Peran Sarjana Teknologi Bioproses dalam EPC

Kamu anak teknik pasti udah familiar dengan istilah EPC kan. EPC adalah singkatan dari Engineering, Procurement and Construction. Ini adalah serangkaian tahapan yang sangat kompleks dalam pendirian sebuah pabrik. Dimulai dari tahap studi kelayakan, perancangan dan simulasi proses, penyediaan, logistik, konstruksi sampai commissioning dan start up pabrik. EPC terdiri dari 3 huruf, masing-masing mewakili tahapan prosesnya sendiri yang dirangkum sebagai berikut:

E

- Specification
- Calculation
- Design
- Bill of material & bill of quantity
- Drawing

Tahapan ini adalah tahapan awal dalam merancang sebuah pabrik, pada tahapan engineering dibutuhkan tim process engineering, tugasnya adalah mendesain segala proses yang terlibat dalam suatu pabrik yang menjadi proyeknya. Disinilah salah satu peran utama kita sebagai lulusan bioproses atau teknik kimia. Lalu, apa saja yang di desain? Kita diharapkan mampu mendesain proses yang terlibat dalam pabrik, misalnya kita akan mendirikan pabrik keju. Kitalah yang akan mendesain segala tahapan dari mulai bagaimana mengolah bahan baku hingga menjadi keju. Maka kita perlu mendesain alat apa saja yang diperlukan, berapa spesifikasinya, ukurannya, perhitungannya. Kita juga akan membuat PFD, PID (ini istilah gambar proses yang mewakili suatu pabrik tertentu). Di tahap awal ini sangat penting, kalau ada salah desain, maka dampaknya adalah ke tahap selanjutnya. Apa saja yang di desain oleh orang proses selanjutnya akan diserahkan ke orang mesin, sipil, elektro dsb, untuk di buatkan sesuai dengan desain awalnya. Makanya pekerjaan desain di awal diperlukan analisis dan perhitungan yang kritis dan matang.

P

- Supply chain management
- Logistic
- Purchasing
- Expediting
- Warehousing
- Sub contracting

Singkatnya, tahapan ini adalah tahap penyediaan alat, logistik dan penyimpanan

C

- Fabrication
- Installation
- QC
- Testing (Mech. Competion, Commissioning, start up, plant hand over)

Tahap ini merupakan tahap konstruksi, melibatkan teknik sipil, mesin, elektro

Dalam membangun suatu pabrik ternyata sangat kompleks, tidak bisa hanya satu disiplin ilmu saja, melaikan harus bekerja sama multidisiplin, membutuhkan banyak SDM, dana yang sangat" besar.

Kunjungan Ke PT. Pertamina RU VI Balongan

Pekan lalu saya iseng-iseng ikut kunjungan industri yang diselenggarakan oleh mahasiswa FT. Tujuannya ke PERTAMINA Balongan. Perjalanan dari Depok ke sana sekitar 5-6 jam. Sedikit macet soalnya. Sebelumnya saya belum pernah ke perusahaan migas, ketika ekskursi tahun lalu kami tidak mengunjungi perusahaan migas soalnya. Oke, jadi pertamina memiliki 7 kilang yang ada di Indonesia. Hanya Refinery unit (RU) I yang sudah "iddle" alias tidak beroperasi lagi yang ada di Aceh. Pertamina RU VI Balongan ini lah yang mensuplai kebutuhan minyak didaerah Jakarta dan Jawa Barat, hanya sebagian kecil yang didistribusikan ke daerah lain. 

Disana ada pemateri yang menjelaskan tentang pertamina secara ringkas, yang mengisi ternyata alumni teknik kimia UI angkatan 2009 namanya bang Krisna. Beliau baru masuk tahun 2013 rupanya. Anyway, lulusan dari DTK UI cukup banyak yang kerja di pertamina loh.. Untuk bioproses sendiri juga sudah ada yang bekerja di pertamina cilacap 2 orang.

Kilang Balongan lumayan besar dan tua. Beroperasi sekitar tahun 1994. Sekian..

Sarjana Bioproses Diajarkan agar Ahli Merancang Pabrik

Udah lama banget ngga updet blog ini, iseng-iseng bikin tulisan lagi yang ngga jauh-jauh tentang bioprocess engineering dan teknik kimia. Oke, kali ini saya akan menulis tentang suatu mata kuliah yang diajarkan kepada mahasiswa teknologi bioproses UI maupun teknik kimia. Oya, saat ini saya alhamdulillah sudah tingkat akhir dan sedang mulai ngerjain skripsi, ngga terasa ya hehe..

