Tesis
Isolasi gen pengkelat logam berat merkuri (Hg) dari bakteri indigen limbah cair agar untuk bahan pengembangan buku ajar Pengantar Bioteknologi di Jurusan Pendidikan Biologi Universitas Negeri Malang / Aldila Wanda Nugraha
Abstrak
ABSTRAK Nugraha Aldila Wanda. 2015. Isolasi Gen Pengkelat Logam Berat Merkuri (Hg) dari Bakteri Indigen Limbah Cair Agar Untuk Bahan Pengembangan Buku Ajar Pengantar Bioteknologi di Jurusan Pendidikan Biologi Universitas Negeri Malang. Tesis Program Studi Pendidikan Biologi Pascasarjana Universitas Negeri Malang. Pembimbing (I) Prof. Dr. agr. H. Mohamad Amin S.Pd. M.Si. (II) Dr. Endang Suarsini M.Ked. Kata Kunci isolasi gen pengkelat merkuri bakteri indigen buku ajar pengantar bioteknologi. Pencemaranlingkungan yang disebabkanperkembanganindustridapatdikendalikandandikajisecaramendalam.Hasilujipendahuluanmemperoleh data limbahcairmengandungmerkurisebesar 1 944 ppm. Belum tersedia bahan ajar yang memadai untuk memandu mahasiswa memahami materi pembelajaran bioteknologi sehingga perlu mengembangkan buku ajar. Tujuan penelitian dan pengembangan ini adalah 1) mengisolasibakteriindigen yang mengkelatmerkuridarilimbahcair 2) mengetahuiisolatbakteriindigenpaling potensialdalammereduksiHg 3) mengisolasi gen pengkelatmerkuri yang berpotensisebagaiagenbioremediator 4) menganalisispotensi gen pengkelatmerkuripadabakteriindigen 5) menghasilkanprodukberupabuku ajar sebagaibahan ajar matakuliahPengantarBioteknologi. Penelitiandilakukan dalamduatahap. Pertama menggunakan rancangan deskriptif-eksploratif untuk mengisolasi bakteri indigen pengkelat merkuri dan mengisolasi gen bakteri pengkelat merkuri yang berpotensi sebagai agen bioremediator dan kedua pengembangan buku ajar untuk matakuliah Pengantar Bioteknologi di Universitas Negeri Malang yang mengadaptasi model pengembangan Borg and Gall. Data penelitian ini adalah jenis isolat bakteri nilai uji reduksi merkuri pita DNA hasil sekuensing dan skor penilaian buku ajar. Hasil penelitian deskriptif-eksploratif memperoleh 7 isolat bakteri indigen dan 2 isolat bakteri paling potensial yaitu Pseudomonas stutzeri dan Actinomyces viscosus. Berhasil diisolasi gen merP sebagai pengkode mekanisme pengkelatan merkuri pada 2 bakteri tersebut. Gen merP dapat direkombinasi pada E.coli untuk meningkatkan resistensi sebesar 6-8 kali terhadap merkuri dan dapat disisipkan pada tumbuhan Arabidopsis untuk fitoremediasi logam berat. Hasil analisis skor penilaian buku ajar menunjukkan rata-rata persentase penilaian (P) oleh ahli materi sebesar 95 45% dan ahli pengembangan bahan ajar sebesar 89 6%. Menunjukkan bahwa buku ajar telah layak menjadi acuan dalam matakuliah pengantar bioteknologi. Uji coba kelompok kecil berupa tanggapan mahasiswa dengan rata-rata persentase 88 75%. Menunjukkan buku ajar telah dapat dimanfaatkan dengan baik oleh mahasiswa. Hasil ini menunjukkan bahwa buku ajar yang dikembangkan mencapai kategori layak untuk digunakan pada pembelajaran Pengantar Bioteknologi di Perguruan Tinggi. Disimpulkan bahwa diperoleh7 bakteri indigen dan 2 bakteripotensialdengannilaireduksi Hg tertinggiyaituPseudomonas stutzeridanActinomycesviscosus gen merP (pengkelatHg)daribakteriPseudomonas stutzeridanActinomycesviscosusberhasildiisolasimelaluitahapanisolasi DNA elektroforesis danpolymerase chain reaction. Gen merPberpotensisebagai gen rekombinanpadaE. coliuntukmeningkatkanresistensi Hg sebesar 6-8 kali lipatdan meningkatkanambangtoleransipada Hg padatumbuhanArabidopsis. Produkpengembanganbuku ajar untukmatakuliahPengantarBioteknologitelahlayakdan valid (P 81%) namunmemerlukanbeberaparevisi agar produkbuku ajar dapatdimanfaatkanolehbanyakpihak. Saranyang dapat disampaikan 1) menggunakan primer kompleks gen operon mer yang meliputimerR merT merP danmerA 2) bakteriindigendiujilapangpadalimbahpabriklangsung 3) waktuinkubasipadaujireduksi Hg dilakukanhinggakadar Hg mencapaibakumutu air kelas 2 yaitu0 002 ppm dan 4) produkpengembangandiujidenganjumlahsubjekujicoba yang lebihbanyak ( 10 subjekujicoba).