Contoh
Download
1 / 23

Contoh: - PowerPoint PPT Presentation


  • 240 Views
  • Uploaded on

Contoh:. Aplikasi bioteknologi di bidang pertanian. BACULOVIRUS. Virus pada insekta Pertamakaliditemukan pada Bombix mori Virus mempunyai kapsid diameter 40-50x 200-400 nm Ds-DNA, sirkuler, 80-200 kb

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Contoh:' - galeno


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Contoh
Contoh:

Aplikasi bioteknologi di bidang pertanian


Baculovirus
BACULOVIRUS

  • Virus pada insekta

  • Pertamakaliditemukan pada Bombix mori

  • Virus mempunyai kapsid diameter 40-50x 200-400 nm

  • Ds-DNA, sirkuler, 80-200 kb

  • Membentuk struktur occlusion body, yaitu virus + selubung nukleokapsid yang dibungkus matrix kristalin protein

  • Nuclear polihydrosis virus (NPV), mempunyai occlusion body yang besar: insektisida

  • Virus dipelihara pada insect cell culture, yang ditumbuhkan pada Grace’s medium


MEKANISME NVP MENYERANG LARVA INSEKTA

  • Larva makan daun/tanaman yang mengandung NVP (PIB)

  • PIB-kristalin matrix larut dlm cairan mitdgut insekta yg alkalin

  • Embedded virion terbebas

  • Virion masuk sel-sel midgut melalui fusi ke membran mikrofili, shg tjd polarisasi sel-sel midgut shg bagian dalam dasar membran pecah dan baculovirus terbebas.

    • Virus masuk hemocoel kmd ditranspor mll hemolymph ke jaringan lain.

    • Virus menginfeksi sel-sel epithelial tracheole yaitu sel-sel yg berfungsi menyediakan O2 utk midgut.

    • Insekta kekurangan O2, dan mati


PERMASALAHAN

  • Bagaimana memelihara kestabilan virus agar tetap infeksius dalam kultur sel

  • Bagaimana meningkatkan efektivitasnya

  • REKAYASA GENETIK

  • Determinasi gen-gen virulensi, karakterisasi fungsi gen, dan mekanisme regulasi gen-gen parental virus

  • Memilih transfer plasmid dan konstruksi gen-gen parental virus dengan memilih promoter mis. polh, yaitu gen utkenandai transfer plasmid utk (occ +/- dalam konstruksi plasmid –virusyg mengandung lac Z (marker)

    • Occ + : white colonies, Occ- : blue colonies (skrining keberhasilan terjadinya single/double recombinant)

  • Identifikasi pengexpresian gen :koexpresi dua atau lebih gen target

  • Optimimisasi expresi gen:


Bacillus thuringiensis, (Bt')

  • Bakteri insecticidal, diisolasi dari tanah

  • Sudah dipasarkan secara meluasutkpest control

  • Umum utk caterpillar Lepidoptera (butterflies and moths),juga larva nyamuk, dansimuliidblackfliesyg merupakan vektor river blindness diAfrika.

  • Produk Bt merupakan 1% dari total ‘agrochemical’ market (fungisida, herbisidadaninsektisida)

  • Produk Bt berupa tepung yg mengandung campuranspora–spora kering dankristal toxin

  • Gentoxin sudah genetically engineered kedalambeberapa tanaman pertanian (see:Agrobacterium).

  • Metode yg digunakan, mode of action, dan host range dragenbiokontrolini sangat berbedadngmilikBacillus popilliae.


Sejarah, produk dan insektasbg host range

  • Bacillus thuringiensispertamakali ditemukan pada 1911 sbg patogen pada kumbang tepungdi provinsi Thuringia, Germany.

  • Semula digunakan sbg insektisida komersial di Perancispd 1938, kemudian di USA pd 1950an.

  • Tapi produk ini kmd diganti dng suatu produk yg lebih efektif pd 1960an, yaitu ketika bermacam-macam strain yg sangat patogenik ditemukan dng aktivitas yang lebih spesifikmelawan tipe-tipe insekta yg berbeda


  • Bacillus thuringiensisdiamati dng phase contrast microscopy.

  • Sel-sel vegetatifmengandungendospora (phase bright) dan kristal protein insektisidal toxin (delta endotoxin).

  • Kebanyakan sel-selnya lisis dan dibebaskanspora-sporadankristal toxin (Strukturnya berbentuk bipyramidal).


Studistruktur delta-endotoxin menunjukkan ada tiga domain.

  • Domain Iberupa satu bendel 7 alpha-helices, bbrp atau semua akan mensisipikdlmmembran sel usus besaryg menyebabkan terbentuknya porishg ion-iondapat melewatinya dgn bebas.

  • Domain IItdr atastiga antiparalel beta-sheets, serupa dng daerah antigen-binding dari immunoglobulins, sepertinya domain ini terikat pd receptor dlmusus besar.