Apa mata kuliah itu? namanya adalah perancangan pabrik. Merancang pabrik? oya? iya betul.. Tapi masih dalam tahapan preliminary design, alias tahapan konsep. Mata kuliah ini lah yang membedakan jurusan teknologi bioproses maupun teknik kimia dengan jurusan teknik yang lain. Kami diajarkan bagaimana seorang teknik process (process engineer) merancang suatu pabrik dalam tahapan konsep. Konsep disini artinya pabrik yang kita rancang masih berupa konsep proses diagram dalam memproduksi produk, plant layout, analisis HSE, maupun keekonimian suatu pabrik. Jadi, belum "membikin" pabrik beneran. hehe. Memang dalam membangun suatu pabrik diperlukan tahapan yang cukup panjang loh. Jadi di mata kuliah ini kita hanya diajarkan tahapan awal yang dinamakan preliminary design dimana pada tahapan ini kesalahan desain masih berkisar sangat besar yakni 40-60% kalo ngga salah. 

Perancangan pabrik kadang merupakan mata kuliah yang cukup ditakuti oleh anak-anak tekim dan biop. Mata kuliah ini metode pengerjaannya dilakukan secara berkelompok yang terdiri dari 5-6 orang per kelompok. Satu kelompok akan mendapatkan topik atau jenis pabrik yang seperti apa yang harus mereka rancang. Jadi, setiap kelompok memiliki pabriknya sendiri-sendiri yang berbeda satu sama lain. 

Perancangan pabrik terdiri dari 5 assignment:

1. Pendahuluan (yang terdiri dari latar belakang, teori dasar, market analysis, spesifikasi produk dll.)

2. Sizing (desain alat seperti heat exchanger, compressor, pump, reactor, perpipaan, boiler, separator, kolom destilasi)

3. Heat Integration

4. Healt, Safety, and Environment HSE

5. Analisis Ekonomi

(to be continued...) :)

Bioproses dan Wirausaha?

Mahasiswa teknologi bioproses memiliki peluang yang sangat luas jika ingin berwirausaha dalam industri yang berbasis bioproses. Berbagai ilmu yang telah dipelajari semasa kuliah tersebut dapat berpeluang untuk dijadikan produk yang dapat membantu kebutuhan dan kehidupan umat manusia.

• Misalnya dalam industri pertanian, seorang sarjana bioproses dapat berusaha mengembangkan produk pupuk hayati dengan memanfaatkan mikroba yang bermanfaat dalam pertanian
• Produk-produk pangan seperti yoghurt, minuman probiotik, selai organik, keju sintetik organik, tempe dan tahu organik, minyak nabati, margarin, mentega
• Produk-produk herbal seperti madu herbal, sabun herbal, obat herbal, minuman energi
• Produk-produk perikanan seperti: pelet ikan, obat ikan, suplemen ikan
• Produk-produk alat: alat-alat laboratorium, biodigester, bioreaktor, heat exchanger
• Produk-produk energi terbarukan: bioetanol, biodiesel, biohidrogen, biogas
• Produk-produk jasa: pengolahan limbah secara biologis, bioremediasi industri minyak, perusahaan konsultan
• Produk-produk enzim: chymosin, lipase
• Produk-produk antibiotik: hormon, vaksin
• Produk-produk rekayasa protein: DNA template, nukleotida, asam amino
• Produk-produk genetika: Koleksi mikroba
• Produk-produk kosmetik: pelembab, parfum organik, sampo, sabun

Riset Grup di Departemen Teknik Kimia UI

Riset grup merupakan kelompok riset yang terdiri dari beberapa topik yang akan menjadi topik seminar dan skripsi para calon sarjana teknologi bioproses. Di program studi teknologi bioproses maupun teknik kimia memiliki 4 riset grup, yakni:

Rekayasa Proses dan Konversi Produk Alam (RPKA)
Energi Berkelanjutan (Eber)
Rekayasa Bioproses
Intensifikasi Proses (IP)

Kerja Praktek di PT Indo Acidatama Tbk (Kebak Kramat, Karang Anyar)

Liburan semester 6 saya sudah mulai kerja praktek di suatu pabrik di daerah karang anyar, Jawa Tengah. Letaknya dekat juga dengan kota solo. Pabriknya bernama PT Indo Acidatama Tbk. Pabrik ini memiliki multiproduksi diantaranya bioetanol, etil asetat, pupuk cair organik, dan gas CO2. Kurang lebih sebulan waktu kotor kami menimba ilmu melalui kerja praktek yang merupakan salah satu mata kuliah lapangan wajib yang diselenggarakan oleh teknologi bioproses UI.

