Harvesting Drugs from The Sea : Challenges and Opportunities

Dear Colleagues,

“Harvesting Drugs from The Sea” : a review which explain about current issues in marine biotechnology, since many sciencetists (biotechnologists) took deep intention to explore biodiversity from the sea, looking for new natural products inside there as potential candidates for new drugs.

Ocean as the largest part of the World, has huge potency as the sources of many unique chemical compounds, and potential as tremendous candidate from new drugs. Indonesia as Archipelago State has a huge potential of Tropical Marine Resources. Since, 70% of the area are water (Ocean) (5.8 million Km2).

As naturally, marine organisms faced a higher competition in its environment than terestry organism. Secondary metabolites produced higher for survival. Marine biodiversity offer the chemical diversity, thus can developed as potential new drugs.

This enlightmently presentation could be downloaded here.

Keywords : marine biotechnology, secondary metabolites, active compounds, drugs

Latest Publication on ISC-2011

Dear blogger,
alhamdulillah sedikit ingin berbagi kebahagiaan, akhirnya setelah lama sepi publikasi, salah satu tulisan (kompilasi hasil penelitian) saya berhasil tembus di salah satu Konferensi Internasional (International Seminar on Chemistry/ISC 2011) yang diselenggarakan oleh Dept. Kimia Unpad, tgl 22-26 Nopember kemarin.

"Screening of The Active Compounds from Seagrasses and Seaweeds collected from Pangandaran Beach, Ciamis Regency as Antibacteria Agent againts Vibrio harveyi (in-vitro)"

Berikut kalo mau lihat abstract-nya klik di sini

Doain juga, publikasi selanjutnya menyusul di Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan (SENTA) 2011 di ITS Surabaya, 15-16 Desember 2011

Semangat!!!

ARTIFICIAL LIFE : When man made life?

Perkembangan ranah ilmu biologi telah memasuki fase yang sangat jauh di luar ekspektasi manusia sejak beberapa dekade terakhir. Pada akhirnya biologi tidak hanya dipandang sebagai ranah ilmu yang berurusan dengan makhluk hayat (living creatures) dalam konteks dan skala makro. Perkembangan biologi yang begitu pesat di ranah molekuler telah melahirkan tatanan pondasi keilmuan yang merambah ke area unit kehidupan paling dasar di tingkat sel dan perangkatnya.

Prekusor-prekusor dasar kehidupan inilah yang bertahun-tahun menjadi fokus penelitian dan penelusuran para ilmuwan untuk mengungkap rahasia kehidupan. Dan ternyata, biologi bukan hanya sekedar merangkai konsep atom dan interaksinya, namun sudah sampai ke ranah regulasi fungsi prekusor-prekusor tersebut dalam “menjalankan” fungsi-fungsi kehidupan. Benarkah manusia sudah mampu “menciptakan” kehidupan?

Adalah Craig Venter dan Hamilton Smith, dua orang ahli biologi dari Amerika, yang telah berhasil merilis sekuen lengkap dari makhluk hidup (bakteri) pada tahun 1995, dan “menciptakan” (merekayasa) bakteri dengan genome buatan (artificial genome), atau dengan kata lain menciptakan makhluk hidup baru tanpa nenek moyangnya (ancestor).

Kebutuhan akan proses dan produk yang semakin tidak terbatas, menjadikan para ilmuwan bahu membahu menyempurnakan basis rekayasa genetik (DNA recombinant) untuk menciptakan rekombinan-rekombinan baru yang mampu dioptimalkan untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan manusia. Era rekombinan ini telah “merangsang” pertumbuhan industri berbasis biologi molekuler (bioteknologi) yang semakin pesat.

Era Bioinformatik

Semakin pesatnya perkembangan database sekuen gen (DNA/RNA/Protein) dari jutaan organisme yang terpublikasi di situs pengumpul database gen (Gene Bank) membuka peluang kolaborasi produktif antara ilmu biologi dan ilmu komputer (computer science). Perbaikan kecepatan analisis, perluasan kapasitas penyimpanan dan penyempurnaan kemudahan akses data telah membuka peluang efisiensi screening gen/genome dari berbagai organisme mulai dari yang terkecil sampai organisme-organisme raksasa yang ada di muka bumi ini, mulai dari organime ekstrim yang ada di puncak tertinggi sampai yang tinggal di relung paling dalam di dasar samudera. Proyek pengungkapan genome total (complete genome) manusia pun telah selesai dikerjakan.

