BAB I. PENDAHULUAN

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sejumlah
organisme
mempunyai
mekanisme
pertahanan
terhadap
cekaman xenobiotik baik yang berasal dari biotik maupun abiotik. Mekanisme
pertahanan terhadap cekaman xenobiotik ini melibatkan kerja berbagai gen-gen
pertahanan. Melastoma malabathricum L. merupakan tumbuhan yang dikenal
sebagai gulma invasif di lahan asam berkadar Aluminium (Al) tinggi. M.
malabathricum L. mampu mengakumulasi Al pada daun muda, daun dewasa,
daun tua dan akarnya masing-masing sebesar 8000 part per million (ppm), 9200
ppm, 14400 ppm dan 10400 ppm tanpa menunjukkan gejala-gejala keracunan
(Watanabe et al. 1998). Pertumbuhan dan penyerapan hara pada M.
malabathricum L. bahkan semakin meningkat dengan keberadaan Al (Osaki et al.
1997), padahal Al sangat beracun bagi tanaman.
M. malabathricum L. juga menghasilkan metabolit berbasis stachyurin,
kompleks tannin malabathrin A, E dan F (Yoshida et al. 2010).
Metabolit ini
adalah bagian dari tanin komplek (flavono-elagitanin), yang merupakan senyawa
metabolit sekunder yang bersifat antioksidan, anti tumor dan anti bakteri (Yoshida
et al. 2000). M. malabathricum L. juga menghasilkan sejumlah senyawa metabolit
yang bersifat alelopatik seperti senyawa terpenoid, flovonoid dan senyawa fenolik
(Faravani et al. 2008). Menurut Zhao et al. (2005), akumulasi metabolit sekunder
sering terjadi pada tanaman yang terpapar oleh cekaman termasuk oleh berbagai
elisitor atau molekul sinyal. Kemampuan mengakumulasi Al pada daun dan akar,
serta menghasilkan berbagai senyawa metabolit anti bakteri dan zat alelopatik
menunjukkan bahwa M. malabathricum L. memiliki mekanisme toleransi
terhadap berbagai cekaman xenobiotik melalui sebuah sistem metabolisme
detoksifikasi, sehingga tanaman ini berpotensi sebagai sumber gen-gen
pertahanan terhadap cekaman xenobiotik.
Sandermann (1992) mengemukakan konsep green liver untuk menjelaskan
bagaimana tanaman dapat bertindak sebagai penampungan umum berbagai
senyawa berbahaya melalui metabolisme xenobiotik yang mirip dengan yang
terjadi pada hati (liver). Proses tersebut melibatkan berbagai enzim yang bekerja
1
melalui tahapan transformasi, konjugasi dan kompartementasi. Respon seluler
terhadap masuknya senyawa xenobiotik diinisiasi oleh keberadaan reseptor
xenobiotik yang melakukan deteksi (sensor). Reseptor ini selanjutnya berperan
menginduksi berbagai enzim dan transporter untuk mendetoksifikasi dan
menghilangkan senyawa tersebut.
Steroid nuclear reseptor (SNR) adalah protein subkelas Nuclear reseptor
(NR). Protein NR merupakan faktor transkripsi yaitu protein yang meningkatkan
atau menurunkan transkripsi gen-gen. Aktivitasnya secara spesifik adalah
mengatur pengikatan RNA polimerase pada DNA. Protein NR bekerjasama
dengan protein lain mengendalikan proses metabolisme, perkembangan dan
homeostasis organisme melalui pengaturan ekspresi gen-gen spesifik (Germain et
al 2003). Menurut Gronemeyer (2004), NR membentuk sebuah superfamily
protein yang mengendalikan fungsi-fungsi terkait penyakit utama seperti diabetes,
osteoporosis dan kanker. Menurut Morel et al. (2000), ketika berikatan dengan
sebuah ligan senyawa xenobiotik, protein NR berperan krusial dalam induksi
enzim-enzim detoksifikasi. Pada metazoan, Steroid Nuclear Receptor dikenal
sebagai sensor xenobiotik dan menjadi master pengendali beberapa gen
pertahanan terutama untuk drug resistance (Blumberg et al 1998). Pada tanaman
SNR diduga mempunyai fungsi paralel dalam sensor pertahanan tehadap patogen
yang mendeteksi molekul mikrobial dalam sistem imunitas (Shen and Shulzelefert 2007).
Berdasarkan luasnya peran Steroid Nuclear Receptor pada aktivasi
berbagai gen-gen pertahanan tersebut dan masih terbatasnya kajian pada
tumbuhan, maka peran SNR dalam resistensi terhadap senyawa xenobiotik pada
M. malabathricum L. perlu diteliti.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan isolasi dan pengklonan fragmen
cDNA penyandi protein Steroid Nuclear Receptor dari M. malabathricum L.
2