P3 - Archaea & Eubacteria PDF

3 Modul Mikrobiologi Virologi Ke-3 Presentasi ini disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapk...

3 Modul Mikrobiologi Virologi Ke-3 Presentasi ini disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora yang sesuai dengan bidang farmasi (KU1) CPMK Mahasiswa Mampu Menjelaskan Perbedaan Struktur dan Fungsi Komponen Sel Eubakteria dan Archaebakteria Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 2 Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 3 4 § Sistem yang mengklasifikasikan suatu spesies berdasarkan karakteristik dari RNA ribosomnya (rRNA) § Karakteristik dari struktur lipid membrane dan sentitivitas nya terhadap senyawa antibiotic juga menjadi kriteria dalam sistem ini § Sistem ini menggelompokkan makhluk hidup dalam 3 Domain: 1. Archaebacteria (Archaea) 2. Eubacteria (Bacteria) 3. Eukaryotes a) Animalia b) Plantae c) Fungi d) Protista 5 § Archaea merupakan kelompok prokariot yang dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan, namun membrane plasmanya mengandung lipid § Merupakan bakteri primitif 6 § Berbentuk Uniselular § Dinding selnya tidak memiliki peptidoglikan § Tidak berpengaruh pada antibiotik (Steptomycin dan Chloramphenicol) § Membran lipidnya mengandung ikatan Ether § Kromosomnya berupa DNA sirkular terasosiasi “histon” § Hidup dilingkungan yang ekstrim § Matanogen (Lumpur & Rawa), § Halofilik (Laut Mati & Great Salt Lake), § Termoasidofilik (Yellowstone National Park & Kawah Vulkanik) § Reproduksinya secara: § Pembelahan biner 7 8 9 §Metanogen §Halofilik §Termoasidofilik 10 § Metabolisme: reduksi CO2  gas metana (CH4) § Bersifat anaerobic dan kemosintetik § Rentang suhu pertumbuhan minimum 84 ⁰C dan optimum di 98 ⁰C § Habitat: Lumpur, Rawa, Saluran pencernaan § Contoh: § Lachnospira multiporus (memecah pektin) § Ruminococcus albus (memecah selulosa) § Succinomonas amylolytica 11 § Heterotrof dan bersifat anaerobik § Terdapat golongan Gram positif dan Gram negative § Hidup di lingkungan berkadar garam tinggi (9%) § Optimum salinitas pada rentang 17 – 23% dan maksimal di 35% § Habitat: Laut Mati, Great Salt Lake § Contoh: § Halobacterium § Halococcus § Halorubrum § Haloarcula 12 § Mengoksidasi sulfur (metabolism belerang) § Golongan Gram negative § Hidup di lingkungan bersuhu tinggi & bersifat asam § Suhu optimum 45 – 110 ⁰C dan pH 1 – 2 § Habitat: Kawah Vulkanik, Yellowstone National Park § Contoh: § Sulfolubus § Thermoproteus § Pyrolobus fumarii § Alocyclobacillus 13 § Mengatasi pencemaran (bioremediasi tumpuhan minyak) § Enzim untuk industri: § Untuk sabun cuci/detergen pada suhu dan pH tinggi § Pati jagung menjadi dekstrin Methanobacterium ruminantium: § Membantu mencerna selulosa dari rumput § Habitat: Kawah vulkanik, Yellowstone National Park 14 § Bakteri merupakan kelompok prokariot yang dinding selnya mengandung peptidoglikan § Merupakan bakteri sejati 15 § Berbentuk Uniselular § Dinding selnya mengandung peptidoglikan § Memiliki pengaruh pada antibiotik (Steptomycin dan Chloramphenicol) § Membran lipidnya mengandung ikatan Ester § Kromosomnya berupa DNA sirkular § Beberapa dapat membentuk endospora § Memiliki bentuk seperti: § Bola/Coccus, § Batang/Basil, § Spiral 16 17 18 19 20  Mycobacterium tuberculosis Clostridium botulinum Salmonella sp. Chlamydia trachomatis 21 22 § Atrik, tidak mempunyi flagela § Monotrik, memiliki flagela pada salah satu sisinya § Ampitrik, memiliki satu flagela pada kedua sisinya § Peritrik, memiliki flagela pada seluruh permukaannya § Lofotrik, memiliki beberapa flagela pada salah satu sisinya 23 24 § Bakteri yang tidak mampu menyusun makanan sendiri § Saprofit Mengambil nutrisi dari sisa-sisa organisme lain, sampah, bangkai, kotoran Contohnya: Escherichia