Selasa, 20 April 2010

Mikrobiologi


Dasar-Dasar Mikrobiologi 
  • Mikroorganisme adalah pondasi dari semua kehidupan di bumi. 
  • Dipercaya bahwa mikroorganisme telah ada di bumi selama beberapa milyar tahun.
  • Segala bentuk kehidupan yang lebih tinggi berevolusi dari makhluk-makhluk mikroorganisme ini. 
  • Salah satu dari sifat penting mikroorganisme adalah kemampuan mereka untuk mengubah sifat mereka dan mampu berevolusi/beradaptasi sangat cepat sebagai respon terhadap perubahan lingkungan mereka. (contoh: reaksi host). 
  • Mereka bisa beradaptasi dengan cepat terhadap perubahan lingkungan karena waktu keturunan yang cepat dan genom yang relative sederhana.
Mikroorganisme dan Keterkaitannya dengan Manusia
  • Mikroorganisme sangat beranekaragam dan bermanfaat dan berbahaya. 
  • Penggunaan mikrobiologi  
  1. Bertanggungjawab terhadap kehidupan secara umum – produksi oksigen dan penggunaan nitrogen di atmosfer. 
  2. Penguaraian berbagai bahan komponen berelemen – eksternal (lingkungan), internal (hewan memamah biak.
  • Penggunaan dalam ekonomi
  1. Produksi pangan: (roti, bir, yoghurt, keju, probiotik)
  2. Bioremediasi: degradasi bahan beracun (kotoran, minyak bumi, PCs, tumpahan minyak, radioisotope.) 
  3. Sintesis produk komersil: (protein, selulosa, etanol, antibiotic.)
  4. Rekayasa genetika: produk penting dalam medis, rekombinasi protein dalam vaksin, tanaman yang tahan hama dan penggunaan di terapi gen.
Mikrobiologi Kedokteran 
  • Kajian mikroorganisme penyebab penyakit (virus, bakteri, prion, jamur, protozoa) 
  •  Penyakit menular telah ada sejak beberapa tahun, dan menginfeksi manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba (cacar – 10 juta orang meninggal. Penyakit pes – 25 juta orang meninggal. Penyakit mulut dan kaki – 4 juta hewan mati.)
  • Sanitasi modern, vaksinasi, metode karantina dan penggunaan antibiotic yang efektif telah mengurangi peningkatan penyakit menular.
Tantangan Besar Saat Ini
1.       Timbulnya penyakit menular
Penyebab:
-          Perubahan gaya hidup
-          Perubahan perantara penyakit menular dan jangkauan host.
2.       Timbul kembali penyakit menular
Penyebab:
-          Kekebalan terhadap antibiotic
-          Perjalanan global
-          Ketidakpedulian terhadap vaksin anak
-          Proporsi orang tua yang meningkat
-          Kompromi imunitas seseorang menjadi rawan terhadap bermacam infeksi
3.       Penyakit kronis yang disebabkan oleh bakteri
-          Luka pada sistem pencernaan dan kembung kronis baru-baru ini diketahui disebabkan oleh bakteri Helicobacter pylori.
Tidak Semua Mikroorganisme Patogen
-          Hanya minoritas mikroorganisme yang menyebabkan penyakit. Patogen mencakup sekitar 3% dari semua mikroorganisme.
-          10% yang lain adalah oportunistik mikroba yang bisa menyebabkan penyakit jika mereka berada di tempat yang tidak tepat.
-          Mikroorganisme yang menguntungkan ~ 87%
-          Organisme commensal yang tumbuh di kulit kita, perut kita, saluran respirasi dan genital bekerja sebagai pertahanan pertama menghadapi infeksi akibat organism lain.
-          Interaksi host-patogen sangatlah kompleks, meliputi peperangan antara host pertahanan dan pathogen penyebab penyakit.
-          Mikroorganisme adalah model organism yang sangat baik untuk dikaji karena mereka menunjukkan metabolism dasar dan sifat genetic yang ditemukan di mahkluk yang lebih tinggi.
Dunia Mikro
-          Semua mikroorganisme diklasifikasikan dalam tiga grup besar yang dinamakan domain. Bakteri, archea, dan eucarya.
-          Anggota bacteria dan archea adalah kelompok yang diistilahkan sebagai prokaryot (prenucleus).
-          Walaupun anggota bakteri dan archea memiliki struktur yang mirip, mereka berbeda dalam komposisi kimia dan tidak berhubungan.
Bakteri
-          Prokaryot bersel 1
-          Tidak mempunyai nucleus dan organel intraselular yang berikatan lipid.
-          Informasi genetic mereka disimpan dalam DNA di daerah yang dinamakan nucleoid.
-          Umumnya bulat, silinder, atau spiral.
-          Memiliki dinding sel yang kaku (bertanggungjawab untuk bentuk), yang mengandung peptidoglikan yang ditemukan di organism-organisme pada domain lain (bisa dikaitkan pada pathogenesis bakteri).
-          Mereka menggandakan diri dengan pembelahan biner.
-          Bisa memiliki organ tambahan (flagel) untuk bergerak yang juga bisa mengkarakteristikkan pathogen.
Archea
-          Dalam beberapa sifat mirip dengan bakteri: unisellular, prokaryotic, bentuk, ukuran, dan penampakan yang sama; punya dinding sel yang kaku, punya flagella, menggandakan diri dengan pembelahan biner.
-          Tidak memiliki peptidoglikan dalam dinding sel.
-          Perbedaan kimia lain juga ada.
