Senin, 16 Maret 2015

Ice-Minus Bacteria


ICE-MINUS BACTERIA



 Pesatnya perkembangan teknologi di bidang sains menciptakan berbagai macam produk yang memberikan manfaat untuk kehidupan manusia. Salah satunya adalah kemajuan yang telah dicapai dalam bidang bioteknologi dan teknik DNA rekombinan. Peran bioteknologi dapat digunakan di berbagai bidang, misalnya bidang perkebunan dan pertanian. Berbagai macam produk dari hasil rekayasa genetika telah bermunculan dan memberikan segudang manfaat untuk kehidupan makhluk hidup.
   Contoh kemajuan bioteknologi di bidang perkebunan dan pertanian adalah bakteri transgenik, yang dikenal dengan ice-minus bacteri. Bakteri ini dihasilkan dari hasil rekayasa genetika bakteri Pseudomonas syringae dan Escheria coli. Riset yang dilakukan di California pada tahun 1987 ini dilatar belakangi oleh permasalahan yang terjadi pada sejumlah tanaman ketika musim dingin. Tanaman yang tumbuh di daerah yang mengalami empat musim tidak dapat bertahan hidup layaknya tanaman yang tumbuh di daerah yang mengalami dua musim. Karena adanya permasalahan tersebut, maka ketika itu Advanced Genetic Sciences (AGS)  mencari solusi dengan cara merekasaya bakteri transgenik dari bakteri Pseudomonas syringae. Bakteri Pseudomonas syringae dapat bertahan hidup pada suhu yang rendah. Namun, bakteri Pseudomonas syringae dapat merusak jaringan tanaman dan menyebabkan kematian tanaman. Oleh karena itu dilakukan rekayasa genetik antara bakteri Pseudomonas syringae dan bakteri Escheria coli yang akan menghasilkan bakteri transgenik atau Ice- Minus bacteria.
     Bakteri Ice-Minus  merupakan nama umum dari varian bakteri Pseudomonas syringae yang direkayasa gennya untuk melindungi tanaman dari kerusakan pada saat salju turun dikala musim dingin. Ice minus bacteria merupakan bakteri transgenik karena DNA yang terdapat pada bakteri Pseudomonas syringae disisipkan ke dalam DNA bakteri Escheria coli. Kemudian bakteri transgenik tersebut disemprotkan ke tanaman agar tidak terjadi kerusakan pada daun, batang, dan organ lainnya. Kerusakan tanaman dapat dilihat dari daunnya berwarna kuning, coklat, bahkan kehitaman pada daun.




  Mungkin akan timbul pertanyaan dalam pikiran kita kenapa harus dilakukan rekayasa genetik ? Padahal Pseudomonas syringae memiliki sifat resisten pada suhu rendah ?. Hal ini dikarenakan DNA Pseudomonas syringae tidak memiliki kemampuan untuk menghasilkan protein permukaan tertentu. Di luar dinding selnya terdapat protein es plus yang berfungsi sebagai pusat nukleasi untuk kristal es. Protein ini memfasilitasi pembentukan es. Varian es minus dari Pseudomonas syringae adalah mutan, tidak memiliki gen yang bertanggung jawab atas nukleasi protein permukaan es. Protein inti es yang dihasilkan oleh bakteri ini terletak pada membran luar dan asam amino yang menyusun protein tersebut sebagian besar bersifat hidrofilik sehingga dapat berasosiasi dengan air. 
                                           
                                                        Pseudomonas syringae

    Pseudomonas syringae adalah bakteri gram negatif, aerobik, berbentuk batang, dan memiliki flagela polar. Secara biokimia, bakteri ini dapat diuji dengan menggunakan uji oksidase dan arginin hidrosilase yang akan menunjukkan hasil negatif. Pseudomonas syringae merupakan mikroorganisme yang terdapat dalam setiap kubik udara (40 mikroorganisme/kubik) dan memiliki 58-60% GC (guanin sitosin). Pseudomonas syringae dapat ditemukan pada tanaman, tanah, dan udara, tapi umumnya memiliki habitat pada permukaan daun berbagai tanaman sehingga termasuk bakteri filosfer dan merupakan patogen pada beberapa spesies tanaman tertentu.
                                         

