Wow! Cupriavidus metallidurans Si Bakteri Produsen Emas Murni

Seperti mimpi yang menjadi kenyataan, para peneliti akhirnya berhasil menemukan jenis bakteri yang dapat memproses zat kimia tertentu menjadi emas murni 24 karat.

Peneliti dari Michigan University, Kazem Kashefi dan Adam Brown, membangun sebuah laboratorium khusus (yang mereka namakan The Great Work of the Metal Lover) untuk "menernakan" emas dari bakteri bernama Cupriavidus metallidurans. Merekalah yang berhasil menemukan bakat unik bakteri tersebut untuk memproses zat kimia beracun bernama klorida emas (gold chloride), menjadi "pup" termahal didunia yang berupa 99,9% emas murni.

Bakteri Cupriavidus metallidurans butuh waktu sekitar seminggu untuk merubah makanannya (yang harganya ternyata cukup mahal) itu menjadi logam mulia.

Ilmuwan ciptakan robot cacing tanah

Robot cacing mampu merayap di seluruh bentuk permukaan, menyelinap di ruang sempit, dan tetap kebal meski dipalu. (Massachusetts Institute of Technology)

 

Jakarta (ANTARA News) - Sejumlah ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Harvard University, dan Seoul National University menciptakan robot lunak yang berbentuk cacing tanah.

Robot otonom yang mampu melakukan gerak peristaltik dan merayap di seluruh permukaan dengan menngkontraksikan bagian tubuhnya itu dibentuk dari materi lembut dan elastis. Ketika dipukul dengan palu, robot itu tetap mampu bergerak tanpa kerusakan.

Dalam situs resmi MIT, Asisten profesor jurusan Teknik Mesin MIT, Sangbae Kim dan Harold E. Edgerton, mengatakan robot seperti itu berguna untuk menunjukkan arah di medan kasar atau menyempit di ruang sempit.

Robot yang dinamai "Meshworm" (cacing jala) itu dibuat dari rangkaian kabel nikel dan titanium sebagai otot artifisial yang mampu membentang dan tahan panas.

Para peneliti melilitkan kabel di sekitar tabung pembuluh dan membuat segmen-segmen di sekujur tubuh robot sehingga serupa cacing. Mekanisme gerak robot cacing itu dapat dilihat di video yang disediakan peneliti MIT.

"Anda dapat melemparnya dan (robot) itu tidak akan rusak. Bagian mesin pada umumnya kaku dan rapuh pada goncangan kecil, tapi bagian-bagian Meshworm semuanya berserat dan fleksibel...kami mulai menunjukkan sebagian kemampuan perubahan tubuh," kata Kim.

Dua Ilmuan berhasil mentransformasikan sel jaringan tubuh menjadi lebih muda

Foto Shinya Yamanaka &  Sir John B. Gurdon   

Jakarta (ANTARA News) - Dua ilmuwan meraih Penghargaan Nobel untuk bidang Fisiologi atau Kedokteran, karena berhasil mentransformasikan sel jaringan tubuh menjadi lebih muda.

Hadiah Nobel tersebut dimenangi oleh Sir John B. Gurdon dan Shinya Yamanaka yang diumumkan pada Senin waktu setempat, oleh Royal Swedish Academy of Sciences.

Hasil penelitian dua ilmuwan ini, mengungkapkan apa yang dianggap oleh para ilmuwan lain sebagai hal yang mustahil. 

Ketika Yamanaka menerima panggilan dari Stockholm tentang penghargaan itu, dia sedang melakukan pekerjaan rumah tangga, sebagaimana dikutip dari wawancaranya dengan situs Hadiah Nobel dan diberitakan oleh Livescience. 

"Ini adalah kehormatan yang luar biasa bagi saya," kata Yamanaka dalam wawancara itu.

Dia berharap stem sel ini aka sangat berguna untuk kehidupan manusia.

"Sepanjang hidup, saya bertujuan untuk membawa teknologi stem sel ini hingga sampai kepada para pasien," ujar Yamanaka yang kemudian menambahkan bahwa uji klinis pertama dari sel tersebut akan dimulai tahun depan.

Gurdon, yang kini bekerja di Institut Gurdon di Cambridge, Inggris, menemukan hal ini pada 1962 ketika dia sedang menggantikan inti sel telur katak dengan inti yang diambil dari sel usus matang dari berudu. Telur katak itu kemudian berubah dan berkembang menjadi berudu, menunjukkan sel inti yang telah matang memegang instruksi yang dibutuhkan untuk menjadi sel utuh katak. Bahkan, percobaan selanjutnya dia lakukan menggunakan transfer nuklir dan telah menghasilkan kloning mamalia. 

