• Tidak ada hasil yang ditemukan

BIOTEKNOLOGI dan yang id bab 2

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "BIOTEKNOLOGI dan yang id bab 2"

Copied!
5
0
0

Teks penuh

(1)

 

PRODUK BIOTEKNOLOGI FARMASI

Tahapan-tahapan penting dan rute menuju Bioteknologi dimulai tahun 1859 Charles Darwin dengan theori Evolusinya “ On the Origin of Species by mean of the natural selection”, kemudian 1865 era genetika dimulai ketika Gregor Mendel menemukan faktor keturunan (heritable factors). Penemuan berikut merupakan hal yang sangat penting yaitu tahun 1953 James Watson dan Francis Crick menentukan struktur DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) “ double helix” Era rekayasa genetika dimulai setelah pada tahun 1970 dengan penemuan enzim restriksi untuk memotong DNA, pemenang hadiah Nobel kedokteran tahun 1978 Teknologi Rekombinan DNA (DNA recombinant technology) dimulai tahun 1972 Paul Berg dengan 2 potongan fragment DNA virus dan E.coli membuat DNA rekombinan dan memenangkan hadiah Nobel Tahun 1976 Genentech.Inc (GENetic ENgineering TECHnology) dengan target kloning insulin manusia, dan go public pada 14 oktober 1980.

Elli Lily lisensi dari Genentech tahun 1978 untuk klon insulin manusia, dan tahun 1982 humulin merupakan obat DNA rekombinan pertama yang telah diuji FDA. Tahun 1986 PCR (Polymerase Chain Reaction) oleh Kary Mullis merupakan revolusi biologi molekuler, yaitu untuk penggandaan DNA Rencana ambisius dimulai tahun 1989 dengan HGP (Human Genome Project) yaitu pemetaan genom manusia dengan perkiraan biaya “ $ 3 billion” Selanjutnya berlomba inovasi-inovasi teknologi dan produk seperti tahun 1994 Calgene’s FlavrSavr tomato, 1996 kloning Dolly, DNA Chip Technology, 1997 Cloned Mice, 1997 Artificial Chromosone.

Pada tahun 2001 surprise tentang genom manusia mengandung 35.000 gen dipublikasi pada majalah Nature, Tahun tersebut pula Cloning Ban, US House of Representatives meloloskan Human Cloning Prohibition Act of 2001. 10 Agustus 2001 George Bush memutuskan untuk memberikan pendanaan untuk Stem Cells yaitu untuk human embryonic stem cell (hES cells) yaitu untuk penelitian theurapeutic cloning untuk mendapatkan hES stem cells, jaringan, organ yang genetik identik dan kompatibel immunologik untuk donor.

Hormon dan protein terapis

Produksi hormon-hormon terapis melalui mikrobia mulai dikembangkan karena adanya berbagai masalah kesehatan, khususnya berkembangnya penyakit-penyakit degeneratif, baik yang merupakan penyakit genetis atau bukan. Salah satu penyakit yang banyak diderita masyarakat modern adalah diabetes tipe I, yaitu penyakit dimana tubuh tidak dapat mensintesis hormon insulin dalam jumlah cukup untuk pengaturan kadar gula darah. Karena ketidakmampuan tubuh untuk mensintesis, maka satu-satunya cara pengobatan adalah dengan menginjeksikan sumber insulin dari luar tubuh, yaitu menggunakan insulin dari ternak seperti babi ataupun dari cadaver.

(2)

tersebut. Karena masalah yang ada, produksi insulin kemudian dialihkan ke cara lain, yaitu dengan merekayasa mikrobia agar dapat menghasilkan insulin manusia.

