Isolasi dan karakterisasi mikroorganisme hipertermofilik dari sumber air panas kawah Dieng, kawah Domas Tangkuban Perahu dan Baturaden

ARDIANSYAH, Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Bioteknologi

Mikroorganisme hipertermofilik yang hidup pada suhu diatas 70OC bahkan mencapai suhu 113OC, mempunyai reaksi metabolisme yang dikatalisis oleh enzim yang stabil terhadap suhu tinggi. Mikroorganisme ini banyak ditemukan di daerah gunung berapi dan sumber air panas. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi mikroorganisme hipertermofilik baru, mengkarakterisasinya dan mengetahui profil protein dari isolat-isolat yang diperoleh. Isolasi sel dilakukan dengan menumbuhkan dalam medium Luria-Bertani (LB) yang dimodifikasi pada suhu inkubasi 70OC selama 168 jam. Penapisan isolat hipertermofilik dilakukan dengan menumbuhkan pada medium agar sampai diperoleh koloni tunggal dan ditimbuhkan kembali pada suhu 70OC, kemudian dilakukan isolasi DNA, DNA hasil isolasi diamplifikasi dengan menggunakan primer UA751F dan UA1406R. Analisis keragaman genetik dilakukan dengan metode RFLP (restriction fragment lenght polymorphism) menggunakan enzim HaeIII untuk mendapatkan isolat representatif yang akan dilakukan karakterisasi secara fenotipik (suhu pertumbuhan dan pH) dan genotifik (urutan basa gen 16S rDNA dan profil protein). Hasil kultivasi dengan menggunakan medium LB (Luria-Bertani) yang dimodifikasi dengan penambahan mineral dan inkubasi pada suhu 75OC menghasilkan 9 isolat. Total DNA yang diisolasi dari kelima isolat dapat diamplifikasi dengan primer yang spesifik untuk gen 16S rDNA arkaebakteria, UA751F dan UA1406R. Hasil amplifikasi DNA kelima isolat dianalisis dengan RFLP menggunakan enzim restriksi HaeIII, didapatkan 3 isolat representatif (BS2, DS3, dan TS3) dengan bentuk sel bulat dan bersifat gram negatif. Isolat DS3 memiliki kerapatan optik tertinggi pada suhu 80OC. Ketiga isolat tersebut memiliki pertumbuhan dengan kerapatan optik tertinggi pada pH 4. Profil protein isolat DS3 setelah dielelktroforesis pada SDS-PAGE 12% memperlihatkan pola pita berbeda-beda pada suhu dan waktu pemanasan bertingkat (750C, 850C dan 950C, selama 5 dan 10 menit). Berdasarkan hasil pembacaan urutan basa 16S rDNA isolat DS3 memperlihatkan kedekatan isolat tersebut dengan bakteri golongan Bacillus pumilus dan arkaebakteria yang belum dapat dibiakkan. Isolat DS3 diduga sebagai mikroorganisme hipertermofilik golongan arkaebakteria yang baru.

Hyperthermophilic microorganisms live at above temperature 70OC until at 113OC. This microorganisms having reaction of metabolism which is catalyzed by thermostabile enzymes. Hyperthermophilic microorganisms have found many in volcano area and hot spring water source. The aim of this research was to isolation, characterization and to know the protein profile of new hyperthermophilic microorganism from hot spring water Dieng crater, Domas crater Tangkuban Perahu and Baturaden. The cells was isolated from three sample site location by using modified LB ( Luria-Bertani) medium and incubated at 70OC for 168 hour. Isolation of DNA was done and amplified by using primers UA751F and UA1406R. Genetic diversity from PCR products was analyzed with RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) methods using restriction enzyme HaeIII to found representative isolate which were phenotype (growth temperature and pH) and genotype (sequence of gene 16S rDNA and protein profile) characterized. The results from this research showed that there were 9 isolate with circular cell form and gram negative. Amplified using primer for gene 16S rDNA archaebacteria (UA751F and of UA1406R) showed that only five isolate was amplified. PCR products was digested restriction enzyme HaeIII and showed there were three representative isolate (BS2, DS3 and TS3). DS3 isolate have a higher optical density at 80OC than BS2 and TS3 isolate, but those isolate had the same optimum pH at 4. Protein profile from DS3 isolate was visualized by 12% SDS-PAGE and showed that there were some thermostabile protein when protein was heated at 75OC, 85OC and 95OC for 5 and 10 min. PCR product gene 16S rDNA DS3 isolate was sequencing and showed that these isolate had higher similarity with Bacillus pumilus and uncultured archaeon. DS3 isolate was estimated as a novel hypertehrmophilic archaebacteria.

Kata Kunci : Mikroorganisme,Hipertermofilik,Isolat dan Protein,Isolation, characterization, hyperthermophilic, protein