Guna teknologi DNA dibidang lingkungan

1. BIOLOGI 3B Gunateknologi DNA dibidanglingkungan NIM : 109016100057 Dipersembahkanoleh: BanggaPraharja

2. Rekayasagenetika Teknologi DNA Manfaatteknologi DNA Peranteknoloogi DNA dalamlingkungan

3. RekayasaGenetika Rekayasagenetikadalahteknik yang dilakukanmanusiadengancaramentransfer/memindahkan gen (DNA) yang dianggapmenguntungkandarisatuorganismekesusunan gen (DNA) dariorganisme lain. 

4. Teknologi DNA • Teknologi 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

5. ManfaatTeknologi DNA • Denganmengisolasidanmempelajarimasing-masing gen akandiperolehpengetahuantentangfungsidanmekanismekontrolnya. • Teknologiinimemungkinkandiperolehnyaproduk gen tertentudalamwaktulebihcepatdanjumlahlebihbesardaripadaproduksisecarakonvensional

6. Peranrekayasagenetikadalambidanglingkunan • Rekayasagenetikdigunakanuntukpekerjaan yang berkaitandenganlingkungan • Kemampuanmikroorganismeuntukmentransformasikanbahankimiamembantumenanggulangibeberapamasalahlingkungan

7. LANJUTAN • Penguraian/ BiodegradasiBahanPencemar (Polutan). Pengelolaanpencemaranlingkunganbertujuan agar suatukegiatansedapatmungkinmenghasilkanpolutansesedikitmungkinataumenjadikanpolutantersebuttidakberbahayalagisehinggatidakmenimbulkanmasalahlingkungandankesehatan.

8. LANJUTAN • Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Detergen Alkilbenzilsulfonat (ABS) adalahkomponendetergen, yang merupakan zataktif yang dapatmenurunkanteganganmukasehinggadapatdigunkansebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar danujungalkil non-polar. Pada prosespencucian, ujung polar inimenghadapkekotoran (lemak) danujung polarnyamenghadapkeluar (ke-air). Bagianalkildari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapilebihsukarteruraisehinggamenyebabkanbadan air berbuih. Sulitnya peruraianinidisebabkankarena atom C tersiermemblokir beta-oksidasipada alkil. Hal inidapatdihindariapabila ABS mempunyaialkil yang linier. Namun adabeberapabakteri yang dapatmenguraikan ABS meskipunmemakanwaktu yang cukup lama.

9. PenggunaanMikrobadalamMenguraikanPlastik Plastikbanyakkegunaannyatetapipolimersintetikplastiksangatsulitdirombaksecaraalamiah. Hal inimengakibatkanlimbah yang plastiksemakinmenumpukdandapatmencemarilingkungan. Akhir-akhirinisudahmulaidiproduksiplastik yang mudahterurai.Darialamtelahditemukanmikroba yang dapatmerombakplastik, yaituterdiri dari dari bakteri, actynomycetes, jamur, dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagaisumber C, tetapihanyasedikitmikroba yang telahditemukanmampumerombakpolimerplastiknyayaitujamurAspergillusfischeridanPaecilomyces sp. Sedangkanmikroba yang mampumerombakdanmenggunakansumber C dariplsticizersyaitujamurAspergillusniger, A. Versicolor, Clasdosporium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., Verticillium sp., dankhamirZygosaccharomyces drosophilae.

10. PenggunaanMikrobadalamMenguraikanminyakbumi Bakterijugatelahdimanfaatkanuntukmengatasilimbahminyakbumididaerahkilangminyak (terutamakilangminyaklepaspantai) ataupadakecelakaan kapalpengangkutminyakbumi. Golongan Pseudomonas, sepertiPseudomonas putidamampumengkonsumsihidrokarbon yang merupakanbagianutamadari minyakbumidanbensin. Gen yang mengkodeenzimpenguraihidrokarbon terdapatpada plasmid. Bakteri yang mengandung plasmid rekombinandikultur dalamjeramidandikeringkan. Jeramiberongga yang telahberisikulturbakteri keringdapatdisimpandandigunakanjikadiperlukan. Padaseratjerami ditaburkandiatastumpahanminyak, mula-mulajeramiakanmenyerapminyak danbakteriakanmenguraikantumpahanminyakitumenjadisenyawa yang tidak berbahayadantidakmenimbulkanpolusi.