Beberapa Mata Kuliah Pilihan

Pekan depan saya sudah menginjak semester 7 di jurusan ini, sudah beberapa mata kuliah pilihan saya ambil. Mata kuliah pilihan biasanya diambil dilihat dari minat ataupun ada juga yang sekedar memenuhi kewajiban mengambil mata kuliah tersebut. Beberapa mata kuliah pilihan yang saya ambil didasarkan pada minat saya dalam beberapa bidang bioproses maupun softskill penunjang yang ingin saya pelajari, antara lain:

Energi Berkelanjutan (Eber) 
Bidang energi, khususnya "oil and gas" merupakan bidang yang popular dalam departemen teknik kimia UI, hal ini juga didukung dari data yang pernah saya tahu saat penjelasan dulu sewaktu masa awal mahasiswa oleh kepala departemen bahwa 90% lulusan DTK berkecimpung dalam industri minyak dan gas. Disisi lain, sebagai mahasiswa bioproses, saya juga tertarik mengenai bidang energi tersebut. Sektor energi merupakan pilar yang sangat penting bagi kehidupan dan perekonomian, isu-isu krisis energi cukup hangat diperbincangkan, orang-orang sudah mulai sadar perlunya energi yang baru dan terbarukan disamping energi konvensional yang digunakan saat ini. Mata kuliah eber cukup membantu saya dalam mempelajari isu-isu energi tersebut dan memahami konsep energi berkelanjutan. Dan juga berbagai bentuk energi yang baru dan terbarukan seperti bioetanol. biodiesel, biohidrogen, photovoltaic, nuklir, energi storage, geothermal, fuel cell dsb.

Kemampuan Pemecahan Masalah (KPM)
Sebagai orang engineer, sarjana bioproses juga dilatih bagaimana berpikir kritis dengan kemampuan analitis pemecahan masalah yang baik. Di lapangan kerja, banyak kemungkinan permasalahan akan timbul mulai dari kesalahan produksi, optimasi, pencegahan masalah, pendefinisian masalah dan penyelesaian masalah yang dilakukan secara sistematis melalui serangkaian metode. Di mata kuliah pilihan KPM ini lah semua dibahas secara lugas.

Teknologi Penyimpanan dan Pengemasan (Pengmas)
Cita-cita saya adalah memiliki pabrik yang berkecimpung dalam indutsri energi dan pangan, khususnya pangan, tentunya membutuhkan kemasan yang digunakan sebagai alat pengemas pun juga penyimpanan yang dibutuhkan untuk menjaga kondisi pangan tetap aman. Disini saya belajar bagaimana konsep kemasan dari mulai ide, desain, sampai mekanisme kimia dan fisika apa saja yang mungkin terjadi pada suatu kemasan. Begitu juga teknik penyimpanan agar pangan lebih tahan lama. Diakhir semester, secara berkelompok kita diminta untuk mendesain suatu kemasan inovatif yang dipresentasikan di depan dosen sebagai tugas akhir

Teknologi Pangan (Tekpang)
Saya ingin belajar lebih terkait pangan secara lebih komprehensif dalam mata kuliah ini. Baru semester ini saya ambil mata kuliah pilihan ini semoga bisa mengambil ilmu sebaik-baiknya. :)
Alhamdulillah saya sudah mengambil mata kuliah ini di semester 7 kemarin, cukup menarik mata kuliah ini disini juga belajar bagaimana proses sertifikasi halal di berbagai negara, teknologi pengemasan dan penyimpanan juga dibahas lagi, dan berbagai alat dan proses-proses yang digunakan pada berbagai industri pangan. Pokoknya soal pangan deh :))

Kunjungan Industri Teknologi Bioproses UI 2015(Road to East Java)

Bismillah..

