Buku Biotek

20
DASAR-DASAR BIOTEKNOLOGI FARMASI Prof Dr.H. M.NATSIR DJIDE, MS. Apt

Transcript of Buku Biotek

Page 1: Buku Biotek

DASAR-DASAR BIOTEKNOLOGI FARMASI

Prof Dr.H. M.NATSIR DJIDE, MS. Apt

Fakultas FarmasiUniversitas Hasanuddin

Page 2: Buku Biotek
Page 3: Buku Biotek

KATA PENGANTAR

Buku Dasar-Dasar Bioteknologi Farmasi ini ditulis

dengan tujuan untuk membantu mahasiswa yang mengikuti

mata kuliah bioteknologi farmasi untuk mahasisawa farmasi

dan kedokteran, maupun untuk mahasiswa S2, dalam bidang

farmasi dan biomedik agar dapat mengerti dengan baik

tentang dasar-dasar pengertian yang dibutuh-kan dalam

bidang sediaan farmasi steril atau mata kuliah yang ber-

kaitan. Dengan buku ini mahasiswa dapat menghemat waktu

untuk tidak mencatat secara lengkap semua materi kuliah

yang diberikan didepan kelas, cukup hanya berupa pokok-

pokoknya saja, karena mempelajari buku ini dapat

melengkapi pemahaman tentang dasar-dasar bioteknologi.

Buku ini dibuat sedemikian rupa ringkasnya sehingga

dapat diselesaikan dalam waktu satu semester. Buku ini

merupakan buku terbitan pertama yang khusus membahas

tentang dasar-dasar bioteknologi secara umum terutama

yang berhubungan dengan bidang farmasi, dan merupakan

buku wajib bagi mahasiswa prorgan ilmu farmasi dan dapat

juga di gunakan sebagai buku penunjang mahasiswa eksakta

lainnya.

Penulis menyadari bahwa buku Dasar-Dasar

Bioteknologi Farmasi yang dikhususkan untuk program

farmasi ini masih banyak kekurangan-kekurangannya dan

mungkin juga masih ditemukan kesalahan-kesalahan yang

tidak disadari oleh penulis. Kritik dan saran yang positif

terhadap isi buku akan penulis terima dengan senang hati.

Page 4: Buku Biotek

Mudah-mudahan pada penerbitan selanjutnya dapat

dilakukan per-baikan-perbaikan dan pembaharuan, terutama

terhadap penggunaan beberapa istilah yang mungkin masih

kurang tepat

Makassar, Januari

2012

Penulis

DILARANG MEMPERBANYAK ATAU MENGGANDAKANSELURUH ATAU SEBAGIAN ISI BUKU INI TANPA

SEIZIN PENULISNYA

Page 5: Buku Biotek

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ………………………………… v

DAFTAR ISI ....................................................................

vii

BAB I PENDAHULUAN ......................................... 1 1. Pengertian dan ruang lingkup Biotek- Teknologi Farmasi ................................... 1 2. Memahami Bioteknologi ....................... 5 3. Tinjauan masa depan bioteknologi ..... 9 4. Prospek dan tangangan ....................... 10

BAB II SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI 15 1. Perkembangan Bioteknologi ..................... 17 2. Perkembangan bioteknologi sebagai ilmu di Indonesia .............................................. 20 3. Perkembangan bioteknologi industri/bio- Industri di Indonesia ................................ 22 4. Tahapan-tahapan dalam bioteknologi .... 25

BAB III. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL - MODERN 28 1. Bioteknologi konvensional/tradisional 28 2. Bioloknologi modern 32