                                                                    Escheria coli
    Kenapa menggunakan bakteri Escheria coli ? Escheria coli merupakan bakteri berbentuk batang dengan panjang sekitar 2 micrometer dan diamater 0.5 micrometer. Volume sel E. coli berkisar 0.6-0.7 micrometer kubik. Bakteri ini termasuk umumnya hidup pada rentang 20-40 derajat C, optimum pada 37 derajat. Hampir semua rekayasa genetika di dunia bioteknologi selalu melibatkan E. coli akibat genetikanya yang sederhana dan mudah untuk direkayasa. Riset di E. coli menjadi model untuk aplikasi ke bakteri jenis lainnya. Bakteri ini juga merupakan media cloning yang paling sering dipakai. Teknik recombinant DNA tidak akan ada tanpa bantuan bakteri ini, termasuk bakteri Ice-Minus ini.
   Tanpa adanya bakteri Pseudomonas syringae, tanaman tidak dapat bertahan di musim dingin yang bersuhu di bawah 0 °C, walaupun air yang berada di permukaan daun sangat dingin (disebut supercools). Kehadiran bakteri Pseudomonas syringae membuat air superscools dipermukaan daun menjadi inti es yang akan memicu pembentukan kristal es. Terbentuknya kristal es di permukaan daun menjadikan jaringan yang didalamnya mengalami luka beku (frost injury atau frost damage) dan mengakibatkan penurunan kemampuan berfotosintesis yang berakhir dengan kematian tanaman tersebut. 



                                         
                                                             Proses rekayasa genetika
     Langkah-langkah yang digunakan  untuk mengisolasi dan menghasilkan jenis es minus dari Pseudomonas syringae adalah : 1) Memotong DNA Pseudomonas syringae dengan enzim restriksi. 2) Masukkan potongan DN ke dalam plasmid. Plasmid pada bakteri berfungsi untuk transfer sel. Penyisipan DNA akan dilakukan secara acak, sehingga memungkinkan untuk menghasilkan variasi DNA rekombinasi. 3) Mengubah bakteri gen Escherichia coli (E. coli) dengan plasmid rekombinan. Plasmid akan diambil oleh bakteri, menyumbangkan bagian dari DNA organisme. 4) Identifikasi gen es dari E.coli baru dikembangkan berbagai coli recombinants. Rekombinan E.coli dengan gen-es akan memiliki es-nukleasi. Fenotipe ini akan menjadi “es-plus.” 5) Dengan identifikasi es nukleasi rekombinan, mengamplifikasi gen es dengan teknik seperti reaksi berantai polimerase (PCR). 6) Membuat klon mutan dari gen es melalui pengenalan agen mutagenik seperti radiasi UV untuk menonaktifkan gen es, menciptakan gen “Ice Minus”. 7) Mengulangi langkah sebelumnya (memasukkan gen ke plasmid, transformasi E.coli, mengidentifikasi rekombinan), mutan klon diciptakan untuk mengidentifikasi bakteri dengan gen Ice Minus. . Mereka akan memiliki fenotipe es-minus yang diinginkan. 8) Memasukkan gen Ice Minus ke normal, es-plus bakteri Pseudomonas syringae
     Adanya bakteri Ice-Minus bukanlah tanpa sebab namun berdasarkan tujuan yang ingin dicapai sebagai solusi untuk sebuah permasalahan. Dengan tercapainya tujuan tersebut, ternyata bakteri ini tidak hanya digunakan untuk menyemprot tanaman seiring berjalannya waktu. Bakteri ini dimanfaatkan untuk pengawet makanan dalam industi pangan dan juga bahan pendukung untuk tempat seluncur es (ice skating).
 .   Kekurangan dari bakteri Ice Minus adalah kontroversi terutama seputar kekhawatiran akan memperkenalkan organisme baru yang dapat secara permanen mengganggu ekosistem. Dampak lain yang tidak langsung dari aktivitas nukleasi es olehPseudomonas syringae adalah matinya bakteri-bakteri lain, termasuk bakteri yang bersimbiosis mutualisme dengan tanaman dan berhabitat di permukaan daun karena kondisi ekstrem yang terjadi ketika partikel es mencair.