Pada 9-14 juni 2015 lalu, kami mahasiswa teknologi bioproses angkatan 2012 melakukan kunjungan industri ke beberapa perusahaan di Jawa Timur, perusahaan-perusahaan yang kami kunjungi antara lain: PT Unilever Indonesia Tbk., PT SIER Divisi Pengolahan Limbah, PT Petrokimia Gresik, PT Wilmar Nabati Indonesia, PT Cheil Jedang Indonesia(Bio Factory), dan PT Enegri Agro Nusantara. Kegiatan ini diikuti oleh 42 dari 54 mahasiswa dan dua dosen pendamping, beberapa teman kami tidak bisa ikut karena sidang seminar ataupun alasan lain. :(

Rencana perjalanan kami adalah pergi ke kota Surabaya menggunakan kereta kelas bisnis matarmaja dan menggunakan bis pariwisata selama di Jawa Timur. Perjalanan dimulai dari Stasiun Ps. Senen dan berhenti di Stasiun Surabaya, lama perjalanan sekitar 12 jam. Selama di Jawa Timur kami menginap di asrama haji dengan menyewa beberapa kamar.

Perjalanan hari-1(Rabu, 10 Juni 2015)

Plan: - PT Unilever Indonesia Tbk dan PT SIER Divisi Pengolahan Limbah

Pada hari pertama, meskipun cukup sedikit istirahat selepas perjalanan jauh dari Jakarta-Surabaya, kami harus langsung bersiap-siap untuk mengunjungi dua perusahaan yang ada di kawasan industri rungkut di kota Surabaya. Berikut beberapa cerita di kedua perusahaan tersebut:

PT Unilever Indonesia Tbk.

Perusahaan ini merupakan salah satu pabrik dari dua pabrik unilever yang ada di Indonesia dan lebih besar dibandingkan pabrik yang ada di Bekasi. Pabrik ini berdiri sudah cukup lama sejak 1930-an. Fokus produksi pabrik unilever surabaya adalah pada personal care, sabun-sabunan, dan pasta gigi. Ketika pertama masuk pabrik, kami menuju pos pengamanan untuk melapor diri dalam rangka kunjungan dan langsung dipandu menuju kantor untuk presentasi, diperjalanan sudah terlihat beberapa plan maupun alat-alat proses yang cukup besar membuat kami semakin tertarik menghadiri kunjungan ke unilever surabaya. Setelah itu, kami langsung disambut oleh ibu Irma selaku HRD perusahaan dan menyempatkan foto bersama didepan kantor bertuliskan PT UNILEVER tersebut. Lalu, kami masuk ke dalam kantor, kantornya cukup modern-minimalis menuju aula. Oya, dikantor tersebut dipajang berbagai prototype dari produk-produk yang dihasilkan oleh pabrik tersebut. Beberapa mahasiswa tak lupa menyempatkan berfoto disana. :)

Sesi presentasi

Unilever Indonesia berdiri sejak 80an tahun lalu, ada dua pabrik di Indonesia, satu di kawasan industri cikarang dan kawasan industri rungkut surabaya. Khusu yang di Surabaya adalah pabrik produksi produk-produk personal care seperti sabun, pasta gigi, sampo dll. Terdapat 3 kali presentasi, yang pertama mengenai safety saat kunjungan dilakukan, sejarah dan profil PT Unilever dan proses produksi yang dijelaskan secara detail oleh Mas-mas alumni ITB(saya lupa namanya) yang sudah cukup lama bekerja disana

Dari kunjungan ke pabrik ini, diharapkan hubungan kampus UI, khususnya program studi teknologi bioproses dengan PT Unilever semakin dekat dan lulusan-lulusan teknologi bioproses juga sangat berpeluang untuk berkontribusi di perusahaan tersebut

PT Sier(Surabaya Industrial Estate Rungkut) Divisi Pengolahan Limbah secara Biologis
Ini merupakan perusahaan kontraktor dan penyewaan atau pembelian lahan di kawasan industri ungkut surabaya. Yang kami kunjungi ini adalah divisi pengolahan limbahnya yang menangani limbah-limbah pabrik yang ada di kawasan tersebut. Perusahaan ini mengolah limbah dengan menggunakan agen biologis berupa mikroorganisme yang biasa disebut lumpur aktif, proses pengolahan dilakukan dalam beberapa lagoon aerobik yang ditampung dan dialirkan selama 24 jam dan secara kontinu air limbah yang sudah jernih dialirkan kembali ke sungai. Tujuan pengolahan limbah ini adalah untuk mengurangi kontaminasi limbah yang ada di kawasan industri. Sebagai mahasiswa bioproses, proses yang melibatkan mikroorganisme dalam skala industri sudah menjadi hal yang biasa dan merupakan kompetensi dasar yang dimiliki mahasiswa, meskipun aroma disekitar pabrik yang agak kurang sedap, kami cukup antusias mengikuti kunjungan kesini diareal pengolahan limbah terbuka yang cukup luas ini.

