Guna teknologi DNA dibidang lingkungan
description
Transcript of Guna teknologi DNA dibidang lingkungan
Guna teknologi DNA dibidang lingkungan
Dipersembahkan oleh: Bangga Praharja
NIM : 109016100057
BIOLOGI 3B
Rekayasa genetika
Teknologi DNA
Peran teknoloogi DNA dalam lingkungan
Manfaat teknologi DNA
Rekayasa Genetika
Rekayasa genetik adalah teknik yang dilakukan manusia dengan cara mentransfer/memindahkan gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme ke susunan gen (DNA) dari organisme lain.
Teknologi DNATeknologi DNA adalah pembentukan
kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA kedalam suatu vektor sehingga memungkinkan untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan didalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang
Manfaat Teknologi DNADengan mengisolasi dan mempelajari
masing-masing gen akan diperoleh pengetahuan tentang fungsi dan mekanisme kontrolnya.
Teknologi ini memungkinkan diperolehnya produk gen tertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih besardari pada produksi secara konvensional
Peran rekayasa genetika dalam bidang lingkunanRekayasa genetik
digunakan untuk pekerjaan yang berkaitan dengan lingkungan
Kemampuan mikroorganisme untuk mentransformasikan bahan kimia membantu menanggulangi beberapa masalah lingkungan
LANJUTAN Penguraian/ Biodegradasi
Bahan Pencemar (Polutan). Pengelolaan pencemaran lingkungan bertujuan agar suatu kegiatan sedapat mungkin menghasilkan polutan sesedikit mungkin atau menjadikan polutan tersebut tidak berbahaya lagi sehingga tidak menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan.
LANJUTAN Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan DetergenAlkil benzil sulfonat (ABS) adalah komponen detergen, yang
merupakanzat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat
digunkan sebagaipembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-
polar. Padaproses pencucian, ujung polar ini menghadap ke kotoran (lemak)
dan ujungpolarnya menghadap ke luar (ke-air). Bagian alkil dari ABS ada
yang linier dannon-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat
dan berbusa,tetapi lebih sukar terurai sehingga menyebabkan badan air
berbuih. Sulitnyaperuraian ini disebabkan karena atom C tersier memblokir beta-
oksidasi padaalkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang
linier. Namunada beberapa bakteri yang dapat menguraikan ABS meskipun
memakan waktuyang cukup lama.
Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan PlastikPlastik banyak kegunaannya tetapi polimer sintetik plastik sangat sulitdirombak secara alamiah. Hal ini mengakibatkan limbah yang plastik semakinmenumpuk dan dapat mencemari lingkungan. Akhir-akhir ini sudah mulaidiproduksi plastik yang mudah terurai.Dari alam telah ditemukan mikroba yang dapat merombak plastik, yaitu terdiri dari dari bakteri, actynomycetes, jamur, dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagai sumber C, tetapi hanya sedikit mikroba yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus fischeri dan Paecilomyces sp. Sedangkan mikroba yang mampu merombak dan menggunakan sumber C dari plsticizers yaitu jamur Aspergillus niger, A. Versicolor, Clasdosporium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., Verticillium sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae.
Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan minyak bumi Bakteri juga telah dimanfaatkan untuk mengatasi limbah minyak bumi di daerah kilang minyak (terutama kilang minyak lepas pantai) atau pada kecelakaankapal pengangkut minyak bumi. Golongan Pseudomonas, seperti Pseudomonasputida mampu mengkonsumsi hidrokarbon yang merupakan bagian utama dariminyak bumi dan bensin. Gen yang mengkode enzim pengurai hidrokarbonterdapat pada plasmid. Bakteri yang mengandung plasmid rekombinan dikulturdalam jerami dan dikeringkan. Jerami berongga yang telah berisi kultur bakterikering dapat disimpan dan digunakan jika diperlukan. Pada serat jeramiditaburkan di atas tumpahan minyak, mula-mula jerami akan menyerap minyakdan bakteri akan menguraikan tumpahan minyak itu menjadi senyawa yang tidakberbahaya dan tidak menimbulkan polusi.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Pestisida/herbisida
Untuk mengatasi pencemaran tersebut, sekarang banyak dipelajari
biodegradasi pestisida/ herbisida. Proses biodegradasi pestisida dipengaruhi olehstruktur kimia pestisida, sebagai berikut:
a. Semakin panjang rantai karbon alifatik, semakin mudah mengalamidegradasi.
