bioteknologi konvensional - cara pembuatan keju
DESCRIPTION
berisi tentang salah satu contoh bioteknologi konvensional yaitu keju. beserta cara pembuatan dan bakteri yang mambantu dalam proses fermentasiTRANSCRIPT
CARA PEMBUATAN KEJUa. Dengan metode bioteknologi
Prinsip pembuatan keju adalah fermentasi asam laktat yang terdapat dalam susu. Berikut
adalah tahap-tahap pembuatan keju dengan metode bioteknologi.
a. Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan/pasteurisasi susu, kecuali pada jenis-
jenis keju tertentu seperti Emmentaler dari Swiss yang menggunakan susu mentah.
b. Kemudian zat pembantu penggumpalan (rennet, sejenis enzim penggumpal yang biasa terdapat
dalam lambung sapi dan/atau bakteri yang dapat mengasamkan susu) ditambahkan.
c. Tergantung metodenya, setelah setengah sampai 5 jam, susu akan menggumpal sehingga
terpisah menjadi sebuah gumpalan besar (curd) dan bagian yang cair (whey).
d. Gumpalan ini dipotong-potong menjadi bagian-bagian yang sama besar, agar bagian yang cair
(whey) semakin banyak yang keluar. Semakin kecil potongan, semakin sedikit cairan yang
dikandung oleh keju nantinya, sehingga keju semakin keras.
e. Potongan-potongan ini kemudian diaduk, dipanaskan, dan kadang dipress untuk
menghilangkan lebih banyak lagi cairan.
f. Setelah itu, bakal keju yang masih lunak itu dibubuhi jamur dan dibentuk. Lalu diolesi atau
direndam dalam air garam untuk membunuh bakteri merugikan yang mungkin terdapat di
dalamnya. Ada juga jenis keju yang direndam sebelum diberi jamur.
g. Terakhir, bakal keju dimatangkan dalam kondisi tertentu. Semakin lama dimatangkan, keju akan
semakin keras.
h. Pengecualian dari proses di atas tentu saja banyak dijumpai.
Keju segar (fresh cheese) seperti cottage cheese atau Ricotta misalnya, tidak perlu mengalami
proses penggaraman dan pematangan.
b. Dengan metode sederhanaBagi kebanyakan orang Asia, cara membuat keju merupakan hal yang asing, bukan
karena cara membuat keju itu susah tapi lebih karena cara membuat keju adalah hal yang tidak
pernah terpikirkan oleh mereka. Selain karena mungkin tidak senang makan keju, juga
keju bukan makanan yang cocok buat lidah mereka. Tapi apakah semua orang asia tidak mau
belajar cara membuat keju? Tentu tidak, karena bagi orang yang berwatak bisnis, membuat keju
adalah ladang penghasilan baru mereka. Banyaknya orang yang belajar cara membuat
keju sekarang dikarenakan seiring dengan permintaan keju dalam pasar lokal dan internasional
yang semakin meningkat.
Bahan-bahan:
a. Siapkan 2 gelas susu segar sebagai bahan utama pembuatan kejub. Siapkan 4 sendok teh cuka makan atau air jeruk lemon.c. Sediakan garam secukupnya. Cara membuat:
a. Mulai pembuatan keju dengan memasak susu dalam panci dan terus diaduk sampai mendidih. (susu harus terus diaduk agar tidak hangus atau lengket)
b. Setelah susu mendidih, biarkan air rebusan susu, tutup panci jangan terlalu rapat agar uap panas bisa keluar.