Mikrobia yang digunakan untuk mensintesis insulin manusia adalah Escherichia coli. Pertama-tama gen pada manusia yang mengkode insulin dan kloning vektor pUC19 dipotong menggunakan enzim restriksi SalI menghasilkan sticky ends pada daerah gen LacZ pada plasmid. Kemudian fragmen DNA yang membawa gen insulin dan vektor disambungkan menggunakan enzim ligase, menghasilkan sejumlah plasmid rekombinan dan juga plasmid yang gagal terekombinasi. Plasmid kemudian diintegrasikan kedalam sel E. coli melalui proses transformasi dan kemudian dikulturkan. Proses seleksi transforman kemudian dilakukan dengan melihat ekpresi gen resistensi antibiotik dan gen LacZ untuk menentukan transforman yang mana yang sukses menerima plasmid rekombinan. Koloni transforman rekombinan kemudian dikulturkan untuk memproduksi insulin yang akan diekspresikan oleh gen insulin manusia yang telah disisipkan (Pommerville, 2010). Hormon insulin manusia sintesis, yang sebagai produk farmasi dinamai dengan Humulin, mulai dipasarkan oleh perusahaan farmasi Eli Lilly sejak tahun 1982.

Permasalahan yang sama juga melatarbelakangi rekayasa genetik mikrobia untuk memproduksi hormon pertumbuhan manusia (hGH). Pada awalnya untuk mengobati hipopituarisme, kelainan berupa kekerdilan akibat kekurangan hGH, hGH diekstraksi dari pituitari cadaver. Suatu perusahaan farmasi, Genentech, kemudian berhasil mensintesis hGH dengan menggunakan expression host bakteri E. coli dan kemudian dipasarkan dengan nama Protropin sejak tahun 1985. Pada tahun 2003, perusahaan farmasi Pfizer memasarkan hGH dengan nama Somavert (Wittmann, 2010).

Produk farmasi penting lainnya yang dihasilkan dengan rekayasa genetik adalah protein yang disebut dengan Tissue Plasminogen Activator (tPA). Protein ini berfungsi untuk membantu melarutkan darah yang membeku dan menurunkan resiko serangan jantung yang berikutnya jika diberikan sesegera mungkin setelah serangan pertama (Campbell dan Reece, 2005). Produk tPA rekombinan dipasarkan oleh Genentech dengan nama Alteplase sejak tahun 1985 (Wu-Pong and Rojanasakul, 2008).

Antibiotik dan Vaksin

Produk farmasi lain yang dihasilkan melalui rekayasa genetik adalah berbagai macam antibiotik yang digunakan sebagai pencegahan dan pengobatan penyakit-penyakit yang disebabkan oleh infeksi mikrobia. Berbeda dengan rekayasa genetik untuk mensintesis hormon dan protein terapis yang dilakukan dengan cara menyisipkan gen tertentu yang kemudian akan diekspresikan oleh expression host, antibiotik memang merupakan produk sampingan dari mikroba secara alami. Rekayasa genetik dilakukan dengan cara menyisipkan promoter dan sekuen kontrol gen yang sangat aktif sehingga jumlah produk yang diinginkan dapat ditingkatkan.

Fungi Acremonium chrysogenum adalah mikrobia yang digunakan dalam industri antibiotik penicillin N dan cephalosporin. Kedua antibiotik ini merupakan produk yang dibentuk dari reaksi yang dikatalisis oleh enzim bifungsional DAOC ekpandase-hidroksilase dan DAC asetiltransferase. Kedua enzim ini dikode oleh gen cefEF dan cefG yang kemudian diamplifikasi dan diperkuat ekspresinya dengan menggunakan promoter aktif sehingga dapat menghasilkan produk yang lebih banyak hingga 50% (Hofrichter, 2010).

(3)

erythrae yang digunakan untuk mengobati infeksi oleh Streptococcus, Staphylococcus, Mycoplasma, Ureaplasma, Chlamydia, dan Legionella. Peningkatan sintesis erythromycin dapat dilakukan dengan cara meningkatkan metabolisme oksigen. Metabolisme oksigen dapat ditingkatkan dengan mengekspresikan gen haemoglobin bakteri Vitreoscilla (vhb). Rekayasa genetik pada Sac. erythrea dengan memasukkan gen vhb yang dikontrol dengan promoter

PermE menggunakan vektor pETR432 memperlihatkan hasil produksi erythromycin 60% lebih banyak daripada wild strain Sac. erythrea (Brunker et. al., 1998).