-          Cenderung tumbuh di lingkungan yang ekstrim yang tidak bersahabat untuk sebagian besar kehidupan (Kadar garam tinggi, temperature tinggi, dingin yang ekstrim, dll).
Eucarya
-          Anggota domain Eucarya adalah kumpulan eukaryotes (nucleus asli) dan jelas berbeda dengan prokaryot.
-          Eukaryotes
o   Bisa uniseluler atau multiselular
o   Selalu mengandung nucleus yang berbatas membrane dan organel internal sel lainnya seperti mitokondria dan kloroplas yang membuat mereka jauh lebih kompleks dari prokaryot.
o   Memiliki perancah internal, cytoskeleton, yang memerikan mereka bentuk.
-          Semua alga, jamur, protozoa dan parasit multiseluler (helminthes) adalah eukaryotic.
Nomenclatur
-          Dalam biologi, digunakan sistem binomial (dua kata) dalam nomenklatur.
-          Nama pertama adalah genus, dengan huruf pertama yang selalu capital.
-          Nama kedua adalah nama spesies, yang tidak capital.
-          Kedua kata selalu dicetak miring. Contohnya: Escherichia coli
-          Kata pertama biasanya disingkat, dengan huruf pertama capital: E.coli
-          Sejumlah spesies yang berbeda dimasukkan dalam genus yang sama.
-          Anggota dari spesies yang sama bisa bervariasi satu sama lain dalam beberapa hal kecil dan diberikan penunjukan jenis seperti E. coli strain B atau E. colli strain K12.
Virus, Viroid, and Prion
-          Apa mereka hidup?? (pertanyaan besar)
-          Virus, viroid, dan prion tidak hidup dan disebut sebagai agen.
-          Virus terdiri dari lapisan protein, mengelilingi materi inti dan memiliki bentuk yang bervariasi.
-          Virus tidak mampu berproliferasi di luar sel host. Mereka hanya bisa menggandakan diri di dalam sel host yang hidup dan menggunakan mesin dan nutrisi sel host untuk reproduksi. Mereka dianggap ‘Obiigate intracellular parasites.’
-          Kebanyakan virus membunuh sel tempat mereka menggandakan diri tapi beberapa virus hidup damai di dalam sel host tanpa membunuh sel.
-          Viroid lebih sederhana daripada virus, terdiri atas asam nukleat single pendek (biasanya RNA) tanpa lapisan pelindung.
-          Viroid jauh lebih kecil daripada virus dan seperti virus mereka bisa bereproduksi hanya di dalam sel.
-          Viroid menyebabkan beberapa penyakit tumbuhan dan dispekulasikan menyebabkan penyakit pada manusia juga.
-          Prion adalah tantangan terbaru dalam penyakit menular dan terdiri hanya oleh protein tanpa asam nukleat.
-          Mereka menyebabkan penyakit neurodegenerative yang dinamakan Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSEs).
Differential stain
-          Pembedaan noda digunakan untuk membedakan satu grup bakteri dengan grup yang lain.
-          Bakter yang berbeda memiliki suatu perbedaan kimia yang mendasar dalam dinding sel mereka dan ini adalah dasar dalam pembedaan noda.
-          Dua metode yang paling sering digunakan dalam pembedaan noda adalah:
1.       Gram staining
2.       Acid-fast staining
-          Gram staining: Prosedur yang paling luas penggunaannya dalam menodai bakteri. Dasar dari staining prosedur dikembangkan oleh Dr. Hans Christian Gram. Berdasarkan staining prosedur ini, bakteri bisa dipisahkan ke dalam dua kelompok besar:
1.       Gram positif
2.       Gram negative
Special Stains
-          Stain endospora: anggota dari suatu gram-positif genera termasuk Baccilus dan Clostridium membentuk tipe sel dorman tertentu, sebuah endospora, yang tahan terhadap penghancuran dan staining.
-          Endospore staining adalah proses beberapa tahap
1.       Umumnya malachite hijau digunakan sebagai stain primer.
2.       Ketika dibilas oleh air hanya endospora yang menyimpan malachite hijau.
3.       Oleskan dengan pembalik stain dengan pewarna merah safranis jadi spora terlihat hijau diantara sel pink sebagai latar belakang.
Special Stains
-          Pewarna berbeda bisa digunakan untuk menandai struktur dalam yang spesifik atau struktur luar dari sel dan stain khusus ini meliputi:
-          Stain kapsul: Ini mewarnai latar belakang, membuat kapsul keluar seperti halo sekitar organism. Stain kapsul dilakukan sebagai gunung basah.
-          Flagella stain: flagella stain menggunakan mordant yang membuat agen staining menempel dab membuat struktur mantel tipis dari flagella dan meningkatkan diameternya jadi mereka bisa dilihat dengan mikroskop cahaya.
Pewarnaan dan pelabelan berpendar
-          Perpendaran bisa digunakan untuk mengamati
-          Sel total
-          Bagian kecil dari sel (mati atau hidup) atau
-          Sel dengan protein  tertentu di permukaannya.
-          Beberapa pewarna terikat ke bahan kimia yang ditemukan di semua sel seperti acridine orange mengikat DNA dan digunakan untuk menentukan jumlah total sel. Itu tidak membedakan sel hidup dan sel mati.

0 komentar:

Posting Komentar

tinggalkan jejakmu di sini :)