Kemudian pada tahun 2006, Yamanaka, yang lahir pada tahun 1962 ketika Gurdon melakukan penelitian, kini bekerja di Universitas Kyoto. Yamanaka secara genetik memprogram ulang sel-sel kulit pada tikus dewasa menjadi sel-sel muda dan dapat diubah menjadi sel apapun pada tikus dewasa. 
(M048)

Editor: B Kunto Wibisono

COPYRIGHT © 2012

Rekayasa Genetika Hewan

Rekayasa genetika adalah gambaran dari bioteknologi yang di dalamnya meliputi manipulasi gen, kloning gen, DNA rekombinan, teknologi modifikasi genetik, dan genetika modern dengan menggunakan prosedur identifikasi, replikasi, modifikasi dan transfer materi genetik dari sel, jaringan, maupun organ (Karp, 2002; Nicholl, 2002). Sebagian besar teknik yang dilakukan adalah memanipulasi langsung DNA dengan orientasi pada ekspresi gen tertentu. Dalam skala yang lebih luas, rekayasa genetika melibatkan penanda atau marker yang sering disebut sebagai Marker-Assisted Selection (MAS) yang bertujuan meningkatkan efisiensi suatu organisme berdasarkan informasi fenotipnya (Lewin, 1999; Klug dan Cummings, 2002). Salah satu dari aplikasi rekayasa genetika berupa manipulasi genom hewan. Hewan yang sering digunakan menjadi uji coba adalah mamalia. Mamalia memiliki ukuran genom yang lebih besar dan kompleks dibandingkan dengan virus, bakteri, dan tanaman. Sebagai konsekuensinya, untuk memodifikasi genetik dari hewan mamalia harus menggunakan teknik genetika molekular dan teknologi rekombinasi DNA yang memiliki tingkat kerumitan yang kompleks dan mahalnya biaya yang diperlukan dalam penelitian (Murray et al., 1999).

METODE REKAYASA GENETIKA

Beberapa metode yang sering digunakan dalam teknik rekayasa genetika meliputi pengunaan vektor, kloning, PCR (Polymerase Chain Reaction), dan seleksi, screening, serta analisis rekombinan. Adapun langkah-langkah dari rekombinasi genetik meliputi (1) Identifikasi gen yang diharapkan; (2) Pengenalan kode DNA terhadap gen yang diharapkan; (3) Pengaturan ekpresi gen yang sudah direkayasa; dan (4) Pemantauan transmisi gen terhadap keturunannya (BSAS, 2011; Nicholl, 2002).

PEMANFAATAN 

Memodifikasi materi genetik hewan telah banyak dilakukan dengan tujuan memiliki berbagai macam manfaat yang bisa diambil, antara lain: (1) Bidang Sains dan Kedokteran~ Hewan yang secara genetika sudah dimodifikasi atau dikenal dengan istilah Genetically Modified Animal (GMA) seperti pada hewan uji yakni mencit dapat digunakan untuk penelitian bagaimana fungsi yang ada pada hewan. Disamping itu juga digunakan untuk memahami dan mengembangkan perlakuan pada penyakit baik pada manusia mapun hewan. (2) Pengobatan Penyakit ~ Beberapa penelitian telah menggunakan protein pada manusia untuk mengobati penyakit tertentu dengan cara mentransfer gen manusia ke dalam gen hewan, misalnya domba atau sapi. Selanjutnya hewan tersebut akan menghasilkan susu yang memiliki protein dari gen manusia yang akan digunakan untuk penyembuhan pada manusia. (3) Modifikasi Hasil Produksi Hewan ~ Beberapa negara melakukan rekayasa genetik pada hewan ternak yang diharapkan akan menghasilkan hewan ternak yang cepat pertumbuhanya, tahan terhadap penyakit, bahkan menghasilkan protein atau susu yang sangat bermanfaat bagi manusia (BSAS, 2011).

PERKEMBANGAN TERBARU REKAYASA GENETIKA HEWAN

• GlowFish – Ikan Bercahaya GloFish merupakan salah satu contoh hewan transgenik yang direkayasa secara genetiknya. Ikan ini dikembagkan dari Amerika Serikat yang merekayasa DNA dari ikan zebra (Danio rerio) dengan gen pengkode protein flourens warna hijau dari gfp (green flourescent protein). Namun secara fenotip, warna yang dihasilkan bukan hanya warna hijau saja melainkan warna kuning hingga merah (Pray, 2008).