c. Kemudian, tambahkan 4 sendok cuka/air lemon, ini untuk memisahkan zat padat pada susu dengan zat cair (whey)
d. Aduk rata cuka dalam bahan keju tersebut selama kurang lebih 5-10 menite. Setelah zat padat (gumpalan susu) terpisah, siapkan saringan kelapa (saringan kawat) dengan
dilapisi kain bersih untuk menyaring bakal keju tersebut.f. Saring sampai benar-benar terpisahkan airnya, dengan cara diteka-tekan pelan saja.g. Kemudian, campur hasil perasan (gumpalan keju) dengan garam secukupnyah. Setelah tercampur, masukkan keju tersebut dalam wadah bersih / boleh juga dibiarkan dalam
bentuk bulat.i. Setelah keju dingin, masukkan dalam lemari es untuk kemudian dinikmati seperti biasa. Tips agar keju yang telah dibuat tetap segar dan lebih tahan lama. 1. Sebelum menyimpan keju dalam wadah, lapisi dahulu keju dengan kertas alumunium foil
kemudian bungkus rapih dan masukkan dalam wadah tertutup rapat.2. Setelah mengambil keju untuk dikomsumsi jangan lupa rapikan kembali bungkusan
alumunium foil dan rapatkan kembali tutup wadah kejunya.3. Simpan keju dalam lemari es dalam rak khusus. Jangan campurkan keju dengan bahan
makanan yang memiliki aroma menusuk seperti; ikan, daging, maupun sayur atau buah yang menyengat
4. Simpan keju dalam suhu 5-10 derajat celcius (bisa di rak dibawah freezer)5. Jangan pernah membekukan keju! Karena bila keju beku, akan mengurangi kandungan
nutrisi, kualitas kelembutan, aroma, serta rasa kejunya.
Keju (dari bahasa Portugis, queijo) adalah sebuah makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat dalam susu melalui proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri atau enzim tertentu yang disebut rennet. Hasil dari proses tersebut nantinya akan dikeringkan, diproses, dan diawetkan dengan berbagai macam cara. Dari sebuah susu dapat diproduksi berbagai variasi produk keju.Produk-produk keju bervariasi ditentukan dari tipe susu, metode pengentalan, temperatur, metode pemotongan, pengeringan, pemanasan, juga proses pematangan keju dan pengawetan. Umumnya, hewan yang dijadikan sumber air susu adalah sapi. Air susu unta, kambing, domba, kuda, atau kerbau digunakan pada beberapa tipe keju lokal.
Asal usulKeju sudah diproduksi sejak zaman prasejarah walaupun tidak ada bukti pasti
kapan pembuatan keju pertama kali dilakukan. Masyarakat prasejarah mulai meninggalkan gaya hidup nomaden dan beralih menjadi beternak kambing, domba maupun sapi. Karena kebersihan yang kurang, terkena sinar matahari secara langsung atau terkena panas dari api maka susu dalam bejana tersebut menjadi asam dan kental. Setelah dicoba ternyata susu tersebut masih dapat dimakan, dan itulah pertama kalinya manusia menemukan keju krim asam (sour cream cheese).
Keju krim manis (sweet cream cheese) juga ditemukan secara kebetulan. Sebuah legenda yang menceritakan bahwa beberapa pemburu yang membunuh seekor anak sapi, kemudian membuka perutnya dan menemukan sesuatu berwarna putih yang memiliki rasa yang enak. Adanya enzim rennet di dalam perut sapi menyebabkan susunya menjadi kental, sehingga menjadi apa yang kita sebut keju saat ini. Cerita lainnya mengatakan bahwa keju ditemukan pertama kali di Timur Tengah oleh seorang pengembara dari Arab. Pengembara tersebut melakukan perjalanan di padang gurun mengendarai kuda dengan membawa susu di pelananya. Setelah beberapa lama, susu tersebut telah berubah menjadi air yang pucat dan gumpalan-gumpalan putih. Karena pelana penyimpan susu terbuat dari perut binatang (sapi, kambing ataupun domba) yang mengandung rennet, maka kombinasi dari rennet, cuaca yang panas dan guncangan-guncangan ketika mengendarai kuda telah mengubah susu menjadi keju, dan setelah itu orang-orang mulai menggunakan enzim dari perut binatang untuk membuat keju.
Keju di zaman modernDi abad ke 19, Ferdinand Cohn menjadi orang pertama yang menemukan bahwa
proses pematangan keju diarahkan oleh mikroorganisme. Setelah itu, semakin banyak pula riset yang dilakukan berhubungan dengan keju dan proses pembuatannya. Dengan berkembangnya pengetahuan tentang keju baik dari segi biologis maupun kimiawi, proses pembuatan keju pun menjadi umum di masyarakat. Hasilnya, perusahaan-perusahaan kecil maupun peternakan-peternakan berlomba-lomba memproduksi keju mereka sendiri.