  • Domain IIIdipaket beta-sandwich dng kuatyg diprotek pd exposed end (C-terminus) dr toxin aktif, melindungidr cleavage berikutnya oleh protease usus besar. Diphtheria toxin (dr bakteria lain) memiliki struktur utama serupadgn Bt toxin.


.

Diagram based on: J Li, J Carroll and DJ Ellar, 1991.Nature353, 815-821]


Bacillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis

  • Di Alam: membentukspora yang memproduksikristal protein ygdapatmeracuni larva beberapaseranggahama.

  • 1982. Held et al.mengisolasidanmengkarakterisasi protein kristalygberpotensisebagaiinsektisidadarisuatu strain Bt: GEN cry

  • Racun Bt melekat pd ephithelial glycoprotein dalamusus (terutamausustengah) seranggasehinggaususbocor & cairanususmerembeskedaerahantarahemocoel & usus. MATI.

  • Transformasi gen cry dari Bt tipe liar ketanaman: mengexpresikandayameracunygrendah, karenasekuensigennyabanyakmengandung A-T, daninimenyebabkan mRNA dalam tan transgeniktidakstabil


  • Mode of action

  • Kristal-kristal teragregasi mjd protein besar (130-140 kDa) yg dsbtprotoxin – yg harus diaktivasi dulu sebelum bekerja

  • Protein kristal sangat tidak mudah larut pd kondisi normal, jadihrs masuk dulu ke manusia, hewan tingkat tinggidaninsekta.

  • Dpt mudah larutbila kondisi pH tinggi (diatas pH 9.5) – spt kondisi dalam usus tengahlarvalepidopteraBt adl agen insecticidal spesifik yg sangat tinggi

  • Setelah larut dlm ususinsekta, protoxindi cleave oleh protease usus utk memproduksi toxin aktif ~ 60kD.

  • Toxin ini dsbt delta-endotoxin yg akan mengikat sel-sel epithelial midgututk menghasilkan poridlmmembran sell danmeyebabkan ion-ion ter-ekuilibrasi (tjd perbedaan osmosis).

  • Hasilnya, usus segera ter-immobilisasi, sel-sel epithelial lisis, larva berhenti makan, dan pH usus mjd rendah oleh ekuilibrasidgn pH darah. pH rendah mengakibatkan spora bakteria berkacambah, danbakteriamengivasi inang dan meyebabkan lethal septicaemia.


  • Racun Bt melekat pd ephithelial glycoprotein dalamusus (terutamausustengah) seranggasehinggaususbocor & cairanususmerembeskedaerahantarahemocoel & usus, larvaakhirnya MATI.

  • Transformasi gen cry dari Bt tipe liar ketanaman: mengexpresikandayameracunygrendah, karenasekuensigennyabanyakmengandung A-T, daninimenyebabkan mRNA dalam tan transgeniktidakstabil


Kultivar tahan hasil rekayasa genetika 1 kapas bt
Kultivar tahan hasil rekayasa genetika1. Kapas Bt

Serangan insekta pada Bt (kanan) dan non-Bt (kiri) pada cotton bolls

Cotton bollworm

Cotton boll transgenik

envfor.nic.in/news/aprjun02/aftcbci.html


PenggunaanInsektisidapadaTanamanKapas

H. armigera

S. bigutula

8-12x

3-4x

1-2x

Kapasbiasa-Terjadwal

Kapasbiasa-Pengamatan

Kapastransgenik-Pengamatan


?

MEKANIK

PRODUKSI

PESTISIDA

PREDATOR

HAMA JAGUNG

PARASITOID

  • Biopestisida

  • Jagung Bt

PATOGEN

VIRUS

CENDAWAN

BAKTERI

Ordo

Lepidoptera

NPV

CPV

Beauveria

bassiana

Bacillus

thuringiensis

Nuclear polyhedrosis virus (NPV)

Cytoplasmic polyhedrosis virus (CPV)


PENGGEREK BATANG Ostrinia furnacalis

(Asian corn borer = ACB) pada jagung

PUPA

LARVA

DEWASA


2. Jagung Bt

Kanan: western corn rootworm, D. virgiferavirgiferaLeConte, and (Kiri) the northern corn rootworm, D. barberi Smith and Lawrence,

European Corn Borer

Ostrinianubilalis

StarLink Cornmengandung protein Cry9 (gen Bt)

YieldGard Rootworm transgenic corn,

www.extension.umn.edu


Ulat jagung (corn earworm, Helicoverpazea) dan kupunya makan bulir jagung dan menyebarkan green mold (Aspergillusflavus).(Photo credit: Texas A&M University)www.sciencedaily.com/.../05/040511042956.jpg


J

A

G

U

N

G

Bt

J

A

G

U

N

G

Non Bt

Helicoverpa armigera (A dan B) dan Ostrinia furnacalis

(C, D, dan E) pada daun jagung 5 hari setelah infestasi


J

A

G

U

N

G

Bt

J

A

G

U

N

G

Non Bt


WT : Wild Type

RB : gen yg RB

CryIAc : Gen Cry

Bt : gen Bt

BtRB : penggabungan gen Bt & gen RB


ad