Gambar 1. GloFish multiwarna (sumber: www.glofish.com). 

• Lembu Transgenik Penghasil Protein Susu ~ Rekombinan Teknologi transgenik ini telah sukses dilakukan untuk kepentingan di bidang agrikultur dalam meningkatkan mutu kualitas pangan. Pada hewan uji yang berupa lembu jarang sekali dilakukan percobaan transgenik hal ini dikarenakan banyak kendala seperti masa regenerasinya butuh waktu sekitar 2 tahun. Namun para peneliti akhirnya bisa menyisipi gen penghasil α-lactalbumin yang berasal dari manusia. Dari hasil uji produksi susu sebesar 91 ml, ditemukan sekresi α–lactalbumin dengan konsentrasi 2,4 mg ml-1 (Eyestone, 1999). Metode yang digunakan adalah melakukan fertilisasi secara in vitro yang selanjutnya akan dihasilkan zigot. Tahap berikutnya zigot akan diinjeksi dengan DNA yang mengandung gen α–lactalbumin. Proses injeksi dengan menggunkan teknik microinjection (Gambar 2). Selanjutnya zigot dikultur selama 6 atau 7 hari dengan menggunakan media sintetik yang menyerupai cairan oviduk. Setelah itu akan tumbuh menjadi embrio dan ditransfer ke rahim lembu untuk proses kehamilan (Eyestone, 1999). 

Gambar 2. Proses microinjection (Sumber: UCI). 

• Kelinci Penghasil Bispesifik T-Cell Antibody ~ Salah satu penyakit pada manusia yang mematikan adalah kanker. Penyakit ini dapat diatasi dengan meningkatkan antibodi sel T. Sekarang dengan menggunakan rekayasa genetika, kelinci dapat dipakai sebagai hewan uji untuk menghasilkan dua macam antibodi spesifik, yakni molekul CD28 dan r28M yang mampu menginduksi TCR/CD3 yang mampu membunuh sel kanker. Dengan ditemukannya antibodi bispesifik ini dapat diharapkan untuk mendapatkan cukup banyak pengetahuan tentang antibodi bispesifik bagi aplikasi medis (Hovest et al.,2004). 


• Ayam Penghasil Tetrasiklin ~ Penemuan ini merupakan terobosan baru dalam mengembangkan bioreaktor yang mampu menghasilkan biofarmasi dalam jumlah kuantitas yang besar. Tetrasiklin merupakan antibiotik yang diperlukan dalam dunia medis untuk men-treatment pasien. Selama ini tetrasiklin dihasilkan dari mikroorganisme. Dengan terobosan baru ini, diharapkan ayam transgenik mampu menghasilkan tetrasiklin dalam jumlah yang lebih banyak serta lebih hemat dalam proses pembutannya.
  
  Dalam penelitian ini digunakan retrovirus sebagai vektornya. Dimana retrovirus didesain untuk membawa materi genetik berupa GFP (Green Flourescent Protein) dan rtTA (reverse tetracycline-controlled transactivator) dibawah pengontrolan tetracycline-inducible promoter dan PGK (Phosphoglycerate Kinase) promoter. Setelah itu, ayam transgenik dihasilkan yang mana pada bagian telur ditemukan doxycycline yang merupakan derivat dari tetrasiklin serta tidak ditemukan adanya disfungsi fisiologis secara signifikan dari telur tersebut (Kwon, 2011). 


• Sapi Penghasil Omega 3 ~ n-3 Polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) atau omega 3 merupakan salah satu zat yang sangat penting bagi manusia. Dengan pendekatan secara ekonomi, maka dapat dihasilkan omega 3 dengan cara merekayasa sapi menjadi hewan transgenik penghasil omega 3. Sapi yang direkayasa disisipi dengan gen mfat-1 yang mampu memproduksi n-3 PUFA. Dari penelitian ini diperoleh hasil ekpresi gen berupa n-3 PUFA pada jaringan dan susu sapi (Wu, 2011).  