Page 6: Buku Biotek

BAB. IV. MIKROORGANISME SEBAGAI TULANG PUNGGUNG BIOTEKNOLOGI DAN DAYA GUNA MIKROORGANISME ........................ 40BAB V STRUKTUR DASAR KOMPONEN SEL MAKHLUK HIDUP ......................................... 51 1. Doktrin sel .................................................... 52 2. Sel sebagai satuan dasar kehidupan ......... 54 3. Tipe-tipe sel ................................................ 55 4. Ukuran sel ................................................... 56 5. Cara mempelajari sel ................................. 57 6. Sel jasad prokariotik ................................... 58 7. Sel jasad eukariotik ................................... 64

BAB VI STRUKTUR KIMIA, SIFAT DAN FUNGSI MATERIAL GENETIK ...................................... 85 1. Penemuan DNA ............................................ 87 2. DNA sebagai bahan genetik ......................... 88 3. Biokimia DNA ............................................... 92 4. Struktur DNA dan RNA ............................... 95 5. Struktur gula .................................................. 109 6. Ukuran genom ............................................... 109

Page 7: Buku Biotek

7. Sumber dan kuantitatif DNA ..................... 111 8. Mengukur jumlah (konsentrasi Molekul DNA ............................................................... 114

9. Mendeteksi klaitas atau tingkat kemurni- an DNA ...................................................... 115 10. Menentukan ukuran suatu molekul DNA 116 11. Protein .......................................................... 118

BAB VII BIOSINTESA PROTEIN ....................................... 120 1. Gen adalah DNA ............... ................................ 121 2. Kode genetik dan asam amino . ....................... 121 3. Sifat-sifat kodon triplet ....................................... 127 4. Proses biosintesis protein .................................. 129 5. Transkripsi ........................................................... 131 6. Transfer asam amino ke tempat sintesis protein .................................................................. 135 7. Transfer RNA ( tRNA) ....................................... 136 8. Pengikatan asam amino yang telah diakatif- kan pada tRNA ................................................. 137 9. Kompleks inisiasi .............................................. 139

Page 8: Buku Biotek

10. Kolomeritas antara gen dengan protein ........ 140 11. Modifikasi polipeptida ................................... 141 12. Translasi ........................................................... 141

BAB VIII REKAYASA GENETIK ....................................... 145

1. Teknik-teknik untuk DNA rekombinan /rekayasa genetik ............................................ 153

2. Masalah-masalah dasar dalam DNA rekombinan ................................................................ 155

3. Pemanfaatan DNA rekombinan .................. 157 4. DNA rekombinan penting dalam industri 159

BAB IX PEMURNIAN DNA DARI SEL HIDUP .......... 162 A. PREPARASI DNA SEL TOTAL ................... 162 1. Menumbuhkan dan pemanenan kultur bakteri ........................................................ 164 2. Preparasi ekstrak sel ............................... 166 3. Pemurnian DNA dari ekstrak sel .......... 169 4. Konsentrasi sampel DNA ...................... 171 5. Pengukuran konsentrasi DNA .............. 173 6. Mendeteksi kemurnian DNA ................ 175

Page 9: Buku Biotek

7. Penentuan ukuran molekul DNA ......... 176 8. Preparasi DNA sel total dari organisme selain bakteri ............................................ 177 B. ISOLASI DAN PEMURNIAN DNA PLASMID 177 1. Pertumbuhan dan pembiakan sel bakteri pembawa DNA plasmid .......................... 177 2. Pemanenan sel bakteri ............................. 181 3. Pembuatan ekstrak sel ............................. 182 4. Pemisahan DNA plasmid dari DNA kromosom ................................................. 185

5. Pemisahan DNA plasmid berdasarkan atas ukuran molekul .............................. 186 6. Pemisahan DNA plasmid beradasarkan atas perbedaan bentuk (komforamsi) ... 188

BAB X ENZIM UNTUK REKAYASA GENETIK ........... 191 1. Enzim restriksi tipe I ........................................ 195 2. Emzin restriksi tipe II ...................................... 197 3. Tata cara penamaan enzim restriksi tipe II.. 197 4. Urutan basa DNA yang dikenal oleh enzim

