Materi 5 'Protoplast Fusion'

Nama : Lina Widawati Aliyah
NPM : 23025010023
Kelas : Bioteknologi Pertanian A025

Resume Materi 5 'Protoplast Fusion'

        Fusi protoplas adalah proses penggabungan dua atau lebih protoplast (sel tanpa dinding sel) untuk membentuk sel baru. Teknik fusi protoplas dapat digunakan untuk mencampur sifat genetik dari spesies tanaman yang sama ataupun dari spesies yang berbeda. Selain itu, teknik ini menguntungkan untuk diterapkan dalam persilangan tanaman steril ataupun tanaman dengan siklus hidup yang panjang. Untuk menginduksi atau mendukung terjadinya fusi protoplas dapat dilakukan dengan pemakaian senyawa kimia seperti polietilen glikol (PEG) ataupun penggunaan arus listrik untuk membantu fusi (elektrofusi). Ketika dua protoplas bersatu, dapat terjadi pemisahana atau penggabungan dua inti sel (nukleus) sehingga menghasilkan tanaman dengan sifat baru hasil pencampuran kedua tetua. Apabila salah satu inti sel hilang selama terjadinya fusi maka akan dihasilkan sel baru yang disebut sitoplasmik hibrid (cybrid) (Rismiarti, 2016). Dalam bidang pertanian, teknik ini sering digunakan untuk menciptakan tanaman dengan ketahanan lebih baik terhadap hama, penyakit, atau kondisi lingkungan ekstrem. Selain itu, dalam penelitian medis dan farmasi, fusi protoplas dapat diterapkan dalam pengembangan sel hibrida untuk produksi antibodi monoklonal dan terapi seluler. 

    Metode fusi protoplas secara kimia dilakukan dengan menggunakan zat kimia tertentu yang dapat meleburkan membran sel dan memungkinkan dua protoplas bergabung menjadi satu. Salah satu bahan kimia yang paling umum digunakan dalam metode ini adalah polietilen glikol (PEG), yang dapat menginduksi adhesi dan penggabungan membran sel secara bertahap (Armita,2020). Proses fusi ini biasanya melibatkan beberapa langkah utama, yaitu:
  • Isolasi Protoplas – Sel tanaman atau mikroorganisme terlebih dahulu dipecah dinding selnya menggunakan enzim seperti selulase dan pektinase untuk mendapatkan protoplas yang bebas.
  • Pengolahan dengan Agen Fusi – Protoplas yang telah diisolasi kemudian dicampurkan dengan larutan PEG dalam konsentrasi tertentu, biasanya berkisar antara 20–50%. PEG akan menginduksi dehidrasi dan membuat membran sel lebih mudah melebur.
  • Pencucian dan Regenerasi – Setelah proses fusi, PEG dibuang dengan pencucian menggunakan larutan kultur yang sesuai untuk membantu regenerasi dinding sel dan pertumbuhan sel hasil fusi.
    Metode fusi protoplas secara elektrik, atau elektrofusi, adalah teknik yang menggunakan medan listrik untuk menginduksi peleburan membran protoplas sehingga memungkinkan penggabungan dua sel menjadi satu. Metode ini lebih presisi dibandingkan metode kimia dan sering digunakan dalam penelitian bioteknologi dan rekayasa genetika. Tahapan metode elektrofusi sebagai berikut:

Isolasi Protoplas

Sel dari organisme target diisolasi dan dinding selnya dihilangkan menggunakan enzim seperti selulase dan pektinase, sehingga terbentuk protoplas yang bebas.

Penyusunan Protoplas

Protoplas yang telah diisolasi ditempatkan dalam medium konduktif, seperti larutan manitol atau sorbitol, di antara dua elektroda dalam elektroda khusus (electrofusion chamber).

Pemberian Pulsa Medan Listrik

  • Pulsa pertama (dielectrophoretic alignment): Pulsa listrik dengan tegangan rendah diberikan untuk mengatur protoplas agar saling berdekatan dan sejajar.
  • Pulsa kedua (electrofusion pulse): Pulsa listrik dengan tegangan tinggi diberikan secara singkat untuk menginduksi pembentukan pori-pori (electroporation) pada membran protoplas. Akibatnya, membran menjadi tidak stabil dan akhirnya menyatu, menggabungkan isi sel dari kedua protoplas.