 REFERENSI :

Bashan, Yoav dan Luz E, de-Bashan. 2002. Journal Reduction of bacterial speck (Pseudomonas syringae pv. tomato) of tomato by combined treatments of plant growth-promoting bacterium, Azospirillum brasilense, streptomycin sulfate, and chemo-thermal seed treatmen. Diunduh pada tanggal 15 Maret 2014, pukul 19.02 WIB.
                 Hardy, Jay dan David Sands. 2012.  Journal The Rain-Making Bacteria. Diunduh pada tanggal 15 Maret 2014, pukul 22.51 WIB.
Visnapuu, Triinu. 2012. Journal Levansucrases encoded in the genome ofPseudomonas syringae pv. tomato DC3000:heterologous expression, biochemicalcharacterization, mutational analysis andspectrum of polymerization products. Diunduh pada tanggal 15 Maret 2014, pukul 21.09 WIB.
John M. Love dan William H. Lesser.  The Potential  Impact Of Ice Minus Bacteria As A Frost Protectant In New York Tree Fruti Production. 1989. http://econpapers.repec.org/article/agsnejare/28801.htm
Marcia Barinaga. Field test of ice-minus bacteria goes ahead despite vandals.1987. http://www.foet.org/past/documents/NatureApril301987.pdf.
Sparrow Smith. Pseudomonas Syringae . 2009.        


    







Jumat, 18 April 2014

TUGAS P. BIO 3 A. PERBEDAAN ICBN VIENNA DAN MELBOURNE


PERBEDAAN ICBN MELBOURNE DAN ICBN VIENNA
ICBN MELBOURNE CODE
ICBN VIENNA CODE
Pre. 2
Ganggang, jamur, dan tanaman adalah organisme [1] dicakup oleh KodeEtikini.