coli § Parasit Mengambil nutrisi dari organisme yang lain. Mikroba patogen Contohnya: Mycobacterium tuberculosis 25 § Bakteri yang dapat menyusun makanan sendiri § Fotoautotrof Membuat makanan sendiri dari senyawa anorganik melalui proses fotosintesis Contohnya: Bakterioklorofil (pigmen hijau), Bakteriopurpurin (pigmen ungu), Bakteriorhodopsin (pigmen merah) § Kemoautotrof Membuat makanan sendiri menggunakan energi kimia berasal dari reaksi oksidasi senyawa anorganik Contohnya: Nitrosomonas (NH3), Nitrobacter (HNO2), Thiobacillus ferrooxidans (FeCO3) 26  Transfer Genetik  Transfer Gen dapat didefinisikan sebagai pertukaran materi genetik dari satu organisme kepada organisme yang lain.  Mekanisme rekombinasi genetik pada bakteri: 1.Transformasi 2.Transduksi 3.Konjugasi Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 27  Transformasi Proses perpindahan materi genetik dari bakteri yang telah mati & DNA nya terdegradasi, masuk ke dalam sel bakteri lain (umumnya satu spesies), lalu terintegrasi dalam genom nya sehingga menjadi bakteri rekombinan. 1. Suatu bakteri mati & terdegradasi 2. Sebuah fragmen DNA dari bakteri donor yang telah mati, akan berikatan dengan suatu protein pengikat DNA (DNA binding proteins) yang ada di dinding sel kompeten (bakteri resipien). Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 28  Transduksi  Proses perpindahan materi genetik dari satu sel bakteri ke bakteri lain dengan perantara Virus (Bakteriofaga)  Bakteriofaga adalah Virus yang menginfeksi Bakteri, contoh: Faga T4 dan Faga Lambda (keduanya menginfeksi E.coli)  Transduksi dibedakan menjadi 2 tipe: 1. Transduksi Umum (Generalized Transd.): seluruh gen dari bakteri dapat dipindahkan pada sel bakteri lainnya, karena seluruh kromosom bakteri donor dirombak dan dipacking dalam faga. Seluruh komponen genetik dalam faga akan ditransfer pada genom bakteri resipien 2. Transduksi Khusus (Specialized Transd.): hanya gen tertentu saja dari bakteri donor yang ditransfer ke genom bakteri resipien Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 29  Transduksi Umum Terjadi pada Faga Litik 1. Bacteriofag litik menempel pada bakteri yang suseptibel. 2. Genom bakteriofag masuk ke dalam sel bakteri dan menguasai mesin metabolisme sel utk membentuk komponen bakteriofag & enzimnya. 3. Komponen kepala bakteriofag atau kapsid akan dibentuk dengan memasukkan genom virus dan bakteri 4. Bakteriofag released. 5. Bakteriofag tsb akan menempel pada bakteri resipien lainnya. 6. Proses terjadi lagi. Transduksi Umum Animation Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 30  Transduksi Khusus Terjadi pada Faga Lisogenik 1. Faga menempel dan menginjeksikan genomnya 2. Genom faga dimasukkan ke dalam genom bakteri shg membentuk Profaga 3. Kadang2 saat spontaneous induction, suatu bagian kecil DNA bakteri donor terbawa pada genom Faga yang akan tetap tertinggal dalam genom bakteri resipien. 4. Replikasi Faga, kadang genom bakteri resipien terbawa dalam genom faga 5. Faga yang baru akan menempel pada sel bakteri lain dan proses berulang lagi 6. Genom faga yang mengandung suatu bagian DNA bakteri donor, akan diinsersikan ke dalam genom bakteri resipien Transduksi Khusus Animation Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 31  Konjugasi  Merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara (reproduksi seksual ala bakteri).  Transfer DNA satu arah :  Satu sel sebagai donatur gen /DNA ( jantan)  Satu sel sebagai penerima gen/DNA ( betina)  Jantan akan menggunakan pili seks untuk menempel pada resipien ( betina)  Kemudian akan terbentuk jembatan sitoplasmik semen tara diantara kedua sel.  Kegiatan donor dan penggunaan pili seks disebabkan adanya pengaruh sepotong DNA khusus yang disebut faktor F (Fertilitas). Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 32 Konjugasi 1. Bakteri F+ (male) mempunyai plasmid F+ yang mengkodekan pili seksual (sbg donor gen). 1. Konjugasi F+ 2. Pili akan menempel pada sel bakteri F- (female) sebagai bakteri resipien. Satu utas plasmid F+ akan lepas. 3. Pili akan menjadi jembatan antara dua bakteri F+ dan F-. Plasmid (dari donor) akan melewati pili seksual untuk masuk ke sel resipien. 4. Kedua bakteri akan membentuk utas komplementernya sehingga kedua bakteri sekarang mempunyai plasmid F+ plasmid (keduanya menjadi F+ (male) yang mampu membentuk pili seksual. 5. Tidak terjadi donor DNA kromosomal. Konjugasi Animation Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 33 Konjugasi 1. Pada bakteri F+, plasmid F+ masuk ke kromosom sehingga menjadi bakteri Hfr male. 2. Konjugasi Hfr (High 2. Bakteri F+ membentuk pili seksual, menempel frequency recombinant) pada bakteri F- (female) sebagai resipien. Salah satu pita DNA kromosom yang telah mengandung insert F+ plasmid lepas 3. Pili menjadi jembatan bagi 2 bakteri tsb, melewatkan kromosom donor kepada resipien. Sesaat kromosom telah masuk ke dalam sel resipien, pili putus, sehingga hanya sebagian kecil DNA donor yang masuk dalam sel resipien. 4. Masing2 bakteri (donor & resipien) membuat komplementer pita DNA dan terintegrasi dalam kromosom. 5. Bakteri donor tetap sebagai Hfr, bakteri resipien tetap sebagai F-. Konjugasi Hfr Animation Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 34 3. Konjugasi R plasmid 1. Bertindak sebagai donor genetik adalah bakteri yang mempunyai plasmid R (sifat resisten thd beberapa jenis antibiotik) dan dapat membentuk pili seksual. 2. Pili akan menempel pada sel bakteri resipien (F- female), membentuk suatu jenbatan penghubung. Salah satu utas plasmid R lepas. 3. Pita plasmid akan melewati pili untuk masuk ke dalam sel bakteri resipien. 4. Kedua bakteri sama-sama membuat pita komplementer dari plasmid R, sehingga keduanya mampu membentuk pili dan bersifat resisten thd antibiotik. Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 35 Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 36  Rekombinasi genetik  Menghasilkan strain bakteri baru  Menghasilkan keaneka ragaman genetik.  Bila 2 strain bakteri yang berbeda dikulturkan dalam media cair dan diinkubasi selama 1 jam kemudian dipindahkan dengan cara disebarkan diatas media sederhana, inkubasi semalaman. Maka akan terlihat pertumbuhan koloni bakteri yang berbeda. Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 37 Bakteri dapat berperan positif (menguntungkan) bagi manusia, seperti: § Lactobacillus casei Bakteri yang membantu dalam proses pembuatan keju § Acetobacter xylinum Bakteri yang membantu dalam proses pembuatan nata ade coco § Clostridium acetobutylicum Bakteri penghasil asam butirat § Brevibacillus brevis Bakteri penghasil antibiotic gramicidin dan tyrocidine 38 Bakteri dapat berperan negatif (merugikan) bagi manusia, seperti: § Mycobacterium tuberculosis Bakteri penyebab TBC § Vibrio cholerae Bakteri penyebab kolera § Yersinia pestis Bakteri penyebab pes § Shigella dysenteriae Bakteri penyebab disentri 39 40 1. Membuat tabel berisi komponen dan fungsi komponen sel eubacteria dan archaebacteria. Tugas diketik, format pdf. 2. Review jurnal (5 tahun terakhir) tentang transfer materi genetik bakteri per individu. Tugas diketik maximal 3 halaman, format pdf. 3. Kumpulkan semua tugas pada pertemuan berikutnya. Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 41  Struktur dan fungsi komponen sel Jamur Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022 42 End wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh Presentasi disiapkan oleh Tim Dosen Mikrobiologi Virologi Semester Genap 2021/2022