BIOTEKNOLOGI SISTEM PERKULIAHAN MATA KULIAH BIOTEKNOLOGI Terdiri dari
BIOTEKNOLOGI SISTEM PERKULIAHAN MATA KULIAH BIOTEKNOLOGI Terdiri dari 11 materi yang dirangkum dalam 14 kali pertemuan termasuk MID dan UAS. Metode pembelajaran ceramah, presentasi, diskusi, evaluasi Evaluasi dilakukan setiap 3 materi selesai berupa kuis (tes tertulis), Ujian Mid, Ujian Akhir Semester Mahasiswa wajib mengikuti sekurang-kurangnya 75% dari total pertemuan Penilaian berupa tes tertulis, tes lisan, aktivitas, performance, tugas Mahasiswa dibagi menjadi 5 kelompok diskusi-presentasi, masing kelompok 1 judul materi Apabila kuliah kosong/berhalangan hadir, maka diganti dengan hari lain Setiap akan presentasi, kelompok wajib mengumpulkan makalah dan PPT sebagai tambahan tugas Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Standar Kompetensi : mendeskripsikan prinsip-prinsip Bioteknologi dan dapat menjelaskan aplikasi Bioteknologi dalam berbagai bidang kehidupan. Kompetensi Dasar 1 mendeskripsikan pengertian bioteknologi dan sejarah perkembangannya. Kompetensi Dasar 2 Memahami perbedaan bioteknologi klasik dan bioteknologi modern, serta mengemukakan peranan dan cara isolasi mikrobia di dalam bioteknologi. Kompetensi Dasar 3 mendeskripsikan prinsip-prinsip utama teknologi DNA Rekombinan Kompetensi Dasar 4 mengemukakan bagaimana terjadinya proses pengaturan ekspresi gen pada organisme prokayotik. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Kompetensi Dasar 5 memahami cara mengisolasi dan memurnikan enzim hingga proses pengendapan enzim Kompetensi Dasar 6 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang: pertanian. Kompetensi Dasar 7 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang: peternakan. Kompetensi Dasar 8 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang: kesehatan. Kompetensi Dasar 9 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang: forensik Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Kompetensi Dasar 10 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang bioinformatika Kompetensi Dasar 11 mendeskripsikan dan memberikan contoh tentang penerapan prinsip-prinsip Bioteknologi dalam bidang bioremidiasi lingkungan 12 PENGAYAAN Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI KONTRAK KULIAH 1. Perkuliahan berlangsung minimal 14 kali pertemuan 2. Perkuliahan dilakukan dengan metode presentasi dan diskusi kelompok dengan setiap kelompok bertanggung jawab terhadap 1 materi 3. Tagihan setiap kelompok berupa makalah dan PPT 4. Kuis dilakukan setelah 3 materi selesai 5. Perkuliahan dimulai tepat waktu, selambat-lambatnya 30 menit. 6. Apabila selama 30 menit, tidak ada konfirmasi dari dosen, maka kuliah ditiadakan diganti dengan hari/jam lain. 7. Apabila dosen berhalangan hadir, maka ketua tingkat/penanggungjawab mata kuliah akan dikonfirmasi terlebih dahulu 8. Mahasiswa hadir tepat waktu dan terlambat paling lama 30 menit setelah perkuliahan dimulai. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI SISTEM PENILAIAN Teknik Penilaian : 1. Kuis : Tes, 2. Aktivitas : Observasi 3. Performance : Observasi Instrumen Penilaian 1. Kuis : Tes Tertulis 2. Aktivitas : Lembar Observasi 3. Performance : Lembar Observasi Sistem Penilaian : N. Akhir = 60% N. Aktv dan N Tugs + 40% N. Mid dan N. Uj NB : Kuis Masuk nilai tugas, performace masuk nilai aktivitas Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI PEMBAGIAN KELOMPOK PRESENTASI KD/MATERI KELOMPOK 1 DOSEN 2 KELOMPOK 5 3 DOSEN 4 KELOMPOK 4 5 DOSEN 6 KELOMPOK 3 7 DOSEN 8 KELOMPOK 2 9 DOSEN 10 KELOMPOK 1 11 DOSEN 12 PENGAYAAN Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Yeast What is biotechnology? Lactid Acid Bacteri Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang menggunakan mahluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia MIKROBIOLOGI ENZIMOLOGI BIOKIMIA BIOLOGI SEL GENETIKA TEKNIK KIMIA Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioteknologi secara umum didefinisikan sebagai penggunaan atau pemanfaatan organisme hidup maupun produk dari organisme tersebut untuk kepentingan manusia dan sebagai bentuk dari pemecahan masalah yang dihadapi manusia. Bioteknologi awal: q Fermentasi, untuk pembuatan roti, keju, yogurt, dan minuman alkohol. q Persilangan selektif Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioteknologi masa kini Genetic engineering: modifikasi material genetik untuk meraih tujuan tertentu. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI APA TUJUAN BIOTEKNOLOGI? Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Tujuan dari Bioteknologi • Memahami proses pewarisan sifat dan ekspresi gen. • Memberikan pemahaman tentang treatment dari berbagai macam penyakit, khususnya kelainan genetik. • Untuk meningkatkan keuntungan ekonomi, termasuk memperbaiki kualitas produk tanaman dan ternak dan efisiensi produksi molekul biologi yang bermanfaat. – Example: Vitamin A fortified engineered rice Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Sejarah evolusi bioteknologi: • produksi bioteknologi makanan dan minuman (sejak sebelum 4000 sm) • Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Perkembangan Bioteknologi § Bioteknologi Purba – di awal sejarah peradaban manusia, behubungan dengan makanan dan perlindungan tubuh, termasuk di dalamnya domestikasi § Bioteknologi Klasik – Produksi makanan dan