Tidak terdapat di ICBN Vienna
Pre. 3
Prinsip-prinsip membentuk dasar dari system tata nama diatur oleh Kode Etik ini.
Pre. 2
Ganggang, jamur, dan tanaman adalah organisme [1] dicakup oleh Kode Etik ini.
Pre 4
Ketentuan rinci dibagi menjadi aturan yang ditetapkan dalam Anggaran (Pasal) (kadang-kadang dengan klarifikasi padaCatatan), dan Rekomendasi (Rec.). Contoh (Kel.) [2] ditambahkan . Sebuah Istilah mendefinisikan istilah yang digunakan termasuk dalam pedoman ini
Pre. 3
Prinsip-prinsip membentuk dasar dari system tata nama diatur oleh Kode Etik ini.
Pre. 5
Tujuan aturan ini adalah untuk menempatkan nomenklatur masa lalu ke dalam urutan dan menyediakan untuk itu masa depan, nama bertentangan dengan aturan tidak dapat dipertahankan.
Pre.4
Ketentuan rinci dibagi menjadi aturan yang ditetapkan dalam Anggaran (Pasal) (kadang-kadang dengan klarifikasi pada Catatan), dan Rekomendasi (Rec.). Contoh (Kel.) [2] ditambahkan dengan aturan dan rekomendasi untuk menggambarkan mereka. Sebuah Istilah mendefinisikan istilah yang digunakan dalam Pedoman ini termasuk
Pre 6.
Rekomendasi berurusan dengan poin anak, objek mereka yang membawa tentang keseragaman yang lebih besar dan kejelasan, terutama dalam nomenklatur masa depan, nama bertentangan dengan Rekomendasi bias tidak, oleh sebab itu, ditolak, tetapi mereka tidak contoh yang harus diikuti
Pre. 5
Tujuan aturan ini adalah untuk menempatkan nomenklatur masa lalu kedalam urutan dan menyediakan untuk itu masa depan, nama bertentangan dengan aturan tidak dapat dipertahankan.
Pre 7
Ketentuan yang mengatur tata kelola Kode ini membentuk Divisi terakhirnya (Div. III).
Pre.6
Rekomendasi berurusan dengan poin anak, objek mereka yang membawa tentang keseragaman yang lebih besar dan kejelasan, terutama dalam nomenklatur masa depan, nama bertentangan dengan Rekomendasi bias tidak, oleh sebab itu, ditolak, tetapi mereka tidak contoh yang harus diikuti
Pre 8.
Ketentuan-ketentuan dari Pedoman ini berlaku untuk semua organism tradisional diperlakukan sebagai ganggang, jamur, atau tanaman, baik fosil maupun non-fosil, termasuk ganggang biru – hijau  (Cyanobacteria) [3], chytrids, Oomycetes, jamur lendir, dan protista fotosintetik dengan mereka taksonomi terkait kelompok-kelompok non-fotosintetik (tetapi tidak termasuk Microsporidia). Ketentuan nama hibrida muncul dalam Lampiran I.
Pre. 7
Ketentuan yang mengatur tata kelola Kode ini membentuk Divisi terakhirnya (Div. III).
Pre. 9–10
Nama yang telah dikonservasi atau ditolak, ditekan karya, dan keputusan yang mengikat yang diberikan dalam Lampiran II-VIII.
Lampiran merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari Pedoman ini, apakah diterbitkan bersama-sama dengan, atau terpisah dari, teks utama.
Tidak ada di Vienna
Pre. 11
Kode Internasional Nomenklatur untuk tanaman  budidayadisiapkan di bawah kewenangan Komisi Internasional untuk Nomenklatur Tanaman Budidaya dan berhubungan dengan penggunaan dan pembentukan nama diterapkan untuk kategori khusus dari organisme di bidang pertanian, kehutanan, dan hortikultura.
Pre 8.
Ketentuan-ketentuan dari Pedoman ini berlaku untuk semua organism tradisional diperlakukan sebagai ganggang, jamur, atau tanaman, baik fosil maupun non-fosil, termasuk ganggang biru-hijau (Cyanobacteria) [3], chytrids, Oomycetes, jamur lendir, dan protista fotosintetik dengan mereka taksonomi terkait kelompok-kelompok non-fotosintetik (tetapi tidak termasuk Microsporidia). Ketentuan nama hibrida muncul dalam Lampiran I.
Pre. 12
Satu-satunya alasan yang tepat untuk mengubah nama yang baik pengetahuan yang lebih mendalam tentang fakta-fakta yang dihasilkan dari studi taksonomi yang memadai atau perlunya menyerah nomenklatur yang bertentangan dengan aturan.
Pre. 9
Nama yang telah dikonservasi atau ditolak, ditekan karya, dan keputusan yang mengikat yang diberikan dalam Lampiran II-VIII
Pre. 13
Dengan tidak adanya aturan yang relevan atau dimana konsekuensi dari aturan yang diragukan, dibentuk kebiasaan akan diikuti.
Pre. 10
Lampiran merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari Pedoman ini, apakah diterbitkan bersama-sama dengan, atau terpisah dari, teks utama.
Pre. 14
Edisi ini merupakan Kode menggantikan semua edisi sebelumnya.
Pre. 11
Kode Internasional Nomenklatur untuk tanaman budidaya disiapkan di bawah kewenangan Komisi Internasional untuk Nomenklatur Tanaman Budidaya dan berhubungan dengan penggunaan dan pembentukan nama diterapkan untuk kategori khusus dari organisme di bidang pertanian, kehutanan, dan hortikultura.
Terdapat pasal baru Art 6.9-6.11
Art. 6.9
Nama yg diterbitkan secara sah bukan baru dikombinasi baik itu nama diperingkat atau sebagai nama pengganti


