i. pendahuluan

1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Merkuri merupakan logam berat bersifat toksik, mobilitas tinggi, sulit
terurai, dan dapat terakumulasi dalam sistem hayati (Kurniati et al., 2014). UNEP
(2013) memaparkan bahwa emisi merkuri meningkat di lingkungan atmosfer,
tanah, air tawar, dan laut. Peningkatan ini umumnya disebabkan oleh aktivitas
pertambangan dan pembakaran batubara.
Emisi merkuri di lingkungan telah mencapai 5500 sampai 8900 ton per
tahun. Emisi ini disebabkan oleh berbagai sumber, antara lain proses alami (10%),
pencemaran oleh manusia (antropogenik) (30%), aktivitas re-emisi dan remobilisasi sumber daya sebesar (60%). Aktivitas pencemaran oleh manusia,
(industri maupun pertambangan) telah mengemisikan 1960 ton merkuri di
atmosfer, dan sebagian besar merupakan hasil dari pembakaran batubara (85%),
pertambangan, peleburan (10%), produksi semen (9%), pertambangan emas skala
kecil (37%) (Fernandez-Martinez et al., 2005).
Upaya pengendalian cemaran merkuri di lingkungan sudah dimulai sejak
20 tahun lalu dengan berbagai pendekatan secara hayati, fisikawi maupun kimiawi
(Barkay et al., 2003). Salah satu pendekatan hayati dapat dilakukan dengan
menggunakan mikrobia sebagai agen bioremidiator.
Menurut penelitian Maziyah (2011), telah didapatkan 62 isolat
Streptomycetes yang berasosiasi dengan rumput teki (Cyperus rotundus) dan 4
diantaranya resisten terhadap merkuri yaitu isolat AS1, AS2, AS6 dan BR28.
Penelitian oleh Putri (2014), didapatkan kloning gen merA dari keempat isolat
2
tersebut dalam vektor kloning dan diligasi dalam vektor ekspresi. Gen merA pada
isolat AS1 dan AS2 menunjukkan panjang 1456 bp. Isolat AS2 memiliki
kemiripan dengan Streptomyces lividans dan isolat AS1 memiliki kemiripan
dengan Streptomyces sp. CHR28. Isolat AS2 telah mendapat accesion number
dari DNA Data Bank of Japan /DDBJ dengan kode LC026157 untuk merA AS2
clone 2, dan LC026158 untuk merA AS2 clone 4. Isolat AS6 sudah tidak
memiliki kemampuan resistensi terhadap merkuri (uji zona hambat), dan BR28
menunjukkan kemampuan resistensi terhadap merkuri, namun belum ditemukan
sekuen N-terminal dan C-terminal pada isolat tersebut. Penelitian mengenai
transformasi gen merA isolat AS1 dan AS2 ke dalam host Escherichia coli BL-21
untuk mengetahui hasil ekspresi protein dan aktivitas merkuri reduktase sangat
menarik untuk dilakukan.
B. Permasalahan
1. Apakah gen merA isolat Streptomycetes AS1 dan AS2 dapat diekspresikan
pada host Escherichia coli BL-21
2. Bagaimana hasil purifikasi merkuri reduktase dari host Escherichia coli
BL-21
3. Bagaimana aktivitas merkuri reduktase hasil purifikasi dari host
Escherichia coli BL-21
3
C. Tujuan
1. Mengetahui hasil ekspresi gen merA isolat Streptomycetes AS1 dan AS2
pada host Escherichia coli BL-21
2. Menganalisis hasil purifikasi merkuri reduktase dari host Escherichia coli
BL-21
3. Menganalisis aktivitas merkuri reduktase hasil purifikasi dari host
Escherichia coli BL-21
D. Manfaat
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi ilmiah mengenai
aktivitas merkuri reduktase hasil kloning, serta proyeksi untuk pemanfaatan
sebagai agen bioremidiasi dan fitoremidiasi.
E. Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini meliputi genetika mikrobia, ekspresi, dan
karakterisasi merkuri reduktase.