Pembuatan kejuAda lima tahapan utama dalam pembuatan keju. Tahapan-tahapan tersebut adalah:Pengasaman
Susu dipanaskan agar bakteri asam laktat, yaitu Streptococcus and Lactobacillus dapat tumbuh. Bakteri-bakteri ini memakan laktosa pada susu dan merubahnya menjadi asam laktat. Saat tingkat keasaman meningkat, zat-zat padat dalam susu (protein kasein, lemak, beberapa vitamin dan mineral) menggumpal dan membentuk dadih.Pengentalan
Bakteri rennet ditambahkan ke dalam susu yang dipanaskan yang kemudian membuat protein menggumpal dan membagi susu menjadi bagian cair (air dadih) dan padat (dadih). Setelah dipisahkan, air dadih terkadang dipakai untuk membuat keju seperti Ricotta dan Cypriot hallumi namun biasanya air dadih tersebut dibuang. Dadih keju dihancurkan menjadi butiran-butiran dengan bantuan sebuah alat yang berbentuk seperti kecapi, dan semakin halus dadih tersebut maka semakin banyak air dadih yang dikeringkan dan nantinya akan menghasilkan keju yang lebih keras.
Rennet mengubah gula dalam susu menjadi asam dan protein yang ada menjadi dadih. Jumlah bakteri yang dimasukkan dan suhunya sangatlah penting bagi tingkat kepadatan keju. Proses ini memakan waktu antara 10 menit hingga 2 jam, tergantung kepada banyaknya susu dan juga suhu dari susu tersebut. Sebagian besar keju menggunakan rennet dalam proses pembuatannya, namun zaman dahulu ketika keju masih dibuat secara tradisional, getah daun dan ranting pohon ara digunakan sebagai pengganti rennet.Pengolahan dadih
Setelah pemberian rennet, proses selanjutnya berbeda-beda. Beberapa keju lunak dipindahkan dengan hati-hati ke dalam cetakan. Sebaliknya pada keju-keju lainnya, dadih diiris dan dicincang menggunakan tangan atau dengan bantuan mesin supaya mengeluarkan lebih banyak air dadih. Semakin kecil potongan dadih maka keju yang dihasilkan semakin padat.
Persiapan sebelum pematanganSebelum pematangan, dadih akan melalui proses pencetakan, penekanan, dan
pengasinan. Saat dadih mencapai ukuran optimal maka ia harus dipisahkan dan dicetak. Untuk keju-keju kecil, dadihnya dipisahkan dengan sendok dan dituang ke dalam cetakan, sedangkan untuk keju yang lebih besar, pengangkatan dari tangki menggunakan bantuan sehelai kain. Sebelum dituang ke dalam cetakan, dadih tersebut dikeringkan terlebih dahulu kemudian dapat ditekan lalu dibentuk atau diiris.
Selanjutnya, keju haruslah ditekan sesuai dengan tingkat kekerasan yang diinginkan. Penekanan biasanya tidak dilakukan untuk keju lunak karena berat dari keju tersebut sudah cukup berat untuk melepaskan air dadih, demikian pula halnya dengan keju iris karena berat dari keju tersebut juga menentukan tingkat kepadatan yang diinginkan. Meskipun demikian, sebagian besar keju melewati proses penekanan. Waktu dan intensitas penekanan berbeda-beda bagi setiap keju.