PT Petrokimia Gresik
Petrokimia gresik merupakan perusahaan besar yang juga merupakan anak perusahaan dari PT Pupuk Indonesia. Perusahaan ini berkecimpung dalam produksi pupuk yang berasal dari gas bumi. Selain itu, dia juga memiliki puluhan anak perusahaan yang memproduksi berbagai macam jenis pupuk diantaranya ZA, PONSKA, SP, dll. Sangking luasnya, kami mengunjungi kawasan pabrik dengan menggunakan bus milik petrokimia. Disamping itu perusahaan ini juga memiliki pelabuhan sendiri untuk menunjang distribusi produk keberbagai daerah di Indonesia maupun untuk keperluan ekspor. Pada tahun 2015 ini juga baru diresmikan anak perusahaan yang bernama PT Petrosida yang memproduksi produk-produk enzimatis yang menggunakan katalis biologis seperti mikroorganisme. Kalau tidak salah, petrosida gresik juga sudah memiliki koleksi mikrobanya sendiri. Berbagai reaksi biokimia maupun bioproses dapat diterapkan disini.

PT Wilmar Nabati Indonesia
(menyusul)

Kunjungan Industri Teknologi Bioproses 2015

Pada saat awal pembentukan jurusan ini, kunjungan industri yang dilakukan cukup antimainstream, kakak kelas angkatan 2008 bioproses melakukan kunjungan industri ke Singapura. Hmm, menarik sih. Kemudian, pada tahun-tahun selanjutnya kunjungan industri dilakukan di industri dalam negeri, karena industri bioproses didalam negeri pun sudah cukup banyak diberbagai bidang. Pada tahun 2015 ini mahasiswa teknologi bioproses insya Allah akan melakukan ekskursi(kunjungan industri) ke daerah Jawa Timur. Khususnya di kota-kota berikut: Surabaya, Gresik, Jombang dan Mojokerto. Targer perusahaan yang akan dikunjungi antara lain
- PT Unilever Indonesia
- PT SIER-PIER divisi pengolahan limbah secara biologis
- PT Petrokimia Gresik
- PT Cheil Jedang Indonesia
- PT Energi Agro Nusantara
- PT Wilmar Nabati

Kunjungan industri ini bertujuan untuk mengenalkan mahasiswa kepada dunia industri sekaligus mempererat hubungan antara kampus dan industri. Insya Allah akan diadakan Juni awal nanti, Doakan semoga lancar!

Seminar Series by Prof. Masafumi Yohda from Tokyo University of Agriculture and Life Science Japan

Bulan mei 2015, bioproses UI melalui Prof. Heri Hermansyah mengadakan seminar series oleh Prof. Yohda, materi yang disampaikan mencakup protein engineering dan bioteknologi serta pengaplikasian penelitian ke dunia industri di Jepang. Seminar dilakukan tiga kali pada hari yang berbeda, dalam penyampaiannya Prof. Yohda sangat antusias, karena masih belajar listening, kadang saya pribadi sulit mencerna pemaparan beliau dalam bahasa inggris ditambah dengan logatnya yang jepang. Tapi, itu menjadi pengalaman menarik dan menambah wawasan akan nuansa perkuliahan oleh dosen luar negeri, dan yang paling penting beliau selalu hadir tepat waktu, memang budaya Jepang sangat mementingkan tepat waktu. Salut! :)

Keketanan(Daya Saing) Program Studi Teknik UI

Program Studi Teknologi Bioproses memiliki daya saing paling ketat diantara jurusan IPA UI pada SBMPTN tahun 2014 lalu dengan presentase keketatan sebesar 1,88%. Dan urutan ketiga pada jalur SIMAK UI dengan presentase 1,10%, dimana yang pertama adalah teknik industri(0,85%) dan kedua adalah Gizi(1,09%).(sumber: http://simak.ui.ac.id/reguler.html)

Keketatan adalah persentase jumlah peserta diterima berbanding jumlah peserta pendaftar Semakin besar persentase berarti daya saing rendah Semakin kecil persentase berarti daya saing tinggi

