Transformasi DNA Bakteri – Konsep Dasar dan Teknik Transformasi DNA

Pengenalan dan Sejarah Transformasi DNA Pada Bakteri

Pengertian dan Fungsi Transformasi DNA Pada Bakteri

Transformasi DNA adalah proses integrasi stabil DNA bebas (tidak berasosiasi dengan protein atau sel lain) oleh bakteri kompeten untuk meningkatkan keragaman gen atau proses perbaikan kerusakan DNA dalam bakteri tersebut.
mikrobiologi
Fungsi transformasi DNA bagi bakteri adalah sebagai berikut:

  1. Sebagai “bahan baku” perbaikan DNA yang mengalami kerusakan
  2. Mengambil DNA yang membawa sifat yang bermanfaat bagi bakteri tersebut
  3. Sebagai sumber energi (jika masuk jalur metabolisme) serta sumber Nitrogen dan Karbon (hal ini berlaku bila DNA yang diambil dari luar sel tidak terintegrasi dalam genom dan didegradasi oleh bakteri terkait)

Bagaimana Transformasi DNA Ditemukan: Percobaan Griffith (1928)

Proses transformasi DNA pada bakteri pertama kali ditemukan oleh F. Griffith (1928) yang menemukan bahwa ada dua tipe bakteri dari jenis Streptococcus pneumoniae. Tipe patogen yang memiliki kapsul polisakarida disebut smooth dan tipe non-patogen tanpa kapsul yang disebut tipe rought (Gambar 1).

Gambar 1. Dua strain S.pneumoniae yang digunakan Griffith saat menemukan fenomena transformasi DNA pada Bakteri
(Sumber:http://www.bio.miami.edu/)

 
Griffith kemudian membunuh sel patogen (Smooth, S) dengan memanaskannya dan menyuntikkan suspensi sel S pada tikus, dan tikus tetap hidup. Hal ini menunjukkan bahwa sisa-sisa sel S yang telah mati tidak virulen.
 
Kemudian, Griffith mencoba mencampurkan sel S yang telah mati pada suspensi sel non-patogen (rough, R) dan menyuntikkan campuran tersebut pada tikus uji. Ternyata tikus tersebut mati. 
 
Ternyata, perubahan pada sel R bukan hanya sifat virulensi. Griffith mengisolasi bakteri R dari bangkai tikus, dan ternyata bakteri R yang awalnya memiliki morfologi koloni yang kasar, menjadi bakteri dengan morfologi koloni halus, salah satu ciri bakteri S.pneumoniae patogen (gambar 2). 
 
Gambar 2. Prosedur Transformasi DNA yang tidak sengaja dilakukan oleh Griffith
 
 
Kemudian, dari percobaannya, Griffith menyimpulkan bahwa ada materi sisa dari bakteri S mati yang diambil dan diekspresikan dalam bakteri R hingga bakteri R berubah menjadi virulen (patogen). 
 
Fenomena yang ditemukan oleh Griffith inilah yang disebut sebagai Transformasi DNA.


Kompetensi Sel dan Mekanisme Transformasi DNA Pada Bakteri

Pengertian dan Jenis Sel Kompeten

Pada paragraf awal artikel ini, disebut bahwa bakteri kompeten-lah yang mampu mengambil dan mentransformasikan DNA eksogen kedalam genomnya.
 
Yang dimaksud oleh sel kompeten adalah sel bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengambil DNA eksogenous dan mengintegrasikan DNA eksogenous tersebut dalam genomnya.

Kompetensi sel ini dapat diperoleh secara alami dan buatan, begitu pula mekanisme transformasi DNA pada bakteri, dapat terjadi secara alamiah dan dengan prosedur rekayasa manusia. Perbedaan mekanisme transformasi tersebut membagi tipe sel bakteri menjadi dua jenis yakni sel kompeten alami dan sel kompeten buatan.

Bacaan lanjutan  Plasmid Bakteri - Artikel Lengkap Karakteristik Molekular Plasmid

Sel Kompeten dan Mekanisme Transformasi DNA Alami 

Tidak semua bakteri mampu mentransformasi DNA eksogenous kedalam genom mereka. Bakteri disebut kompeten secara alami apabila memiliki kemampuan mengambil DNA eksogenous kedalam sel dan mentransformasikannya dalam genom.

Mekanisme transformasi DNA umumnya terjadi dengan langkah berikut:

  • Terjadi pengenalan dan penempelan dsDNA (double strand) eksogen pada dinding sel bakteri
  • dsDNA masuk kedalam dinding dan membran sel via protein channel
  • dsDNA mengalami pendegradasian pada salah satu untainya, sisa berupa ssDNA (single stranded) akan masuk kedalam sitoplasma
  • Dalam sitoplasma, ssDNA eksogen tersebut menjadi template untuk sintesis dsDNA baru yang akan terintegrasi dalam kromosom atau menjadi plasmid baru
(Sumber: Snyder et al., 2007)
Mekanisme tersebut bervariasi tergantung pada jenis bakteri, gram positif atau gram negatif.
Mekanisme transformasi DNA pada bakteri Gram positif dan Gram negatif

Proses transformasi DNA oleh bakteri Gram positif dan Gram Negatif melibatkan beberapa protein dan enzim sebagai berikut:

Tabel 1  Jenis protein dan enzim pada sel kompeten serta fungsi masing-masing

Proses Penempelan dan Fragmentasi DNA Eksogen Saat Transformasi Pada Bakteri Gram Positif

Proses pengenalan dan penempelan DNA pada permukaaan dinding sel bakteri gram positif adalah proses awal dari transformasi DNA kelompok bakteri ini.
Bagian dari sel bakteri yang berfungsi mengenali (sebagai reseptor) DNA eksogen yang akan ditransformasi adalah protein ComEA (baca lagi Tabel 1 diatas).
DNA kemudian dibawa memasuki sel melalui


 
 

 

Sumber Pustaka

Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, et al. An Introduction to Genetic Analysis. 7th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. DNA: The genetic material. Available from: NCBI


transformasi dna rekombinan
transformasi dna rekombinan
transformasi dna bakteri
transformasi dna pdf
prinsip transformasi dna
jurnal transformasi dna
teknik transformasi dna
cara transformasi dna

Incoming search terms:

  • transformasi dna
  • transformasi bakteri
  • dna bakteri
  • mekanisme transformasi
  • proses transformasi mikroba
  • Fungsi proses transformasi pada bakteri
  • manfaat proses transformasi bakteri dalam kehidupan
  • fenomena tentang tranformasi sel
  • proses masuknya DNA rwkombinan ke dalam sel bakteri dsbt?
  • proses transformasi bakteri
Bacaan lanjutan  Bakteri Ini Tak Mau Kalah Canggih Dengan Kinerja Otak
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.

Leave a reply "Transformasi DNA Bakteri – Konsep Dasar dan Teknik Transformasi DNA"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.