Penambahan garam dilakukan setelah keju dibentuk agar keju tidak terasa tawar, dan terdapat empat cara yang berbeda untuk mengasinkan keju. Bagi beberapa keju, garam ditambahkan langsung ke dalam dadih. Cara yang kedua adalah dengan menggosokkan atau menaburkan garam pada bagian kulit keju, yang akan menyebabkan kulit keju terbentuk dan melindungi bagian dalam keju agar tidak matang terlalu cepat. Beberapa keju-keju yang berukuran besar diasinkan dengan cara direndam dalam air garam, yang menghabiskan waktu berjam-jam sehingga berhari-hari. Cara
yang terakhir adalah dengan mencuci bagian permukaan keju dengan larutan garam; selain memberikan rasa, garam juga membantu menghilangkan air berlebih, mengeraskan permukaan, melindungi keju agar tidak mengering serta mengawetkan dan memurnikan keju ketika memasuki proses maturasi.Pematangan
Pematangan (ripening) adalah proses yang mengubah dadih-dadih segar menjadi keju yang penuh dengan rasa. Pematangan disebabkan oleh bakteri atau jamur tertentu yang digunakan pada proses produksi, dan karakter akhir dari suatu keju banyak ditentukan dari jenis pematangannya. Selama proses pematangan, keju dijaga agar berada pada temperatur dan tingkat kelembaban tertentu hingga keju siap dimakan. Waktu pematangan ini bervariasi mulai dari beberapa minggu untuk keju lunak hingga beberapa hari untuk keju keras seperti Parmigiano-Reggiano. Beberapa teknik sebelum proses pematangan yang dapat dilakukan untuk mempengaruhi tekstur dan rasa akhir keju:Stretching: Dadih diusung dan lalu diadoni dalam air panas untuk menghasilkan tekstur yang berserabut. Contoh keju yang melewati proses ini adalah keju Mozzarella dan Provolone.Cheddaring: Dadih yang sudah dipotong kemudian ditumpuk untuk menghilangkan kelembaban. Dadih tersebut lalu digiling untuk waktu yang cukup lama. Contoh keju yang mengalami proses ini adalah keju Cheddar dan Keju Inggris lainnya.Pencucian: Dadih dicuci dalam air hangat untuk menurunkan tingkat keasamannya dan menjadikannya keju yang rasanya lembut. Contoh keju melewati proses pencucian adalah keju Edam, Gouda, dan Colby.Pembakaran: Bagi beberapa keju keras, dadih dipanaskan hingga suhu 35 °C (95 °F)-56 °C (133 °F) yang kemudian mengakibatkan butiran dadih kehilangan air dan membuat keju menjadi lebih keras teksturnya. Proses ini sering disebut dengan istilah pembakaran (burning). Contoh keju yang dipanaskan ulang adalah keju Emmental, keju Appenzeller dan Gruyère.
Kandungan giziKeju merupakan makanan yang penuh dengan nutrisi. Keju memiliki banyak
elemen yang sama dengan susu, yaitu protein, lemak, kalsium dan vitamin. Satu pon keju memiliki protein dan lemak yang sama jumlahnya dengan satu galon susu. Keju dengan tingkat kelembaban yang tinggi memiliki konsentrasi nutrisi yang lebih rendah dibandingkan dengan keju yang tingkat kelembabannya rendah.
http://biologi-news.blogspot.com
Kemajuan di bidang bioteknologi yang lain diantaranya adalah sintesis insulin
dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar,
namanya Escherichia coli. Teknologi dasar proses ini disebut
dengan teknologi plasmid.
Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan
berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon.
Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan
seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak
sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.
Sebelum ditemukan teknik sintesis insulin, hormon ini hanya bisa diperoleh
dari ekstraksi pankreas babi atau sapi, dan sangat sedikit insulin bisa
diperoleh. Setelah ditemukan teknik sintesis insulin di bidang bioteknologi
inilah, harga insulin bisa ditekan dengan sangat drastis sehingga bisa
membantu para penderita diabetes melitus.
Langsung saja perhatikan gambar berikut:
Cara pembuatan insulin dengan teknologi
plasmid. Sebuah teknik yang memanfaatkan
plasmid dari bakteri
E. Coli
1. Pada proses pembuatan insulin ini, langkah pertama adalah
mengisolasiplasmid dari E. coli. Plasmid adalah salah satu bahan
genetik bakteri yang berupa untaian DNA berbentuk lingkaran kecil.
Selain plasmid, bakteri juga memiliki kromosom. Keunikan plasmid ini
adalah: ia bisa keluar-masuk ‘tubuh’ bakteri, dan bahkan sering
dipertukarkan antar bakteri.
2. Pada langkah kedua ini plasmid yang telah diisolir dipotong pada
segmen tertentu menggunakan enzim restriksi endonuklease.
Sementara itu DNA yang di isolasi dari sel pankreas dipotong pada
suatu segmen untuk mengambil segmen pengkode insulin.
Pemotongan dilakukan dengan enzim yang sama.