Page 10: Buku Biotek

restriksi tipe II ................................................ 198 5. Enzim restriksi tipe III .................................. 205 6. Nuklease ........................................................ 210 7. Polimerase ...................................................... 212 8. Enzim-enzim modifikasi DNA ................... 214 9. Topoisomerase ............................................. 215 10. Enzim ligase .................................................. 216 11. Cara kerja enzim ligase ............................... 217 12. Ujung lengket dan ujung tumpul .............. 222 13. Analisis potongan dan penyambungan .. 227

BAB XI WAHANA ATAU VEKTOR ATAU BIO- TRANSFORT ..................................................... 228 1. Vektor DNA plasmid ................................... 232 2. Bagaimana caranya plasmid sebagai pem- bawa atau vektor .......................................... 236 3. DNA plasmid dan kloning .......................... 237 4 Ukuran dan jumlah kopi plasmid ............. 238 5. Klasifikasi plasmid ....................................... 243 6. Plasmid dalam organisasi selain bakteri 245 7. Vektor DNA bakteriofag ............................. 246

Page 11: Buku Biotek

8. Virus lambda bakteriofag .......................... 247 9. Bentuk-bentuk fisik virus bakteriofag ..... 249 10. Siklus hidup virus ...................................... 250 11. Cara modifikasi virus ................................ 252 12. Vektor kosmid atau vektor hibrid ........... 254

BAB XII ELEKTROFORESIS ....................................... 256 1. Prinsip dasar elektroforesis ...................... 257 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kece- cepatan pergerakan DNA dalam elekto- foresis .......................................................... 261 3. Pemisahan molekul dengan elektroforesis 265 4. Penampakan molekul DNA dalam gel ..... 267 5. Perkiraaan ukuran molekul DNA ............ 271 6. Cara penentuan ukuran frgamen-fragmen molekul DNA ................................................ 271

7. Elekroforesis gel agarosa ............................. 273

8. Prosedur kerja elektroforesis gel agarosa.. 275 9. Elektroforesis gel poliakrilamida .............. 281 10. Jenis-jenis elektroforesis poliakrilamida .. 284 11. Cara kerja elektroforesis poliakrilamida Non denaturasi ............................................ 289

Page 12: Buku Biotek

12. Prosedur kerja elektoforesis gel poliakri- lamida .......................................................... 291

13. Elektroforesis gel poliakrilamida dena-turasi .......................................................... 293

14. Pemetaan posisi tempat restriksi yang berbeda pada suatu molekul DNA ...... 299

BAB XIII DNA SEQUENCING ATAU PENGURUT AN DNA ................................................... 308 1. Metode Sanger-Cuolson ...................... 312 2. Metode degradasi DNA secara kimiawi Maxam-Gilbert .......................................... 314

BAB XIV POLIMERASE CHAINE REACTION ...... 321 1. Prinsip dasar Polimerase chaine reaction 322 2. Jenis-jenis DNA olimerse yang digunak- an dalam PCR .......................................... 326 3. Faktor-faktor yang menentukan keberha- Silan PCR ................................................... 333 4. Proses amplifikasi .................................... 345 5. Dasar-dasar pengerjaan PCR ................. 348 6. Penyiapan sampel DNA atau RNA untuk PCR ............................................................. 363 7. Amplifikasi DNA genom ........................ 373 8. Isolasi DNA dengan menggunakan Wizard Genomic DNA purifikasi Kit

Page 13: Buku Biotek

Promega ....................................................... 376 9. Purifikasi produk PCR dengan gel filtrasi 382

BAB XV. PENERAPAN BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG FARMASI ........................................... 284 1. Produksi hormon ........................................... 385 2. Somatropin – Human Growth Hormon 388 3. Interferon ........................................................ 391 4. Produksi vaksin rekombinan ...................... 392

DAFRA PUSTAKA ............................................................... 445

Page 14: Buku Biotek