Produk lainnya yang dihasilkan melalui rekayasa genetik adalah vaksin. Vaksin merupakan varian atau derivat patogen tidak berbahaya yang merangsang sistem imun untuk melawan patogen tersebut. Teknik DNA rekombinan dalam produksi vaksin digunakkan dalam 2 cara. Cara pertama yaitu dengan mensintesis protein khusus yang secara alami terdapat pada permukaan patogen untuk kemudian memicu respon imunitas terhadap jenis protein tersebut. Cara kedua adalah dengan memodifikasi genom dari patogen sehingga patogenitasnya melemah dengan teknik penyambungan gen. Cara yang kedua biasanya lebih efektif karena dapat memicu respon dari sistem imun yang lebih baik (Campbell dan Reece, 2005).

BAKTERI AEROB DAN ANAEROB

Jenis Bakteri anaerobik

Ada tiga jenis bakteri anaerob:

 Bakteri Anaerob fakultatif – ini adalah bakteri yang mampu tumbuh tanpa adanya oksigen. Energi mereka berasal dari fermentasi. Tetapi jika oksigen hadir mereka dapat memperoleh energi mereka dengan respirasi aerobik.

 Bakteri anaerob Obligat – membutuhkan lingkungan di mana tidak ada oksigen karena mereka tidak dapat tumbuh dalam kehadirannya. Beberapa bakteri anaerob obligat bahkan dirugikan oleh oksigen.

 Bakteri Aerotolerant – tidak membutuhkan oksigen untuk tumbuh, tetapi dapat bertahan dalam kehadirannya.

Contoh Bakteri Anaerobik

(4)

makan hamburger yang terkontaminasi. Sejak itu, banyak kasus ditemukan keracunan oleh E.coli diyakini berasal dari daging sapi kurang matang.

 Bakteri genus Staphylococcus – strain anaerob fakultatif -beberapa tidak berbahaya dan berada pada kulit manusia atau selaput lendir. Di bawah mikroskop mereka tampak bulat (cocci) dalam bentuk. Ada sejumlah strain yang dapat menyebabkan infeksi, baik dengan menyerang sel-sel atau melepaskan racun. Salah satu jenis yang telah menimbulkan kekhawatiran adalah bakteri Staphylococcus aureus, terutama methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) yang tahan terhadap berbagai macam antibiotik dan dapat menyebabkan sejumlah infeksi.

 Genus Clostridium – anaerob obligat – di bawah mikroskop mereka muncul berbentuk batang. Contohnya termasuk – 1) C. botulinum yang memproduksi toksin yang

mematikan-botulinum di dunia. Bakteri ini biasanya ditemukan dalam daging yang ditangani secara tidak benar. Botulinum dalam jumlah kecil digunakan dalam obat untuk mengobati kejang otot, dan dalam kosmetik untuk mengurangi munculnya keriput 2) C. tetani yang menyebabkan tetanus dan 3) C. perfringen yang ditemukan dalam

pembusukan vegetasi dan dalam saluran usus manusia. Infeksi oleh bakteri ini dapat menyebabkan nekrosis jaringan dan gas gangren.

 Bakteroides – beberapa spesies yang bermanfaat bagi manusia karena mereka mendesak keluar patogen potensial. Mereka membentuk bagian besar dari flora manusia normal. Karena banyak strain tersebut patogen oportunistik pada manusia, dan dapat

menyebabkan infeksi di beberapa bagian tubuh termasuk rongga peritoneal dan saluran urogenital perempuan.

Jenis Bakteri Aerob

Bakteri aerob merupakan bakteri yang membutuhkan oksigen atau zat asam untuk pertumbuhannya.Bakteri aerob membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Jenis-jenis bakteri aerob adalah sebagai berikut:

 Aerob obligat – bakteri ini merupakan strain bakteri obligat yang membutuhkan oksigen untuk memperoleh energi, pertumbuhan, reproduksi, dan respirasi sel.