• Tikus Transgenik Resisten Terhadap Infeksi Bakteri ~ Resistensi suatu bakteri terhadap jenis antibiotik merupakan salah satu masalah yang serius bagi dunia medis dan farmasi. Oleh karena itu diperlukan suatu hewan ternak yang mampu menghasilkan protein antibiotik. Namun, dalam hal ini tikus digunakan sebagai uji coba terlebih dahulu. Salah satu protein penghasil antimikroba adalah Protegrin-1 (PG-1) yang meru-pakan derivat dari neutrofil. Pada percobaan ini, digunakan cDNA melalui reverse transkripsi-PCR (RT-PCR) dengan primer upstream 5′-ATGGAGACCCAGAGAGCCAG-3′ dan primer downstream 5′-TCATCCTCGTCCGACA CAGA-3′. Adapun gen yang mengkode PG-1 adalah gen PG-1-His (Gambar 3).

  

Gambar 3. Gen PG-1-His yang menghasilkan protein antimikroba (Protegrin-1). 

Setelah dilakukan penyisipan gen, maka tikus transgenik tersebut diinjeksi dengan bakteri Actinobacillus suis pada paru-parunya. Sebagai perbandingan dilakukan injeksi pula pada tikus tipe alami (WT=wild type). Pada percobaan ini dilakukan tiga variasi, dimana paru-paru tikus diinkubasi dengan media phosphate-buffered saline(PBS; pH 7,4), paru-paru tikus transgenik (TG), dan paru-paru tikus tipe alami (WT). Dari percobaan tersebut dihasilkan sesuai dengan Gambar 4. 

 

Gambar 4. Histopatologi dari jaringan paru-paru berbagai perlakuan setelah
dinjeksi dengan bakteri Actinobacillus suis.

Berdasarkan gambar tersebut, jaringan paru-paru yang diinkubasikan di media PBS (Gambar a, b, c) menunjukkan hasil penampakkan yang masih normal. Sementara pada paru-paru tikus transgenik (gambar d, e, f) menunjukkan adanya penumpukkan neutrofil. Kemudian pada paru-paru tikus tipe alami (gambar g, h, i) menunjukkan adanya neutrofil dan makrofag dalam jumlah yang besar, sehingga jaringan tersebut mengalami kerusakan akibat infeksi bakteri Actinobacillus suis (Queenie, 2008).

Sumber: biology-community

Unsur Seumur Jagung 113 Berhasil Diciptakan

Proses terurainya unsur 113. Unsur terurai secara bertahap melepaskan partikel alfa yang terdiri dari 2 proton dan 2 neutron hingga akhirnya menjadi unsur 101 atau Mendelevium.

TOKYO, KOMPAS.com - Ilmuwan Jepang akhirnya berhasil menciptakan unsur buatan 113, salah satu unsur yang 'hilang' dalam Tabel Periodik Unsur.

Unsur 113 adalah atom dengan 113 proton di inti atomnya. Unsur ini harus dibuat di laboratorium sebab tak pernah ditemukan keberadannya di alam. Unsur ini hanyalah salah satu unsur buatan yang berhasil diciptakan ilmuwan.

Sebelumnya, unsur ini sangat sulit diciptakan. Namun, pada Rabu (26/9/2012), tim ilmuwan dari RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science di Jepang menyatakan kesuksesan membuat unsur ini. 

Pada percobaan tanggal 12 agustus 2012, unsur yang tidak stabil tersebut terbentuk dan segera terurai, meninggalkan data yang kemudian digunakan ilmuwan sebagai dasar penentu keberhasilannya.

"Selama 9 tahun, kami telah mencoba mencari data yang secara kuat membuktikan unsur 113, dan sekarang pada akhirnya kita memilikinya. Ini seperti beban berat akhirnya diangkat dari pundak kita," kata Kosuke Morita, pimpinan tim peneliti.

Jika keberhasilan ini nantinya bisa dikonfirmasi, maka ini akan menjadi prestasi Asia pertama menciptakan unsur buatan baru. Sebelumnya, hanya ilmuwan Amerika Serikat, Rusia dan Jerman yang berhasil.

"Tantangan kami berikutnya, kami akan mencari elemen 119 dan yang di atasnya," ungkap Morita seperti dikutip Livescience.

Ilmuwan saat ini sedang terus mencoba menciptakan atom yang lebih besar. Ilmuwan bertanya-tanya tentang batas ukuran terbesar suatu atom.

Unsur buatan pertama berhasil dibuat tahun 1940. Selanjutnya, sudah 20 unsur buatan yang berhasil diciptakan. Seluruh unsur buatan bersifat tidak stabil, paling lama hanya berumur beberapa detik.