3. DNA kode insulin tersebut disambungkan pada plasmid menggunakan
bantuan enzim DNA ligase. Hasilnya adalah kombinasi DNA kode
insulin dengan plasmid bakteri yang disebut DNA rekombinan.
4. DNA rekombinan yang terbentuk disisipkan kembali ke sel bakteri.
5. Bila bakteri E. coli berbiak, maka akan dihasilkan koloni bakteri yang
memiliki DNA rekombinan.
Membuat strain murni DNA rekombinan
Setelah tumbuh membentuk koloni, bakteri yang mengandung DNA
rekombinan diidentifikasi menggunakan probe. Probe adalah rantai RNA atau
rantai tunggal DNA yang diberi label bahan radioaktif atau bahan fluorescent
dan dapat berpasangan dengan basa nitrogen tertentu dari DNA rekombinan.
Pada langkah pembuatan insulin ini probe yang digunakan adalah ARNd dari
gen pengkode insulin pankreas manusia.
Untuk memilih koloni bakteri mana yang mengandung DNA rekombinan,
caranya adalah menempatkan bakteri pada kertas filter lalu disinari dengan
ultraviolet. Bakteri yang memiliki DNA rekombinan dan telah diberi probe
akan tampak bersinar. Nah, bakteri yang bersinar inilah yang kemudian
diisolasi untuk membuat strain murni DNA rekombinan. Dalam
metabolismenya, bakteri ini akan memproduksi hormon insulin.
http://biologimediacentre.com/
BIOTEKNOLOGI INSULIN MANUSIA
April 8, 2014
MEMBUAT INSULIN MANUSIA DENGAN REKAYASA GENETIKA
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri,fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari
makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi
tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu
terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi
molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain
sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang
menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan
jasa.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di
negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya
berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur
jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan
lain-lain.
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu
produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan
modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme
ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:
1. Isolasi gen
2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik
3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru
4. Membentuk produk organisme transgenik
Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:
1. Melalui proses introduksi gen
2. Melalui proses mutagenesi
Salah satu pembahasan yang saya akan jelaskan tentang bioteknologi
dengan rekayasa genetika ini adalah Insulin manusia yang juga
merupakan bioteknologi aseksual.
Kemajuan di bidang bioteknologi dibidang kedokteran diantaranya adalah
sintesis insulin dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar,
namanya Escherichia coli. teknologi dasar proses ini disebut
dengan teknologi plasmid.
Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan
berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon.
Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan
seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak
sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.
Para peneliti membuat insulin manusia rekombinan dengan struktur yang
identik dengan insulin manusia menggunakan vektor bakteri E. coli yang
telah dilemahkan.
Bakteri Gram negatif, Escherrichia coli, penghuni alami saluran
pencernaan manusia
Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921,
pasien diabetes mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah
disebabkan gangguan produksi insulin, telah diterapi dengan
menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas hewan.
Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun
komposisinya sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan
tubuh pasien menghasilkan antibodi terhadap insulin babi dan sapi yang
berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon inflamasi pada tempat
injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah
kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing
yang rutin.
Faktor-faktor ini menyebabkan peneliti mempertimbangkan untuk
membuat Humulin dengan memasukkan gen insulin ke dalam vektor yang
cocok, yaitu sel bakteri E. coli, untuk memproduksi insulin yang secara
kimia identik dan dapat secara alami diproduksi. Hal ini telah dicapai
dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.
Secara kimia, insulin adalah protein kecil sederhana yang terdiri dari 51
asam amino, 30 di antaranya merupakan satu rantai polipeptida, dan 21
lainnya yang membentuk rantai kedua. Kedua rantai dihubungkan oleh
ikatan disulfida.
Kode genetik untuk insulin ditemukan dalam DNA di bagian atas lengan
pendek dari kromosom kesebelas yang berisi 153 basa nitrogen (63 dalam
rantai A dan 90 dalam rantai B). DNA yang membentuk kromosom, terdiri
dari dua heliks terjalin yang dibentuk dari rantai nukleotida, masing-
masing terdiri dari gula deoksiribosa, fosfat dan nitrogen. Ada empat basa
nitrogen yang berbeda yaitu adenin, timin, sitosin dan guanin. Sintesis
protein tertentu seperti insulin ditentukan oleh urutan dasar tersebut yang
diulang.