Database sekuen gen (DNA/RNA/Protein) ini merupakan bahan mentah untuk biologi sintetik (Synthetic Biology). Pertama-tama, para peneliti akan mempelajari bagaimana kerja prekusor-prekusor biologi ini di tingkat atom, kemudian ditentukan model konstelasi gen yang paling sesuai dengan yang diinginkan. Namun demikian, konstruksi konstelasi gen hasil perakitan DNA ini belum mampu dikatakan sebagai suatu makhluk hidup (living creatures), ketergantungan regulasi konstruksi gen-gen ini terhadap sel induk (host cell) masih menjadi sebab bahwa seluruh kegiatan rekayasa ini tidak bisa disebut “menciptakan kehidupan” yang sebenarnya. Konstruksi dalam biologi sintetik ini hanyalah upaya untuk efisiensi proses atau produk yang bisa dihasilkan dari mutan melalui regulasi parsial dari sel akibat adanya sisipan konstruksi tersebut. Tanpa regulasi utama dari sel induk, konstruksi ini tidak akan mampu menjalankan fungsinya sebagai bagian dari suatu makhluk hidup. Penelitian Gibson et al. (2010) telah mengungkap rahasia tentang mekanisme kontrol yang efektif dari genome sintetik dalam suatu organisme (Mycoplasma) melalui teknik transplantasi host cell.

Perpaduan/ persandingan ilmu biologi dan ilmu komputer ini juga meningkatkan ekspektasi area penelitian ke ranah yang lebih jauh dari segenap aspek kehidupan manusia. Pada akhirnya tidak hanya berfokus pada pemenuhan kebutuhan dasar manusia saja, namun kepentingan-kepentingan lain yang bisa ditingkatkan kapasitasnya dengan keilmuan baru ini juga berbondong-bondong mengakses ranah ini. Munculnya isu internasional tentang senjata biologis dan teror sumber penyakit dengan mutan-mutan patogen menjadi isu yang mengiringi perkembangan keilmuan ini. Oleh karena itu, regulasi terhadap etika dan batasan sosial aplikasi teknik rekombinan perlu menjadi perhatian dari semua pihak terkait dan pengambil kebijakan. Sehingga keselarasan arah kelimuan ke ranah positif peningkatan kehidupan manusia dapat terpelihara dengan penuh kebijaksanaan.

Sitasi :

Gibson, D.G. 2010. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Sciencexpress (research article).

The Economist. 2010. And Man Made Life (article)

Reuni : Asisten Praktikum Ekotoksikologi Perairan 2009/2010 dan 2010/2011

Metagenomik : Sebuah Peluang Mendapatkan Gen Baru

Perkembangan bioteknologi dalam beberapa dekade terakhir ini telah melahirkan banyak inovasi dalam rangka mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya hayati demi kesejahteraan manusia. Akses terhadap sumberdaya hayati menjadi salah satu aspek yang menentukan pada saat kita berbicara mengenai pemanfaatan sumberdaya hayati. Lingkungan dan habitat sumberdaya hayati yang sangat beranekaragam menyajikan banyak tantangan dalam optimalisasi pemanfaatan.

Sejak diketahui bahwa hanya kurang lebih 1% mikroba yang dapat dikultur (culturable) dan sisanya lebih dari 98% adalah komunitas mikroba yang tidak dapat dikultur (unculturable), maka optimalisasi pemanfaatan mikroba membutuhkan teknologi yang bisa mengakses sejumlah besar mikroba yang tidak dapat dikultur.

Kebutuhan akan gen-gen baru (novel genes) dengan karakter yang khusus bagi kepentingan proses-proses industri dan pengembangan organisme transgenik juga menjadi alasan perlunya pendekatan metagenomik dalam menghimpun informasi genetik dan pustaka gen (gene library) dari mikroba-mikroba unculturable yang pada umumnya berasal dari habitat ekstrim seperti hydrothermal vent di dasar laut yang sangat dalam, dari hotspring dengan pH ekstrim, serta lingkungan extremophile lainnya.

Gen-gen baru (novel genes) yang berpeluang didapatkan dari mikroba-mikroba unculturable poliextremophile akan sangat dibutuhkan dalam kaitannya dengan penyediaan biokatalis baru seiring dengan perkembangan proses-proses industri yang membutuhkan karakteristik biokatalis yang tahan suhu tinggi (termostabil), tahan pH ekstrim dan karakter khusus lainnya.

METAGENOMIK

Metagenomik merupakan pendekatan yang dapat diajukan sebagai alternatif solusi untuk mengatasi keterbatasan pemetaan genom yang berbasis kultur. Metagenomik dikembangkan dengan pendekatan pengumpulan informasi genetik dari total DNA mikrobiota yang berasal dari sampel lingkungan, termasuk dari lingkungan ekstrim, tanpa melalui tahap kultur terlebih dahulu. Secara umum, pendekatan metagenomik merupakan perpaduan komprehensif antara : penjelasan data secara statistik yang sering disebut sebagai meta-analysis dan analisis genomik (analisis komprehensif material genetik).

Terminologi lain dari metagenomik diterjemahkan sebagai analisis culture-independent dari kumpulan genom mikroorganisme dari sampel lingkungan yang meliputi lingkungan terestrial/ tanah (Henne et.al, 1999; Rondon et.al, 2000 dalam Sharma, 2008), habitat akuatik (Stein, 1996), organ pencernaan/ usus (Turnbaugh, 2006 dalam Sharma, 2008), oral cavity (Diaz-Torres et.al, 2006 dalam Sharma, 2008), ekskreta (Breitbart et.al, 2003 dalam Sharma, 2008 ) dan sebagainya.