Vienna hanya sampai Art 6.8 saja yang tidak menjelaskan Basionym melainkan hanya terdapat Autonym

Art. 6.10
Nama baru berdasarkan sah, diterbitkan sebelum namanya yaitu basionymnya.
Basionymnya sebagai julukan akhir,nama atau kombinasi baru


Art. 6.11
Nama baru berdasarkan yang sah atau tidak sah, diterbitkan sebelumnya nama, yang merupakan sinonim yang diganti. Sinonim diganti, bila sah, tidak memberikan julukan akhir, nama, atau batang nama pengganti

Melbourne: terdapat note 1,2, dan 3,4(pada pasal 6.10).

Art 6 Note 3-4
Note 3
Dalam “pembaharuan nomenclatural” yang digunakan dalam pedoman ini, mengacu pada salah satu nama atau semua kategori : nama takson baru,kombinasi baru, dan nama pengganti.


Note 4
Kombinasi baru dapat pada saat yang sama menjadi nama diperingkat yang baru.

NB : Tulisan yang ditebali adalah perbedaannya
Vienna: hanya terdapat note 1 dan 2 (6.2-6.3)

Art 6.2 Note 1
Note 1
Untuk tujuan nomenclatural, publikasi berlaku menciptakan nama, dan kadang-kadang juga merupakan nama asli seorang pengarang,
tetapi tidak sendiri menyiratkan taksonomi batasan luar masuknya jenis nama

Art 6.3 Note 2
Ketika nama yang sama, berdasarkan pada jenis yang sama, telah diterbitkan secara independen pada waktu yang berbeda oleh penulis yang berbeda, maka hanya awal dari "isonyms" berstatus nomenclatural
Art 7.3
Kombinasi baru atau nama di peringkat baru (Pasal 6.10 ) ditandai dengan jenis basionym meskipun itu mungkin telah diterapkan keliru untuk takson sekarang dianggap tidak menyertakan tipe

Art 7.3
Nama yang baru diterbitkan sebagai pengganti diakui (nama pengganti, nomen novum) untuk nama yang lebih lama ditandai oleh jenis nama lama





Art 7.3
Kombinasi baru atau nama di peringkat baru (Pasal 6.10 ) ditandai dengan jenis basionym meskipun itu mungkin telah diterapkan keliru untuk takson sekarang dianggap tidak menyertakan tipe


Art 7.3
Nama yang baru diterbitkan sebagai pengganti diakui (nama pengganti, nomen novum) untuk nama yang lebih lama ditandai oleh jenis nama lama



Art 7.4
Sebuah nama pengganti (Pasal 6.11 ) ditandai dengan jenis sinonim diganti meskipun mungkin telah diterapkan keliru untuk takson sekarang dianggap tidak menyertakan tipe

NB: yang tulisan tebal merupakan perbedaannya

Art 7.4
Sebuah nama baru yang terbentuk dari nama yang sah diterbitkan sebelumnya adalah, dalam segala situasi, ditandai oleh jenis basionym, meskipun mungkin telah diterapkan keliru untuk takson sekarang dianggap tidak termasuk tipe tersebut
Art. 7 Di Melb dourne disajikan dalam dua pasal yaitu pada Art. 7.7 dan Art. 7.8 dengan sedikit perubahan, yaitu :
Art. 7.7 Publikasi sebuah nama takson yang baru secara sah harus mengacu pada deskripsi yang telah ada sebelumnya kecuali pengasahan pengarang benar-benar mengesahkan sesuatu yang berbeda,Tetapi tidak oleh dasar yang secara tegas dilarang masuk oleh pengesahan pengarang.
NB: pada Art. 7.7 diberi tambahan satu contoh daripada sebelumnya di vienna