Regenerasi Sel Hasil Fusi

Setelah fusi berhasil, protoplas hasil penggabungan dibiarkan dalam medium kultur yang sesuai agar bisa berkembang dan membentuk dinding sel baru serta membelah secara normal.


DAFTAR PUSTAKA

Armita, D. (2020). Plant breeding through protoplast fusion. Jurnal Biologi UNAND, 8(2), 42-47.

Rismiarti, A., Kusumaningrum, H. P., & Zainuri, M. (2016). Karakterisasi Dan Identifikasi Molekuler Fusan Hasil Fusi Protoplas Interspesies Chlorella pyrenoidosa dan Chlorella vulgaris Menggunakan 18SrDNA. Bioma: Berkala Ilmiah Biologi, 18(2), 30-40.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Materi 1 "Basic Concepts and Development of Agricultural Biotechnology"

Nama : Lina Widawati Aliyah NPM : 23025010023 Kelas : Bioteknologi Pertanian A025  Resume Materi 1 " Basic Concepts and Development of Agricultural Biotechnology"           Bioteknologi merupakan penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan teknik rekayasa dalam penggunaan organisme hidup untuk mengembangkan atau memodifikasi dengan tujuan untuk memperoleh produk yang lebih baik dari segi kualitas maupun kuantitas dalam waktu produksi. Perkembangan dan kemajuan bioteknologi tidak dapat dilepaskan dari kemajuan ilmu-ilmu lainnya seperti mikrobiologi, biokimia, biologi molekuler, dan genetika. Bioteknologi modern terlahir diawali dengan inovasi para ilmuwan untuk mengembangkan teknologi DNA rekombinan.  Teknologi utama dalam bioteknologi, meliputi: 1. Kultur Jaringan (Kloning, Mutasi, Seleksi) 2. Rekayasa Genetika (DNA Rekombinan dan transfer gen) 3. Material DNA (A,T,C,G)      Bioteknologi memiliki peran penting dalam berbagai sektor k...
Read more

Materi 3 "Plant Organogenesis (Direct And Indirect Organogenesis)"

Nama : Lina Widawati Aliyah  NPM : 23025010023 Kelas : Bioteknologi Pertanian A025 Resume Materi 3 " Plant Organogenesis (Direct And Indirect Organogenesis) "      Organogenesis adalah proses pembentukan organ tanaman, seperti daun, tunas, dan akar, dari jaringan tanaman yang dikultur dalam kondisi tertentu. Proses ini merupakan bagian dari regenerasi tanaman dalam teknik kultur jaringan dan dapat terjadi melalui dua jalur utama, yaitu organogenesis langsung ( direct organogenesis ) dan organogenesis tidak langsung ( indirect organogenesis ). Organogenesis memainkan peran penting dalam perbanyakan tanaman secara in vitro karena memungkinkan produksi bibit dalam jumlah besar dengan sifat yang seragam (Saepudin et al., 2023).  Konsep Dasar Dalam Organogenesis  1. Totipotensi  Kemampuan setiap sel tanaman untuk berkembang menjadi individu utuh jika diberikan stimulus yang sesuai. Prinsip ini menunjukkan bahwa semua informasi genetik yang diperlukan untu...
Read more

Inovasi Pertanian Berbasis IoT: Solusi Digital untuk Pembangunan Pertanian di Indonesia

  Inovasi Pertanian Berbasis IoT: Solusi Digital untuk Pembangunan Pertanian di Indonesia IoT-based Agricultural Innovation: Digital Solutions for Agricultural Development in Indonesia (Lina Widawati Aliyah / 23025010023)   Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Jl. Rungkut Madya 60294 ABSTRACT One of the technological innovations that can help the development of Indonesia's agricultural sector is Internet of Things (IoT)-based agriculture. By using IoT devices, agricultural decision-making can be improved by monitoring real-time environmental, crop, and land conditions. In this article, we discuss how Internet of Things (IoT) technology can increase productivity, reduce the risk of crop failure, and optimize resource use. In addition, this study shows various Internet of Things (IoT) applications that have been used in Indonesia as well as the obstacles faced in the application of this technology, such as di...
Read more