NO	FAKULTAS/PROGRAM STUDI	SNMPTN			SBMPTN			SIMAK UI			KELOMPOK UJIAN
	TAHUN AJARAN	2014		2015	2014		2015	2014		2015
	KETERANGAN	PEMINAT	KEKETATAN	DAYA TAMPUNG	PEMINAT	KEKETATAN	DAYA TAMPUNG	PEMINAT	KEKETATAN	DAYA TAMPUNG
RUMPUN ILMU KESEHATAN (IPA)
1	KEDOKTERAN
	Pendidikan Dokter	1,939	2.78%	90	2,947	2.51%	54	4,121	1.36%	36	IPA
2	KEDOKTERAN GIGI
	Pendidikan Dokter Gigi	610	9.51%	65	1,209	3.23%	39	2,542	1.46%	26	IPA
3	KESEHATAN MASYARAKAT
	Kesehatan Masyarakat	936	5.56%	75	1,980	2.98%	45	3,178	1.26%	30	IPA
	Studi Gizi	496	5.44%	25	1,413	1.98%	15	1,744	1.09%	10	IPA
	Kesehatan Lingkungan	185	6.49%	25	1,053	1.99%	15	842	2.02%	10	IPA
	Kesehatan dan Keselamatan kerja	-	-	25	-	-	15	-	-	10	IPA
4	ILMU KEPERAWATAN
	Ilmu Keperawatan	490	12.04%	65	854	5.39%	39	688	3.49%	26	IPA
5	FARMASI
	Farmasi	687	6.26%	50	1,165	2.75%	30	1,531	2.02%	20	IPA
RUMPUN SAINS DAN TEKNOLOGI (IPA)
6	MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
	Matematika	441	9.30%	50	830	3.37%	30	1,023	2.44%	20	IPA
	Fisika	237	16.03%	50	639	4.38%	30	916	2.84%	20	IPA
	Kimia	202	13.86%	45	503	4.17%	27	652	3.22%	18	IPA
	Biologi	256	11.72%	50	822	3.65%	30	1,117	2.06%	20	IPA
	Geografi	207	11.11%	50	778	3.86%	30	686	3.50%	20	IPA
7	ILMU KOMPUTER
	Ilmu Komputer	681	5.14%	50	1,339	3.81%	30	1,606	2.74%	20	IPA
	Sistem Informasi	535	4.49%	50	1,216	3.87%	30	2,137	2.11%	20	IPA
8	TEKNIK
	Teknik Sipil	525	5.90%	40	1,198	2.59%	24	1,600	1.50%	16	IPA
	Teknik Mesin	348	9.20%	40	1,152	2.52%	24	1,223	1.96%	16	IPA
	Teknik Elektro	352	10.23%	40	881	2.84%	24	977	2.35%	16	IPA
	Teknik Metalurgi dan Material	442	8.14%	40	1,082	2.50%	24	1,592	1.51%	16	IPA
	Arsitektur	642	5.30%	40	1,194	2.18%	24	1,321	1.82%	16	IPA
	Arsitektur Interior	479	3.76%	30	1,117	2.24%	18	1,259	1.67%	12	IPA
	Teknik Kimia	569	6.15%	40	995	2.41%	24	1,513	1.52%	16	IPA
	Teknik Industri	704	5.26%	40	1,245	2.01%	24	1,888	0.85%	16	IPA
	Teknik Perkapalan	211	5.69%	30	628	4.78%	18	746	2.82%	12	IPA
	Teknik Lingkungan	343	6.41%	30	827	2.78%	18	1,435	1.25%	12	IPA
	Teknik Komputer	307	5.21%	30	1,135	2.38%	18	785	2.80%	12	IPA
	Teknologi Bioproses	360	7.22%	30	1,065	1.88%	18	1,452	1.10%	12	IPA

(Coming Soon!) Laboratorium Depertemen Teknik Kimia on Frame :)

Mau tau ada laboratorium apa aja di DTK dan unit-unitnya?, insya Allah ditunggu aja ya :)

Kemampuan enzim ligase dari E. Coli yang terinfeksi virus T4 Bakteriofage dalam proses penggabungan fragmen DNA membentuk ikatan fosfodiester