Proses produksi
Escherrichia coli (E. coli), penghuni saluran pencernaan manusia, adalah
‘pabrik’ yang digunakan dalam rekayasa genetika insulin. Ketika bakteri
berreproduksi, gen insulin direplikasi bersama dengan plasmid. E. coli
seketika memproduksi enzim yang dengan cepat mendegradasi protein
asing seperti insulin. Hal tersebut dapat dicegah dengan cara
menggunakan E. coli strain mutan yang sedikit mengandung enzim ini.
Pada E. coli, B-galaktosidase adalah enzim yang mengontrol transkripsi
gen. Untuk membuat bakteri memproduksi insulin, gen insulin perlu
terikat pada enzim ini.
Enzim restriksi secara alami diproduksi oleh bakteri. Enzim restriksi
bertindak seperti pisau bedah biologi, hanya mengenali rangkaian
nukleotida tertentu, misal salah satunya rangkaian kode untuk insulin. Hal
tersebut memungkinkan peneliti untuk memutuskan pasangan basa
nitrogen tertentu dan menghapus bagian DNA yang berisi kode genetik
dari kromosom sebuah organisme sehingga dapat memproduksi insulin.
Sedangkan DNA ligase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai
perekat genetik dan pengelas ujung nukleotida.
Langkah pertama pembuatan humulin adalah mensintesis rantai DNA
yang membawa sekuens nukleotida spesifik yang sesuai karakteristik
rantai polipeptida A dan B dari insulin. Urutan DNA yang diperlukan dapat
ditentukan karena komposisi asam amino dari kedua rantai telah
dipetakan. Enam puluh tiga nukleotida yang diperlukan untuk mensintesis
rantai A dan sembilan puluh untuk rantai B, ditambah kodon pada akhir
setiap rantai yang menandakan pengakhiran sintesis protein.
Antikodon menggabungkan asam amino, metionin, kemudian
ditempatkan di setiap awal rantai yang memungkinkan pemindahan
protein insulin dari asam amino sel bakteri itu. ‘Gen’ sintetik rantai A dan
B kemudian secara terpisah dimasukkan ke dalam gen untuk enzim
bakteri, B-galaktosidase, yang dibawa dalam plasmid vektor tersebut.
Pada tahap ini, sangat penting untuk memastikan bahwa kodon gen
sintetik kompatibel dengan B-galaktosidase. Plasmid rekombinan tersebut
kemudian dimasukkan ke dalam sel E. coli.
foto mikroskop elektron plasmid bakteri E.
coli
Praktis penggunaan teknologi DNA rekombinan dalam sintesis insulin
manusia membutuhkan jutaan salinan plasmid bakteri yang telah
digabungkan dengan gen insulin dalam rangka untuk menghasilkan
insulin. Gen insulin diekspresikan bersama dengan sel mereplikasi
galaktosidase-B di dalam sel yang sedang menjalani mitosis.
Protein yang terbentuk, sebagian terdiri dari B-galaktosidase, bergabung
ke salah satu rantai insulin A atau B. Rantai insulin A dan rantai B
kemudian diekstraksi dari fragmen B-galaktosidase dan dimurnikan.
Kedua rantai dicampur dan dihubungkan kembali dalam reaksi yang
membentuk jembatan silang disulfida, menghasilkan Humulin murni
(insulin manusia sintetis).
Implikasi biologis dari rekayasa genetika Humulin rekombinan
Humulin merupakan protein hewani yang dibuat dari bakteri sedemikian
rupa sehingga strukturnya benar-benar identik dengan molekul alami. Hal
ini akan mengurangi kemungkinan komplikasi yang disebabkan produksi
antibodi oleh tubuh manusia. Dalam studi kimia dan farmakologi, insulin
rekombinan DNA manusia yang diproduksi secara komersil telah terbukti
bisa dibedakan dari insulin pankreas manusia.
