KARAKTERISASI GEN aroA-1 Streptomyces sp. GMR22 DAN EKSPRESINYA PADA Escherichia coli

NURUL FITRIA QUR'AIN, Dr. Ir. Jaka Widada M.P

2015 | Tesis | S2 Bioteknologi

Gen aroA merupakan gen yang mengkode enzim 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate syntase (EPSPS). Ketertarikan studi tentang enzim ini mengalami peningkatan secara signifikan karena enzim ini diketahui merupakan target utama dari glifosat dan telah banyak digunakan dalam pengembangan tanaman transgenik yang tahan terhadap glifosat. Enzim ini terbagi menjadi dua kelas yaitu EPSPS I yang tidak tahan glifosat dan EPSPS II yang tahan glifosat. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi gen aroA dari Streptomyces sp. GMR22 serta mengekspresikan gen tersebut pada Escherichia coli. Dari sekuen genom pada penelitian sebelumnya, strain GMR22 membawa 3 gen aroA yang berbeda. Dua gen aroA (aroA-2 dan aroA-3) termasuk kedalam kelompok EPSPS I sedangkan gen aroA-1 termasuk EPSPS II. Pengujian resistensi Streptomyces sp. GMR22 terhadap glifosat dilakukan dengan metode cakram pada medium Starch Nitrate Agar. Isolasi gen aroA-1 dilakukan dengan metode PCR. Kloning dan ekspresi gen aroA-1 dilakukan pada vektor kloning pGEM-T dan pET 26b yang kemudian ditransformasikan pada sel kompeten E.coli dH5α dan E. coli BL21(DE3). Ekspresi gen aroA-1 diuji pada SDS-PAGE. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Streptomyces sp. GMR22 memiliki kemampuan resistensi terhadap glifosat 30 mM. Gen aroA-1 berhasil diamplikasi dengan ukuran 1245 bp serta diekspresikan pada E. coli BL21(DE3). Ekspresi gen aroA-1 pada E.coli BL21(DE3) tidak berpengaruh pada pertumbuhan E.coli BL21(DE3). Kehadiran gen aroA-1 dapat menyebabkan E. coli BL21(DE3) menjadi tahan terhadap glifosat pada konsentrasi 30 mM. Hasil ini memberikan informasi bahwa gen aroA-1 dapat dijadikan kandidat untuk pengembangan tanaman transgenik.

Gene that encodes 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate syntase enzyme (EPSPS) was aroA. The enzyme has atrracted great interest because it represents the main target of glyphosate and has been used for developing many transgenic plant that resistance glyphosate. This enzyme was divided into two clases : Class I which not resistance glyphosate and Class II which resistance glyphosate. This study aimed to characterize aroA genes from Streptomyces sp. GMR 22 and expressed it in Escherichia coli. Genome sequence from previous study, GMR22 harbored different three aroA genes. Resistance assay of Streptomyces sp. GMR 22 to glyphosate performed with disk methode on Starch Nitrate Agar medium. Isolation of aroA-1 gene was conducted by PCR methode. Cloning and expression of aroA-1 genes were carried using pGEM-T and pET 26b vector, then were transformed into E.coli dH5α dan E. coli BL21(DE3) competent sel. Expression of aroA-1 was checked using SDS-PAGE. The results showed that Streptomyces sp. GMR22 has capability of resistance to glyphosate 30 mM. aroA-1 gene was successfully amplified with size 1245 bp and was successfully expressed in E. coli BL21(DE3). Expression of aroA-1 gene in E. coli BL21(DE3) had not effect on growth of E. coli BL21(DE3). The presence of aroA-1 gene caused E. coli BL21(DE3) resistance in 30 mM of glyphosate. These results provide information that aroA-1 gene could be candidate for transgenic plant.

Kata Kunci : aroA, Streptomyces sp. GMR22, Karakterisasi