11. PenggunaanBakteridalamMenguraikanPestisida/herbisida Untukmengatasipencemarantersebut, sekarangbanyakdipelajari biodegradasipestisida/ herbisida. Prosesbiodegradasipestisidadipengaruhioleh strukturkimiapestisida, sebagaiberikut: a. Semakinpanjangrantaikarbonalifatik, semakinmudahmengalami degradasi. b. Ketidakjenuhandanpercabanganrantaihidrokarbonakanmempermudah degradasi. c. Jumlahdankedudukan atom-atom C1 padacincinaromatiksangat mempengaruhidegradasi. Misal 2,4 D (2,4-diklorofenol asamasetat) lebih mudahdirombakdidalamtanahdibandingkandengan 2,4,5-T (2,4,5- triklorofenoksiasamasetat). d. Posisi terikatnya rantai samping sangat menetukan kemudahan degradasi pestisida. Aspergilusnigermerupakansalahsatuspesiesbakteri yang dapat dikembangkan untuk memetabolisme pestisida tertentu seperti endosulfan dan karbofuran.

12. PenggunaanBakteridalamMenguraikanLogamBerat Bakteriadapatmenghasilkansenyawapengkhelatlogam yang berupaliganberberatmolekulrendah yang disebutsiderofor. Siderofordapatmembentukkompleksdenganlogam-logamtermasuklogamberat. Umumnyapengkhelatanlogamberatolehbakteriadalahsebagaimekanismebakteriuntukmempertahankandiriterhadaptoksisitaslogam. Bakteri yang tahanterhadaptoksisitaslogamberatmengalamiperubahanterhadapsistem transport dimembranselnya, sehinggaterjadipenolakanataupenguranganlogam yang masukkedalamsitoplasma. Dengandemikianlogam yang tidakdapatmelewatimembranselakanterakumulasi dan diendapkanataudijerap di permukaansel.

13. PenggunaanMikrobadalamMenguraikanLimbahOrganik Penggunaanmikrobadalammengolahlimbahorganikdapatdilakukandenganduacara, yaitumenjadikannyapupukorganikdanmenjadikannya biogas. a. Produksipupukorganik Pupukorganikmerupakanhasilpenguraianbahanorganikolehjasadrenik ataumikroorganisme yang berupazat-zatmakanan yang dibutuhkanolehtanaman. MisalKompos, pupukkandang, danpupukhijau. b. Produksi biogas Limbah-limbahorganikdanpeternakan yang diuraikanolehbakterikelompokmetanogendapatmenghasilkan biogas yang sebagianbesarberupametana. Biogas (metana) dapatterjadidaripenguraianlimbahorganik yang mengandung protein, lemakdankarbohidrat. Penguraianinidilakukanuntukfermentasiolehbakterianaerobsehinggabejana yang digunakanuntukfermentasilimbahiniharusditutup.

14. PenggunaanBakteridalamPengolahanLimbah yang Kaya Protein Untukmengatasihaltersebut harusditambahkanbakteridenitrifikan yang telahdirekayasasepertiAlcaligensfaecalis, Bacillus lichemiformis, Pseudomonas denitrifikasi, Pseudomonas stutzeri, micrococcus denitrificansdanThiobacillusdenitrificans. Bakteri-bakteriinimengubahnitratmenjadi nitrogen bebas yang tidakberbahayabagilingkungandankesehatanmanusia. Denitrifikasiinidapatterjadidalam filter pasiralirankeatas (moving bed upflow sand filter) maupun filter pasirkebawah (moving bed down flow sand filter). Penambahanetanolsebagaisumberkarbontambahansebanyak 3,3 – 3,5g CH3OH/g NO3-Neq denganhydraulic loading rate sebesar 10m/jam sertasand turnover rate sebesar 3,8 bed/ d akanmenghasilkankinerjadenitrifikasimenjadibaiksehingga nitrogen efluenakanbaik ( <1,0 g/m3 ) denganwaktu yang dibutuhkanselama 13 jam.

15. PenggunaanMikrobadalampembersihan air Dalam air baik yang kitaanggapjernih, sampaiterhadap air yang keadaannyasudahkotoratautercemar, didalamnyaakanterkandungsejumlah ke-hidupan, yaitumisalnya yang berasaldarisumurbiasa, sumurpompa, sumber mata-air dansebagai-nya, didalamnyaterdiridaribakteri, yaitu : · Kelompokbakteribesi (misalnyaCrenothrixdanSphaerotilus) yang mampu mengoksidasisenyawaferromenjadiferri. Akibatkehadirannya, air sering berubahwarnakalaudisimpan lama yaituwarnakehitam-hitaman,kecoklatcoklatan, dansebagainya. · Kelompokbakteribelerang (antara lain ChromatiumdanThiobacillus) yang mampumereduksisenyawasulfatmenjadi H2S. Akibatnyakalau air disimpan lama akanterciumbaubusuksepertibautelurbusuk. · Kelompokmikroalge (misalnya yang termasukmikroalgahijau, birudan kersik), sehinggakalau air disimpan lama didalamnyaakannampakjasadjasad yang berwarna hijau, biru atau pun kekuning-kuningan, tergantung kepadadominasijasad-jasadtersebutsertalingkungan yang mempengaruhinya.

16. Terimakasih Semogabermanfaatbagisemuanya