Awalnya, kesulitan utama yang dihadapi adalah kontaminasi produk akhir
oleh sel inang, sehingga meningkatkan resiko kontaminasi dalam kaldu
fermentasi. Bahaya ini diatasi dengan ditemukannya proses pemurnian.
Ketika dilakukan tes pada produk akhir insulin, termasuk teknik
terbaik radio-immuno assay, tidak ada ‘kotoran’ yang terdeteksi.
Seluruh prosedur, sekarang dilakukan dengan menggunakan sel ragi
sebagai media pertumbuhan, karena sel ragi dapat menghasilkan sebuah
molekul insulin manusia yang hampir lengkap dengan struktur tiga
dimensi yang sempurna. Ini meminimalkan kebutuhan untuk prosedur
pemurnian kompleks dan mahal.
sumber :1. Tof, Ilanit. 1994. Recombinant DNA Technology in the Synthesis of Human Insulin [disitasi 30 November 2010]. Diunduh dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm
2. http://biologimediacentre.com/bioteknologi-5-membuat-insulin-dengan-
bantuan-e-coli/
3. http://id.wikipedia.org/wiki/BioteknologiBagi manusia, bioteknologi sebenarnya bukan barang yang baru. Dalam kenyataannya bioteknologi sudah ada sejak zaman sebelum masehi. Misalnya orang Samaria dan Babilonia telah mengenal minuman bir sejak 6000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir telah membuat adonan kue asam ( menggunakan bakteri asam ) sejak tahun 400 SM ( Sebelum Masehi ). Kemampuan mikroorganisme melakukan fermentasi ( “peragian” ) pertamakali ditemukan oleh Louis Pasteur ( 1857 – 1876 ). Fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme tertentu menjadi prinsip dasar pengembangan bioteknologi tradisional atau konvensional, dengan produk-produk berupa : tempe, bir , tape, kecap, keju, susu asam, roti dan lain-lain.
Perkembangan lebih lanjut di masa kini, bioteknologi sudah memanfaatkan organisme atau bagian-bagiannya yang telah direkayasa secara in vitro sesuai dengan keinginan manusia. Adanya rekayasa secara in vitro yang dilakukan manusia terhadap agen-agen hayati menjadi prinsip utama bioteknologi modern. Misalnya melalui teknik rekayasa genetic manusia dapat “ memaksa” mikroorganisme tertentu untuk memproduksi hormone insulin dalam skala industri. Melalui teknik kultur jaringan, manusia dapat memperoleh bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar dengan waktu yang singkat.Berdasarkan fakta-fakta di atas, pada dasarnya bioteknologi dapat dibedakan menjadi dua jenis , yaitu : bioteknologi konvensional / tradisional dan bioteknologi modern.
Proses pembuatan Tempe ( contoh Bioteknologi konvensional ). Tempe merupakan salah satu produk bioteknologi yang sudah dikenal sejak jaman dahulu. Proses pembuatan tempe sangat mudah, menggunakan bahan dan peralatan sederhana.Tahap-tahap pembuatan tempe., sbb :
1. Kacang kedelai dicuci bersih, lalu direndam dalam air dingin selama1 hari 2. Kacang kedelai dikupas kulitnya, lalu direbus3. Pemberian ragi tempe ( berisi spora jamur dari jenis Rhizopus sp ) 4. Dibungkus/disimpan ditempat tertutup5. setelah 2 - 3 hari produk tempe siap dikonsumsi
Proses Pembuatan Insulin ( Bioteknologi modern ).
Bioteknologi produksi Insulin ini dilakukan dengan memanfaatkan jasa Escherichia coli melalui suatu teknologi yang disebut dengan rekayasa genetic menggunakan peralatan modern.Adapun tahap-tahap rekayasa genetic dalam pembuatan insulin adalah sebagai berikut :
a. Identifikasi gen insulin manusiab. Isolasi plasmid dari sel E.coli c. Penyisipan gen insulin ke dalam plasmid ( terbentuk Plasmid rekombinan ) d. Injeksi plasmid rekombinan ke dalam sel E.colie. Membiakkkan E.coli yang mengandung plasmid rekombinan
f. Menginduksi E.coli yg mengandung plasmid rekombinan untuk memproduksi insuling. Mengisolasi dan memurnikan hormone insulin h. HORMON INSULIN