obat-obatan berdasarkan fermentasi § Bioteknologi Modern – Rekayasa informasi genetika pada mahluk hidup Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioteknologi Purba Memunculkan Domestikasi dan Pertanian • Manusia jaman batu mulai hidup menetap dan mengembangkan budaya bertani ± 10, 000 tahun yang lalu • Petani di Asia muka mulai bercocok tanam gandum (wheat dan barley), serta gandum hitam (rye) • Pertanian (gandum dan buncis) dan peternakan (sapi, kambing, dan biri-biri) mulai berkembang di Mesir (6, 000 tahun yang lalu) • Arkeologis menemukan bukti adanya lokasi pertanian purba di Amerika, Asia Timur, dan Eropa Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioteknologi Purba Memunculkan Proses Fermentasi hasil Pertanian Makanan hasil fermentasi (3500 tahun yang lalu) 1. Khamir + Jus buah: Anggur 2. Khamir + Ekstrak gandum (barley): Bir 3. Khamir dan Jamur + Beras: Tape (Asia Tenggara), Sake(Jepang) 4. Jamur + Kedelai: Tempe 5. Bakteri + Kedelai: Natto (Jepang) Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioteknologi Purba Fermentasi berkembang • Perang Dunia I – fermentasi untuk membuat senyawa organik (gliserol) guna pembuatan bahan peledak • Perang Dunia II – bioreaktor atau fermenter: – fermentasi untuk membuat : q. Antibiotika q. Kolesterol – Steroid q. Asam-asam amino Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Awal Kebangkitan Bioteknologi Modern • 1944 : DNA diketahui sebagai bahan pembawa sifat …. . hingga…. • 1973 : Penelitian rekombinan DNA pertama oleh Cohen and Boyer Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Kloning DNA Pertama oleh Boyer, Cohen dan Chang n n n Potongan DNA disambungkan ke dalam suatu vector, and digunakan untuk mentransformasi sel E. coli DNA yang berasal dari suatu bakteri dapat dimasukkan ke dalam tubuh bakteri lain yang tidak memiliki hubungan filogenik Boyer dan Cohen memperoleh hak paten atas metode kloning DNA dan transformasi bakteri pada tahun 1980 Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Pemuliaan selektif VS Rekayasa Genetika Parameter Tingkat Ketepatan Kepastian Batasan Taksonomi Pemuliaan Selektif Organisme Utuh Sekumpulan gen Perubahan genetik sulit atau tidak mungkin dikarakterisasi Hanya dapat dipakai dalam satu spesies atau genus Rekayasa Genetika Sel atau molekul Satu gen tunggal Perubahan genetik dapat dikarakterisasi dengan baik Tidak ada batasan taksonomi Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI History of Biotechnology • • Alexander Fleming (1928) discovered Penicilium as antibiotic, that can inhibited the growth of human skin disease cause S. aureus Alfred Day Hershey's and Martha Chase's studies in bacteriophages prove that only the nucleic acids carry the genetic information; proteins are definitively excluded from playing this role (1952) Watson & Crick (1953) invented DNA double helix structure Chase & Hershey Crick Watson Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Sejarah Perkembangan (The Gold Period) 1. 2. 3. 4. 1750: B. C. Sumerians Brew Beer 1944: DNA confirmed as genetic material 1967: First protein synthesized by automation 1973: First recombinant DNA experiment by Cohen and Boyer 5. 1973: Voluntary moratorium on certain cloning experiments 6. 1974: Recombinant DNA Advisory Committee founded at NIH 7. 1976: NIH Guidelines established 8. 1980: Boyer Cohen patent issued (shared equally between Boyer, UCSF, Cohen, and Stanford) 9. 1982: 1 st animal vaccine made by DNA recombinant technology 10. 1985: DNA Finger printing by Alec Jeffreys Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI ADVANCE DEVELOPMENT BIOTECHNOLOGY • 1987: First authorized field test of a GMO-Frostban, Adv. Genetic Sciences • 1988: PCR developed by K. Mullis • 1990: 1 st Gene Therapy Trials in U. S. • 1994: Flavr Savr Tamato- Calgene • 1995: 1 st DNA sequences of free-living organism completed • 1996: Human Genome Project under way • 1997: Dolly-First cloned mammal • 2000: Human Genome sequence is complete 3 billion bases, 2 yrs ahead of schedule • 2001: Copy Cat, Cloning pets for profit. • 2002: First Human Clone? • 2003: Dolly is put down, Final version of Human DNA Sequence published. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI History of Biotechnology • (1960 s) gene cloning • Genetic engineering: manipulation of DNA of an organism • Recombinant DNA: the process of combining DNA from different source to produce many kinds of protein, eg: insulin, growth hormone, etc • (1990) Human Project Genome Ashi Di. Silva, the first gene therapy patient. SCID (patient) Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Forensic Biotechnology Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Bioremidiation • Bioremidiation is being used to clean up many environmental hazard that have been caused by industrial progress • Ananda Chakrabarty (1970 s) developed a strain of a bacteria that was capable in degrading component in crude oil. Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI Medical Biotechnology • Adult Stem Cell platicity • Extracting stem cell • Antibodi Monoklonal • Terapi gen • Pembuatan Vaksin • Detecting Genetic Diseaes Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
BIOTEKNOLOGI PERTEMUAN SELANJUTNYA PRESENTASI KELOMPOK 5 SIAPKAN MAKALAH DAN PPT Anwari Adi Nugroho, S. Pd. , M. Pd.
- Slides: 31