Kemampuan enzim ligase dari E. Coli yang terinfeksi virus T4 Bakteriofage dalam proses penggabungan fragmen DNA membentuk ikatan fosfodiester

oleh Wendi Anata

Pendahuluan

Ligasi adalah proses penyambungan antara satu fragmen DNA dengan fragmen DNA lainnya. Ligasi merupakan pembentukan ikatan fosfodiester dari ujung-ujung 2 untai DNA. Dalam proses pengklonan, DNA asing dari suatu makhluk hidup disambungkan dengan vector pengklonan, yakni dapat berupa plasmid, phage dan cosmid sebagai vektor untuk bakteri. Dalam proses penyambungan(ligasi), faktor yang sangat berperan adalah enzim ligase. Enzim ligase adalah enzim yang berfungsi menggabungkan fragmen DNA asing yang telah dipotong dengan enzim restriksi dengan fragmen DNA vector. DNA insert yang berasal dari fragmen DNA asing dipotong pada bagian yang sesuai dengan bagian pemotongan DNA vector, sehingga keduanya dapat saling berkomplemen.

Terdapat 2 jenis reaksi ligasi, yaitu: Intermolekuler dimana ujung kedua molekul DNA saling bergabung dan Intramolekuler dimana ujung molekul DNA yang sama saling bergabung sehingga membentuk suatu sirkular.

   

T4 DNA Ligase

Salah satu contoh bakteri yang umum digunakan dalam proses rekayasa genetik sekaligus penghasil enzim ligase adalah bakteri Escherichia coli(E. coli). E. coli menghasilkan dua jenis enzim, yakni enziim DNA Ligase, yaitu enzim ligase yang dihasilkan oleh bakteri E. coli itu sendiri dan T4 DNA Ligase, yaitu enzim ligase yang dihasilkan oleh bakteri E. coli yang telah terinfeksi virus T4 Bakteriofage. Kedua enzim tersebut mempunyai peran yang sama dalam pembentukan ikatan phosphodiester antar nukleotida pada DNA yang akan disambung. Perbedaan dari kedua enzim tersebut hanya terletak pada kofaktornya, pada E.coli DNA Ligase adalah NAD+ sedangkan pada T4 DNA Ligase adalah ATP.
 

Enzim T4 DNA ligase hanya dapat menggabungkan fragmen DNA yang mempunyai ujung tidak rata, yang disebut dengan sticky end, dengan ujung rata (blunt end). Untuk meligasi ujung rata, dibutuhkan konsentrasi enzim yang cukup besar. Enzim T4 DNA ligase mengkatalisasi pembentukan ikatan kovalen antara gula dengan phosphate dari nukleotida yang berdekatan, sehingga terbentuk ikatan phospodiester dimana satu nukleotida memiliki ujung 5’ phosphate bebas dan nukleotida yang lain memiliki ujung 3’gugus hidroksil. Dalam menggabungkan dua fragmen DNA berbeda, enzim T4 DNA Ligase tidak membedakan darimana DNA organisme tersebut berasal sehingga apapun organismenya maka fragmen DNA tersebut dapat digabungkan. Ligasi berhasil bila kedua ujung fragmen DNA yang akan disambungkan berkomplemen. Gabungan kedua fragmen ini menjadi satu disebut dengan DNA Rekombinan.

Mekanisme T4 DNA Ligase dalam Penggabungan DNA

Pertama-tama, terjadi hidrolisis kofaktor, yaitu NAD⁺ atau ATP, dalam kasus ini kofaktornya adalah ATP. Hidrolisis kofaktor ini menghasilkan enzim-adenylate AMP yang berikatan kovalen dengan protein lysin pada sisi aktif enzim dengan melepaskan pyrofosfat inorganic (PPi). Kemudian, sebagian AMP akan berpindah dari sisi aktif lysin ke ujung bebas 5’-fosfat yang berada pada nick DNA. Ujung 3’-OH akan menyerang ikatan AMP-5’-fosfat. Dan, terbentuklah ikatan fosfodiester antara ujung 3’-OH yang berada di ujung nick dengan 5’-fosfat dan melepaskan AMP dan enzim adenylate

Skema proses penggabungan DNA dalam suatu DNA Rekombinan adalah sebagai berikut:

Secara ringkas, mekanisme penggabungan dua fragmen DNA dengan bantuan enzim T4 DNA Ligase terdiri dari tiga tahap sebagaimana skema diatas:

1.    Pembentukan sebuah ikatan kompleks kovalen enzim-AMP yang dihubungkan dengan sebuah lysine side-chain pada sisi aktif enzim.

