PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN DAYA SAING PRODUK DAN BIOTEKNOLOGI KP – TAHUN 2016 8. EKSPLOITASI POTENSI GENETIKA MIKROBIOMA BIOTA LAUT SEBAGAI PENGHASIL BAHAN AKTIF Latar Belakang : Dari sudut pandang bioteknologi, spons laut merupakan sumber berbagai bahan aktif baik dalam bentuk metabolit primer maupun sekunder yang dapat dikembangkan menjadi produk dengan nilai ekonomi yang sangat tinggi. Sejauh ini lebih dari 3500 bahan aktif ditemukan dari berbagai jenis spons laut. Namun pengembangan bahan aktif asal spons menjadi produk komersial seperti obat-obatan berjalan sangat lambat. Salah satu faktor utama penghambat pengembangan bahan aktif adalah ketersediaannya yang sangat terbatas di jaringan spons. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan teknologi yang mampu menyuplai bahan aktif secara berkelanjutan dan ramah lingkungan. Kami mengembangkan teknologi DNA rekombinan tanpa kultivasi atau yang dikenal dengan metagenomika untuk mengakses potensi bioteknologi konsorsia mikroba di alam tanpa perlu kultivasi. Metagenomika mencakup isolasi gen-gen penyandi biosintesis metabolit sekunder atau enzim dari mikrobioma tanpa kultivasi, dan dilanjutkan dengan aktivasi gen-gen tersebut di suatu bakteri lab yang mudah dikultur. Tujuan : Tujuan penelitian ini adalah mengungkap potensi genetika mikrobioma pada spons laut yang diperoleh dari kawasan konservasi perairan laut Indonesia (Pulau Kapoposang, Pulau Buton, dan Kepulauan Seribu). Potensi genetika yang dimaksud meliputi bakteri potensial Entotheonella dan gen-gen yang terlibat dalam biosintesis senyawa-senyawa golongan poliketida. Metode : Penelitian ini memfokuskan pada mikrobioma spons laut yang dieksploitasi dengan mengunakan pendekatan metagenomika. Dua sampel spons diperoleh dari CTI Kapoposang pada tahun 2015, satu sampel dari kawasan perairan Buton tahun 2016, dan beberapa dari kepulauan Seribu tahun 2016 ini. Metodologi yang akan digunakan untuk mencapai tujuan-tujuan tersebut di atas meliputi: (1) identifikasi bakteri potensial Entotheonella pada mikrobioma dari beberapa sampel spons laut; (2) identifikasi spesimen spons laut; (3) studi keragaman gen parsial penyandi poliketida dari bakteri yang tidak dikultur; (4) analisis keragaman genetika mikrobioma melalui teknologi Next Generation Sequencing; dan (5) kloning metagenome mikrobioma yang mengandung Entotheonella untuk konstruksi dan skrining pustaka metagenomik. Hasil : Data dukung konservasi perairan laut berdasarkan potensi genetika bakteri simbiotik pada spons laut dan informasi dasar untuk rekayasa bakteri bagi penyediaan bahan aktif laut secara berkelanjutan. Data dan informasi berupa bakteri potensi Entotheonella dan gen-gen kunci penyandi biosintesis bahan aktif (poliketida) yang diperoleh melalui penelitian ini akan menjadi data dukung bagi konservasi perairan laut di samping menjadi fondasi utama bagi upaya penemuan dan penyediaan bahan aktif dalam jumlah memadai dan secara berkelanjutan. Dari sudut pandang farmakologi, ditemukannya gen parsial penyandi poliketida menjadi dasar bagi penelitian lanjutan dalam rangka penyediaan bahan aktif poliketida secara berkelanjutan untuk mendukung industri farmasi. Ini untuk pertama kalinya, poliketida diidentifikasi pada level DNA untuk genus Rhabdastrella. Dari sudut pandang energi terbarukan, gen-gen parsial penyandi asam lemak yang diperoleh dalam penelitian ini dapat menjadi dasar untuk produksi berbagai molekul asam lemak rantai panjang bebas yang selanjutnya berpotensi dimanfaatkan sebagai bioenergi. Satuan Kerja Alamat Lokasi Kegiatan Penanggung Jawab Peneliti Utama Anggota Peneliti : : : : : : Pusat Penelitian dan Pengembangan Daya Saing Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan (P3DSPBKP) Jalan KS Tubun Petamburan VI, Jakarta 10260 P3DSPBKP, UI Salemba Prof. Dr. Ekowati Chasanah, M.Sc Program Renstra : Penelitian dan Pengembangan IPTEK KP Prof. Dr. Ekowati Chasanah, M.Sc Program APBN : Penelitian dan Pengembangan IPTEK KP Dr. rer. nat. Agustinus R. Uria, M.Sc Anggaran Realisasi Dr. Dewi S. Zilda, M.Si RM : Rp. 230.300.000,RM : Rp. 209.938.811,Yogiara, M.Si, Ph.D PHLN : Rp. PHLN : Rp. PNBP : Rp. PNBP : Rp. Mitra Kerjasama Dana Pendamping Pengguna : : : Ditjen PDSPKP 8 | Laporan Ringkas Balitbang KP TA 2016