b. Ketidak jenuhan dan percabangan rantai hidrokarbon akan mempermudahdegradasi.
c. Jumlah dan kedudukan atom-atom C1 pada cincin aromatik sangatmempengaruhi degradasi. Misal 2,4 D (2,4-diklorofenol asam asetat) lebihmudah dirombak di dalam tanah dibandingkan dengan 2,4,5-T (2,4,5-triklorofenoksi asam asetat).
d. Posisi terikatnya rantai samping sangat menetukan kemudahan degradasipestisida.Aspergilus niger merupakan salah satu spesies bakteri yang dapatdikembangkan untuk memetabolisme pestisida tertentu seperti endosulfan dan karbofuran.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Logam BeratBakteria dapat menghasilkan senyawa pengkhelat logam yang berupaligan berberat molekul rendah yang disebut siderofor. Siderofor dapat membentukkompleks dengan logam-logam termasuk logam berat. Umumnya pengkhelatan logam berat oleh bakteri adalah sebagai mekanisme bakteri untuk mempertahankan diri terhadap toksisitas logam. Bakteri yang tahan terhadap toksisitas logam berat mengalami perubahan terhadap sistem transport di membran selnya, sehingga terjadi penolakan atau pengurangan logam yang masuk ke dalam sitoplasma. Dengan demikian logam yang tidak dapat melewati membran sel akan terakumulasi dan diendapkan atau dijerap di permukaan sel.
Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan Limbah OrganikPenggunaan mikroba dalam mengolah limbah organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu menjadikannya pupuk organik dan menjadikannya biogas.a. Produksi pupuk organikPupuk organik merupakan hasil penguraian bahan organik oleh jasad renikatau mikroorganisme yang berupa zat-zat makanan yang dibutuhkan olehtanaman. Misal Kompos, pupuk kandang, dan pupuk hijau.b. Produksi biogasLimbah-limbah organik dan peternakan yang diuraikan oleh bakteri kelompok metanogen dapat menghasilkan biogas yang sebagian besar berupa metana. Biogas (metana) dapat terjadi dari penguraian limbah organik yang mengandung protein, lemak dan karbohidrat. Penguraian ini dilakukan untuk fermentasi oleh bakteri anaerob sehingga bejana yang digunakan untuk fermentasi limbah ini harus ditutup.
Penggunaan Bakteri dalam Pengolahan Limbah yang Kaya ProteinUntuk mengatasi hal tersebutharus ditambahkan bakteri denitrifikan yang telah direkayasa seperti Alcaligens faecalis, Bacillus lichemiformis, Pseudomonas denitrifikasi, Pseudomonas stutzeri, micrococcus denitrificans dan Thiobacillus denitrificans. Bakteri-bakteri ini mengubah nitrat menjadi nitrogen bebas yang tidak berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Denitrifikasi ini dapat terjadi dalam filter pasir aliran ke atas (moving bed upflow sand filter) maupun filter pasir ke bawah (moving bed down flow sand filter). Penambahan etanol sebagai sumber karbon tambahan sebanyak 3,3 – 3,5g CH3OH/g NO3-Neq dengan hydraulic loading rate sebesar 10m/jam serta sand turnover rate sebesar 3,8 bed/ d akan menghasilkan kinerja denitrifikasi menjadi baik sehingga nitrogen efluen akan baik ( <1,0 g/m3 ) dengan waktu yang dibutuhkan selama 13 jam.
Penggunaan Mikroba dalam pembersihan airDalam air baik yang kita anggap jernih, sampai terhadap air yangkeadaannya sudah kotor atau tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlahke-hidupan, yaitu misalnya yang berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumbermata-air dan sebagai-nya, di dalamnya terdiri dari bakteri, yaitu :· Kelompok bakteri besi (misalnya Crenothrix dan Sphaerotilus) yang mampumengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air seringberubah warna kalau disimpan lama yaitu warna kehitam-hitaman,kecoklatcoklatan,dan sebagainya.· Kelompok bakteri belerang (antara lain Chromatium dan Thiobacillus) yangmampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S. Akibatnya kalau air disimpanlama akan tercium bau busuk seperti bau telur busuk.· Kelompok mikroalge (misalnya yang termasuk mikroalga hijau, biru dankersik), sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasadjasadyang berwarna hijau, biru atau pun kekuning-kuningan, tergantungkepada dominasi jasad-jasad tersebut serta lingkungan yangmempengaruhinya.
Terimakasih Semoga bermanfaat bagi semuanya