme feed back represion (terdapat co represor)

  37. Rekayasa Genetik Mikroba Tak Terarah untuk Kegiatan Industri • Dapat dilakukan melalui mutasi menggunakan agensia mutagenik atau radiasi UV • Contoh: Pengembangan Penicillium penghasil penicillin yang tinggi • Dapat dilakukan melalui fusi protoplas antar jasad yang secara filogenetik berjauhan hubungannya; sering digunakan pada rekayasa genetik khamir (yeasts) dan jamur • Rekayasa genetik alami • Menumbuhkan mikroba dalam keadaan marginal (“stressful”) dan menapis (selecting) galur mikroba baru dengan kemampuan tumbuh yang lebih baik pada keadaan tersebut. • Muncul karena mutasi spontan.

  38. Rekayasa Genetik Mikroba Terarahuntuk Kegiatan Industri • Melalui penyisipan potongan DNA yang mengandung gen menggunakan teknologi rekombinasi DNA untuk menghasilkan produk protein tertentu. • DNA hasil rekombinasi dapat dipindahkan ke dalam jasad yang lain untuk menghasilkan sifat yang dikehendaki di jasad tersebut. • Gen harus bisa diekspresikan.

  39. Pengendalian Ekspresi Gen • Melalui modifikasi pada daerah pengatur transkripsi (transcriptional regulation), memfusikan protein, dan menghilangkan daerah pengatur umpan balik (feedback regulation controls) • Cara ini merupakan bagian dari pengendalian jalur metabolisme untuk mengendalikan atau meningkatkan produksi suatu bahan.

  40. Vektor Ekspresi Vektor yang memiliki promoter untuk dapat melakukan transkripsi suatu gen dalam suatu spesies yang dikehendaki.

  41. DNA Rekombinan • Kombinasi DNA yang berasal dari dua organisme yang berbeda • Bakteri dan manusia • Bakteri dan tanaman • Virus dan manusia

  42. Bakteri Inang untuk Ekspresi Protein • E. coli • Informasi genetiknya sudah sangat dipahami • Kemampuannya dalam fermentasi telah sangat dipahami • Tumbuh cepat dan tidak banyak persyaratan • Dapat menerima berbagai vektor, mudah ditransformasi, • Proteinintraseluler, • Produksi protein rendah

  43. Bakteri Inang untuk Ekspresi Protein • Bacillus • Informasi genetiknya sudah sangat dipahami • Kemampuannya dalam fermentasi telah sangat dipahami • Tumbuh sangat cepat dan tidak banyak persyaratan • Produksi protein tinggi • Sulit ditransformasi • Protein intraseluler • Pilihan vektor terbatas

  44. Bakteri Inang untuk Ekspresi Protein • Streptomyces • Kemampuannya dalam fermentasi telah sangat dipahami • Informasi genetiknya sudah dipahami • Tidak banyak persyaratan untuk tumbuh • Produksi protein tinggi • Protein ektraseluler • Tumbuh lambat • Sulit ditransformasi • Pilihan vektor terbatas

  45. Khamir Inang untuk Ekspresi Protein • Saccharomyces • Kemampuannya dalam fermentasi telah sangat dipahami • Informasi genetiknya sudah dipahami • Tidak banyak persyaratan untuk tumbuh • Tumbuh cepat • Produksi protein tinggi • Protein ektraseluler • Sulit ditransformasi • Pilihan vektor terbatas

  46. Jamur Inang untuk Ekspresi Protein • Trichoderma • Tidak banyak persyaratan untuk tumbuh • Produksi protein tinggi • Protein ektraseluler • Kemampuannya dalam fermentasi belum banyak dipahami • Sulit ditransformasi • Tumbuh lambat • Pilihan vektor terbatas

More Related