Untuk menciptakan unsur 113, Morita menumbukkan inti atom Seng (dengan 30 proton) pada lapisan tipis Timah Wurung (terdiri dari 83 proton). Begitu tercipta, unsur 113 langsung terurai dengan melepaskan partikel alfa yang memiliki 2 proton dan neutron. Proses penguraian terjadi 6 kali, mengubah unsur 113 menjadi unsur 111, 109, 107, 105, 103 dan akhirnya 101 atau Mendelevium.

Sebelumnya, Morita dan rekannya telah mencoba menciptakan unsur 113 pada tahun 2004 dan 2005. Namun, jejak penguraian unsur tersebut tidak lengkap sehingga terciptanya unsur 113 tak bisa dikonfirmasi. Kini, keberhasilan mereka berhasil dibuktikan.

Sumber :

LIVESCIENCE

Editor :

yunan

Baterai Cair Solusi Energi Hijau

Ilustrasi : Pembangkit listrik tenaga surya.

MASSACHUSETTS, KOMPAS.com - Baterai yang tidak mahal terbuat dari logam cair bisa menjadi solusi energi hijau di masa depan. Baterai ini bisa menyimpan energi angin ataupun Matahari.

Donald Sadoway, professor dari Massachusetts Intitute of Technology mengungkapkannya dalam konferensi Technology, Entertainment and Design (TED) Meeting yang berlangsung minggu lalu.

"Baterai adalah alat yang memungkinkan kita melakukannya. Dengan baterai cair ini, kita bisa mengumpulkan listrik walaupun Matahari tidak bersinar," kata Sadoway.

Sadoway begitu percaya diri pada langkahnya. Ia dan mahasiswanya kini mendirikan start-up Liquid Metal Battery Corporation dan mengembangkan produk dalam 2 tahun. Bill Gates dari Microsoft turut mendukung prouek ini.

Nantinya, perusahaan start-up itu berniat mengembangkan baterai cair berukuran kontainer pengiriman yang bisa menyediakan listrik cukup bagi 200 KK.

"Anda bisa mengembangkan baterai di basement dan mengambil listrik dalam waktu singkat. Ini berarti Anda tak harus membangun lagi pembangkit. saluran listrik hanya dibutuhkan saat-saat sibuk," jelas Sadoway. 

Logam inti yang digunakan dalam baterai cair ini adalah Vanadium dan magnesium. 

TED Meeting adalah pertemuan yang dirancang bagi start-up untuk mengemukaan idenya. Setiap start-up diberi waktu 18 menit untuk memaparkan proyeknya.

Sumber :

AFP

Editor :

Pepih Nugraha

Baterai Paling Manis, Terbuat dari Gula

Gula

TOKYO, KOMPAS.com — Baterai yang digunakan untuk gadget umumnya berbahan dasar lithium-ion. Baterai jenis itu punya kelemahan sebab lithium merupakan mineral jarang yang sebagian besar terdapat di Chili, Argentina, China, dan Australia. Bahan dasar tersebut yang menjadi salah satu alasan mengapa baterai gadget mahal.

Untuk membuat baterai dengan harga lebih murah, ilmuwan mengeksplorasi material lain. Tim peneliti dari Tokyo University of Science yang dipimpin oleh Shinici Komaba menciptakan baterai berbasis natrium. Ion natrium digunakan sebagai katoda atau sebagai kutub positif dan karbon dari gula berperan sebagai anoda atau kubub negatif.

Ilmuwan membakar gula (sukrosa) dalam kondisi tanpa oksigen pada suhu 1.800-2.700 derajat Celsius. Proses ini akan menghasilkan karbon hitam berkualitas tinggi. Dengan proses ini, baterai sukrosa-sodium menyimpan energi 20 persen lebih banyak daripada baterai karbon biasa.

Memang masih butuh waktu untuk mengomersialisasikan baterai ini. Tetapi, jika berhasil diwujudkan, ada sisi positif yang bisa didapatkan. Manusia takkan kesulitan mendapatkan bahan baku baterai. Sodium bisa didapatkan di mana pun termasuk pada garam meja. Sementara jika tetap menggunakan lithium-ion, meski bisa didaur ulang, tetap punya keterbatasan.

Salah satu yang masih perlu dikembangkan pada baterai sodium adalah kemampuan untuk diisi kembali dayanya atau di-charge. Saat ini, kemampuannya masih lebih rendah dibandingkan baterai lithium. Komaba seperti diberitakan Discovery pada Kamis (27/9/2012) mengatakan, masih butuh waktu sekitar lima tahun untuk menyempurnakan baterai sodium.