2.    Proses pemindahan AMP ke 5’ phosphate dari fragmen DNA

3.    Penyerangan pada ikatan AMP-DNA oleh 3’-OH menghasilkan ikatan kovalen fosfodiester dan menghasilkan AMP

Proses ligasi memiliki suhu optimum pada 37° Celsius(Primrose 2001). Suhu optimum dari enzim tersebut akan berpengaruh terhadap kondisi proses penggabungan DNA dilakukan. Pada umumnya, penggabungan DNA dengan bantuan enzim ligase dilakukan di suhu-suhu yang bervariasi. Namun, pada beberapa kasus dilakukan pada suhu-suhu tertentu. 

Daftar Pustaka

Anam, Khairul. Laporan Praktikum Rekayasa Genetika Laporan III (DNA Rekombinan). Program Studi Bioteknologi. Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. 2010

Primrose. Principles of Gene Manipulation 6 Edition. Blackwell Science. UK. 2001

http://www.biochem.umd.edu/biochem/kahn/molmachines/replication/DNA%20Ligase.htm

http://bitesizebio.com/10279/the-basics-how-does-dna-ligation-work/

Proses Rekayasa Genetika

PROSES REKAYASA GENETIKA

Dwini Normayulisa P., Ginasesharita H., Laras Ragil K.P., Putra Perwira P., Sandra Monica, Septi Niawati, Wendi Anata P.

Abstrak

Definisi resmi dari rekayasa genetika adalah menekankan pada penggandaan molekul asam nukleat asing di dalam tubuh organisme inang yang berbeda. Sedangka secara umum rekayasa genetika secara umum adalah memanipulasi (mengubah susunan) gen untuk mendapatkan galur baru. Dalam proses rekayasa genetika dibutuhkan sebuah vektor atau pembawa gen hasil rekayasa yang biasanya berupa bakteri, beberapa jenis ragi, atau virus. Rekayasa genetika terdiri dari tiga proses yaitu pemotongan yang menggunakan enzim restriksi endonuklease untuk memotong DNA sasaran, modifikasi yang meliputi insersi, delesi, dan substitusi, serta penggabungan yang terdiri dari 3 metode yaitu penyambungan dengan menggunakan enzim DNA ligase terhadap ujung kohesif yang dibentuk oleh enzim restriksi, penyambungan dengan menggunakan DNA ligase dari sel E. coli yang telah diinfeksi dengan bakteriofag T4 atau sering disebut dengan enzim T4 ligase, serta dengan pemberian enzim deoksinukleotidil transferase untuk menyintesis untai tunggal homopolimerik 3’. 

Keyword: Rekayasa genetika, pemotongan, insersi, delesi, substitusi, DNA, vektor, restriksi, ligase.

I.          Definisi Rekayasa Genetika

Gen adalah suatu unit fungsional dasar hereditas yang merupakan titik focal dalam ilmu genetika modern. Konsep gen pertama kali diperkenalkan pada tahun 1865 oleh Gregor Mendel. Rekayasa genetika secara umum adalah memanipulasi (mengubah susunan) gen untuk mendapatkan galur baru. Manipulasi gen didefinisikan sebagai pembentukan baru materi genetik yang dapat diturunkan dengan cara menyisipkan moleku-molekul asam nukleat ke virus atau plasmid bakteri atau organisme pembawa lainnya yang memungkinkan terjadi penggabungan ke dalam organisme dan mampu mengadakan penggandaan lagi. Manipulasi ini termasuk mutasi, seleksi mutan dengan mengganti gennya, atau memindahkan materi genetik ke oganisme lain. Dalam penyisipan gen diperlukan mokroorganisme biasanya bakteri, beberapa jenis ragi, atau virus. E. coli biasanya digunakan sebagai bakteri pembawa gen (vektor) (Sumastri, 2005). 

Menurut Djajanegara manfaat teknologi rekayasa genetika adalah sebagai berikut:

1.    Meningkatkan produktivitas dan kualitas produk-produk pertanian secara nyata (James, 1998).

2.    Memberikan terobosan baru pada pemuliaan tanaman dimana teknik-teknik konvensional mengalami hambatan (Suwonto, 2000).

3.    Memecahkan masalah-masalah di bidang kesehatan dengan menyediakan vaksin-vaksin baru dan hormon-hormon penting melalui teknik DNA rekombinan (Koesnandar, 2000).

4.    Membantu pelestarian keanekaragaman hayati melalui rekayasa genetik, misal jamur Cryphonectaria parasitica menjadi berkurang keganasannya dalam menyerang tanaman Chesnut (Chen & Nuss,1999).(bersambung)