 Aerob fakultatif – jenis bakteri yang dapat menggunakan oksigen tetapi dapat juga menghasilkan energi secara anaerobik.

 Mikroaerofil – bakteri yang bisa menggunakan oksigen tetapi dalam konsentrasi yang sangat kecil (mikromolar).

Contoh Bakteri Aerob

Mempelajari fitur karakteristik dan pentingnya bakteri adalah bagian utama dari bakteriologi. Disebutkan di bawah ini adalah beberapa contoh bakteri aerob dan fitur karakteristik mereka:

(5)

Genus Bacillus meliputi spesies bakteri jenis baik obligat dan fakultatif. Mereka termasuk hidup bebas atau galur patogen. Misalnya, B. subtilis adalah bakteri tanah yang hidup bebas, sedangkan B. antraks menyebabkan Infeksi penyakit anthrax. Ubiquitous dalam kebiasaan dan memiliki genom ukuran besar, berbagai spesies Bacillus secara komersial digunakan untuk produksi enzim dan penelitian genetik.

 Mycobacterium tuberculosis

Spesies bakteri patogen yang menyebabkan tuberkulosis. Ini adalah bakteri berbentuk batang, bakteri aerob obligat, ditandai dengan adanya lapisan seperti lilin di dinding. Sebagai sebuah spesies yang membutuhkan oksigen, M. tuberculosis menempati paru-paru mammalian, di mana oksigen hadir dalam jumlah yang sangat tinggi. Ini terbagi pada tingkat yang sangat lambat, infeksi setelah sekitar 15 jam.

 Nocardia

Berbentuk batang dan jenis gram positif, genus Nocardia terdiri lebih dari 80 spesies. Bakteri ini, sebagian mampu menyebabkan kondisi kesehatan menurun, sementara yang lain non-patogen. Penyakit yang disebabkan oleh infeksi Nocardia disebut Nocardiosis, hanya

mempengaruhi paru-paru atau seluruh tubuh. Biasanya, Nocardia tumbuh subur di rongga mulut, terutama di gusi dan kotak periodontal.

 Lactobacillus

Lactobacillus bukan bakteri aerob benar, tetapi hal ini termasuk dalam jenis fakultatif. Anda mungkin telah mendengar tentang aplikasi bakteri ini pada pengentalan dan fermentasi makanan. Hal ini biasanya ditemukan di rongga mulut dan usus tanpa menyebabkan gejala apapun.

Sebaliknya, beberapa spesies Lactobacillus yang bermanfaat bagi kesehatan dan diklasifikasikan sebagai tumbuhan probiotik.

Referensi

Dokumen terkait

 Menurut Mustopadidjaja: Kebijakan adalah keputusan suatu organisasi yang dimaksudkan untuk mengatasi permasalahan tertentu sebagai keputusan atau untuk mencapai tujuan

Muachiroh Abbas, M.Si selaku pembimbing I atas bimbingan dan masukan mengenai struktur pertumbuhan dan mikroteknik khususnya dalam pembuatan preparat polen;

suhu tubuh lebih cepat dikarenakan proses penggantian kalau kompres tidak dingin akibat menyerap panas dari suhu tubuh. Gambar-3 menunjukan desain alat penurun

Dalam sebuah sistem pre-emptive multitasking, kernel akan memberi slot waktu kepada setiap program dan berpindah dari satu proses ke proses yang lain dengan cepat hingga

Suherman, Erman, dkk,2002, Strategi Pembelajaran Matematika Kontemporer, Jakata: Jurusan Pendidikan Matematika Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam;

Banyak cara merancang untuk , pada penelitian ini perancangan dilakukan dengan melakukan terhadap variasi mortar dan variasi rasio volume mortar terhadap volume

Bahwa hasil korelasi antara metakognitif mahasiswa dengan prestasi belajar Struktur Aljabar-1 yang telah dihitung dengan menggunakan perhitungan statistik berbantuan

[r]