ISOLATION AND EXPRESSION OF CELLULASE ENCODING GENE FROM Bacillus amyloliquefaciens T3

VENEVONGSOT, NIPHAPHONE, M. Saifur Rahman, SP, M.Si, M.Eng.PhD.; Dr.Ir.Donny Widianto

2017 | Tesis | S2 Bioteknologi

Selulase adalah enzim yang secara khusus memecahkan bubarkan ikatan β-1,4- glikosidik dari selulosa. Bacillus amyloliquefaciens T3 telah dilaporkan mampu menghasilkan selulase ekstraselular. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengisolasi dan mengklon gen encoding selulase dari B. amyloliquefaciens T3 dan mengkarakterisasi sifat fisikokimia. Untuk memastikan apakah B. amyloliquefaciens T3 masih menghasilkan protease seluler ekstra, indeks proteolitik diukur, hasilnya menunjukkan bahwa nilai indeks proteolitik adalah 3,89 ± 0,89. Indeks proteolitik mengkonfirmasi bahwa B. amyloliquefaciens T3 membawa gen pengkode selulase. Gen pengkode selulase dari B. amyloliquefaciens T3 diisolasi dengan metode PCR dengan primer yang dirancang berukuran 1500 bp, gen hasil amplifikasi dikelompokkan kemudian diklon ke dalam sistem pET. Penentuan fisikokimia dilakukan dengan analisis in silico. Gen yang diperkuat menunjukkan kemiripan identitas sebesar 97% dengan selulase 97% dengan selulase B. amyloliquefaciens (Accession No. AGW99978.1). Gen hasil amplifikasi diklon ke dalam sistem pET dan analisis SDS-PAGE 15% menunjukkan terdapat pita samar yang unik yang terdeteksi pada ukuran 55 kDa. Ukuran tersebut sebanding dengan perhitungan dari urutan asam amino, komposisi asam amino dan analisis filogenetik yang menunjukkan bahwa selulase dari B. amyloliquefaciens T3 termasuk dalam kelompok mesofilik.

Cellulase is an enzyme that specifically cleave β-1,4-glycosidic bond of cellulosa. Bacillus amyloliquefaciens T3 had been reported to be able to produce extracellular cellulase. Therefore, the objective of this work was to isolate and clone the cellulase- encoding gene from B. amyloliquefaciens T3 and characterize its physicochemical properties. To confirm whether the B. amyloliquefaciens T3 still produce the extra cellular protease, the proteolytic index was measured, the result showed that the proteolytic index value was 3.89 ±0.89. Proteolytic index confirmed that B. amyloliquefaciens T3 carrying the cellulase-encoding gene. Cellulase encoding gene of B. amyloliquefaciens T3 was isolated by PCR method with primers designed had a size of 1500 bp, the amplified gene was sequenced then cloned in pET system. Physicochemical characterizations were carried out by in silico analyses. The amplified gene showed 97% identity with cellulase of B. amyloliquefaciens (Accession No. AGW99978.1). The amplified gene was cloned into pET system and SDS-PAGE 15% analysis showed that a unique faint band was detected at the size of 55kDa. The size was comparable to that of calculation from the amino acid sequence, the amino acid composition and the phylogenetic analyses indicated that cellulase from B. amyloliquefaciens T3 belonged to the mesophilic groups.

Kata Kunci : Cellulase encoding gene, Cellulose, Bacillus amyloliquefaciens T3, in silico analysis