PENGKLONAN KANDIDAT GEN RESISTEN

2
PENDAHULUAN
Mikroorganisme
yang
tumbuh
di
lingkungan ekstrim seperti kawah gunung
berapi ataupun sumber air panas memiliki
cara pertahanan diri agar dapat bertahan
hidup. Cara yang dilakukan mikroorganisme
antara lain dengan menahan masuknya
senyawa anorganik toksik seperti selenium
atau dengan mekanisme resistensi dalam sel
mikroorganisme dengan mengubah senyawa
toksik menjadi tidak toksik.
Bakteri yang hidup di tempat ekstrim
seperti bakteri termofilik (tahan suhu tinggi)
memiliki mekanisme resistensi senyawa
logam berat seperti selenium toksik sehingga
bakteri termofilik tetap dapat bertahan pada
lingkungan mengandung selenium (Rosen
1996). Mekanisme resistensi disebabkan
adanya gen yang menyandikan protein
sehingga dapat berikatan dengan senyawa
selenium dan diubah menjadi kompleks
selenium-protein
yang
tidak
toksik.
Kompleks selenium-protein dapat digunakan
sebagai komponen sisi aktif dari enzim
glutation peroksidase. Enzim ini berperan
sebagai enzim antioksidan dalam melindungi
sel dari radikal bebas.
Radikal bebas adalah suatu molekul
oksigen dengan atom pada orbit terluarnya
memiliki
elektron
tidak
berpasangan.
Akibatnya radikal bebas selalu mencari
pasangan elektron, tetapi dengan cara radikal
yaitu mengambil elektron dari molekul lain,
maka itu disebut Reactive Oxygen Species
(ROS). Radikal bebas dalam jumlah
berlebihan di dalam tubuh akan sangat
berbahaya karena menyebabkan kerusakan
sel, asam nukleat, protein, dan jaringan lemak.
Radikal bebas dapat terbentuk akibat produk
sampingan hasil metabolisme ataupun karena
tubuh terpapar radikal bebas melalui
pernapasan (Dalimarta & Soedibyo 1998).
Tubuh manusia meskipun mempunyai
mekanisme antioksidan atau antiradikal bebas
secara endogenik tetapi bila jumlah radikal
bebas dalam tubuh berlebih maka dibutuhkan
antioksidan dari luar tubuh. Senyawa
antioksidan ini akan memberikan satu atau
lebih elektronnya pada radikal bebas. Jika
tidak,
radikal-radikal
bebas
dapat
menyebabkan
kerusakan
sel
dan
menimbulkan kanker.
Sejumlah penelitian menggunakan biakan
sel kanker telah menunjukkan bahwa
apoptosis
adalah
mekanisme
utama
sehubungan dengan efek antikanker dari
selenium. Studi awal mengenai apoptosis
yang
diinduksi
selenium
dilakukan
menggunakan selenit dan menunjukkan
adanya kerusakan oksidatif DNA sedangkan
studi menggunakan selenium termetilasi
membuktikan bahwa efek apoptosis dari
selenium tidak berhubungan dengan efek
toksiknya. Hasil-hasil penelitian menunjukan
bahwa struktur kimia senyawa selenium dan
dosis pemberian merupakan penentu aktivitas
biologiknya baik sebagai nutrien utama
maupun senyawa bersifat kemopreventif
untuk kanker, atau sebagai zat toksik (Sari
2007) .
Belum
diteliti
mengenai
adanya
kemungkinan gen resistensi selenium dari
bakteri termofilik. Keberadaan gen resistensi
selenium perlu diketahui maka dilakukan
kloning gen. DNA bakteri termofilik
dipotong-potong
secara
spesifik
dan
diharapkan mewakili gen resistensi selenium.
Selanjutnya fragmen DNA disisipkamkan ke
dalam vektor sehingga menghasilkan vektor
rekombinan. Hasil transformasi ditransfeksi
ke dalam sel inang yaitu E.coli dan
ditumbuhkan ke dalam media yang
mengandung antibotik dan IPTG X-gal
sehingga dapat diidentifikasi sel rekombinan
hasil transformasi (Lampiran 1).
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan
isolat bakteri termofilik yang memiliki gen
penyandi resistensi selenium (Se) dari sumber
air panas dan mengklon gen resistensi
selenium ke dalam sel bakteri E. coli sehingga
dapat diperbanyak. Manfaat dilakukannya
penelitian ini adalah diperolehnya informasi
ilmiah tentang gen penyandi resistensi
selenium. Hipotesis penelitian ini adalah gen
resistensi selenium dapat diidentifikasi,
diisolasi, dan diklon ke dalam sel E. coli.
TINJAUAN PUSTAKA
Bakteri Termofilik
Bakteri termofilik merupakan salah satu
bakteri yang unik karena dapat beradaptasi
dengan kondisi lingkungan bersuhu tinggi.
Kisaran suhu pertumbuhan bakteri yang
ekstrim dibagi tiga yaitu termofilik 45-65 ºC,
ekstrim termofil 65-85 ºC, dan hipertermofil
85-110 ºC. Mikroorganisme ini dapat dengan
mudah ditemukan di daerah dengan aktivitas
geotermal, seperti daerah pegunungan berapi,
sumber air panas, dan juga tempata cadangan
minyak bumi atau batubara (Van den Burg
2003).
Bakteri termofilik pertama kali diisolasi
pada tahun 1879 oleh Miquel, penemu bakteri