Art. 7.8 Nama dari takson telah ditetapkan ke dalam sebuah kelompok dengan nomenklatur lebih belakangan (lebih baru) daripada tanggal 1 May 1753 yang digolongkan oleh dasar yang terpilih dari kontek publikasi yang sah.
Art. 7.7 Publikasi sebuah nama takson yang baru secara sah harus mengacu pada deskripsi yang telah ada sebelumnya kecuali pengasahan pengarang benar-benar mengesahkan sesuatu yang berbeda. Tetapi jenis nama dari takson telah ditetapkan ke dalam sebuah kelompok dengan nomenklatur lebih belakangan (lebih baru) daripada tanggal 1 May 1753 yang diputuskan sesuai dengan indikasi atau deskripsi dari keadaan lain yang mengiringi publikasi yang sah.

Hanya terdapat perubahan nomor pasal, Art. 7.10  menjadi  Art. 7.9 dan Art. 7.11 menjadi Art. 7.10. Isi pasal dan contoh antara keduanya sama.
Art. 7.10  Untuk tujuan prioritas (Pasal 9.17 , 9.18 , dan 10.5 ) , penetapan golongan/jenis dicapai hanya dengan publikasi yang efektif (Pasal 29-31 ) .

Art. 7.11 Untuk tujuan prioritas (Pasal 9.17 , 9.18 , dan 10.5 ) , penetapan golongan/jenis hanya akan tercapai jika jenis tersebut pasti diterima seperti itu oleh penggolongan pengarang , jika elemen golongan/jenis jelas ditunjukkan oleh kutipan langsung termasuk istilah " jenis " ( typus ) atau setara , dan , pada atau setelah 1 Januari 2001, jika pernyataan golongan/jenis mencakup frasa " ditunjuk di sini " ( designatus hik ) atau yang setara
Menjadi pasal Art. 7 note 1 dengan beberapa perubahan isi sebagai berikut:
Art. 7 note 1 jenis/golongan nama taksa fosil  dan beberapa taksa  lainnya yang dapat disamakan pada atau di bawah  tingkat genus tidak berbeda dari yang diindikasi tersebut diatas
Art. 7.9 Jenis/ golongan nama dari taksa morfologi fosil tumbuhan, anatomi morfologi fungi, dan beberapa taksa  lainnya yang dapat disamakan pada atau di bawah  tingkat genus tidak berbeda dari yang diindikasi tersebut diatas (Art. 7.8).

Penambahan pada konfrensi Melbourne
Art. 8B.3  Ketika biakan ditunjuk sebagai jenis/golongan , status biakan harus ditunjukkan , termasuk frase " permanen diawetkan dalam keadaan metabolik aktif " atau yang setara.
Tidak ada di Konferensi Vienna
Artikel 9 Catatan 2 di  Vienna terletak pada Artikel 9 Catatan 3 di Melbourne



Catatan 2 Untuk tujuan Kode Etik ini, bahan asli terdiri dari: (a) spesimen dan ilustrasi (keduanya diterbitkan dan dipublikasikan sebelum atau bersama-sama dengan protologue) di mana dapat ditunjukkan bahwa deskripsi atau diagnosis memvalidasi nama itu didasarkan; (b) holotipe dan spesimen yang, bahkan jika tidak terlihat oleh penulis dari deskripsi atau diagnosis memvalidasi nama, yang diindikasikan sebagai jenis (sintipe atau paratypes) dari nama di publikasi validnya, dan (c) isotypes atau isosyntypes nama terlepas dari apakah spesimen tersebut terlihat oleh salah satu penulis dari deskripsi memvalidasi atau diagnosis, atau penulis nama