Rekayasa Genetika Pada Escherichia coli Untuk Produksi Protein Benang Laba-laba

Rekayasa Genetika Pada Escherichia coli Untuk Produksi Protein Benang Laba-laba

Spider silk (benang laba-laba) merupakan material yang kuat dan elastis. Material ini 5 kali lebih kuat dibandingkan baja dalam satuan berat yang sama dan 3 kali lebih kuat dibandingkan serat sintesis berkualitas tinggi.

Spider silk terdiri atas 2 protein utama, yaitu spidroin 1 (MaSp1) dan spidroin 2 (MaSp2). Polimer ini merupakan susunan asam amino berulang yang banyak mengandung alanin dan glisin, dan diapit oleh susunan ±100 asam amino yang beragam.

Alanin dan glisin masing-masing berperan dalam kekuatan dan kelenturan spider silk.
Potensi spider silk diaplikasikan dalam berbagai bidang, antara lain tali parasut, baju anti-peluru, dan komponen untuk konstruksi pesawat terbang.

Spider silk juga dimanfaatkan dalam bidang medis, antara lain sebagai benang oprasi,
pembungkus organ, dan pembawa obat.

Penggunaan dalam bidang medis berdasarkan pada sifat yang dimiliki oleh spider silk yaitu mudah didegradasi dan kompatibel dengan tubuh atau tidak terjadi reaksi penolakan oleh tubuh. Pemanfaatan spider silk yang luas menyebabkan peningkatan jumlah permintaannya, namun budidaya laba-laba secara tradisional bersifat tidak efisien.
Hal ini karena laba-laba merupakan hewan yang agresif dan territorial, hingga penangkaran laba-laba untuk dipanen benangnya dalam skala industri, tidak dimungkinkan. Salah satu solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan rekayasa genetik, yakni dengan produksi protein rekombinan.

Hingga saat ini, ukuran protein spider silk rekombinan yang sudah ada mencapai 60 kDa. Ukuran spider silk yang dihasilkan secara alami oleh laba-laba berkisar dari 250 hingga 320 kDa. Ukuran protein tersebut merupakan faktor yang menentukan karakteristik mekaniknya. Semakin kecil ukuran proteinnya, maka semakin kecil pula kekuatan dan kelenturannya. Oleh karean itu, produksi protein
spider silk berukuran besar penting dilakukan untuk memenuhi permintaannya.
Berdasarkan hal tersebut, Xia et al. (2016) mengajukan sebuah hipotesis yang menyatakan bahwa ukuran protein spider silk berhubungan dengan karakteristik mekaniknya. Xia dan kolega melakukan rekayasa genetika untuk memproduksi protein dalam berbagai ukuran, sehingga dapat dipelajari karakteristiknya. Studi ini dilakukan dalam 3 tahapan, yaitu konstruksi plasmid rekombinan untuk produksi protein spider silk, produksi dan purifikasi protein spider silk, serta pemintalan dan
karakterisasi (Gambar 1)

protein rekombinan

Gambar 1 Ekspresi protein spider silk pada E. coli. (A) Konstruksi plasmid rekombinan untuk produksi protein spider silk rekombinan, (B) Produksi dan purifikasi protein, (C) Pemintalan dan karakterisasi protein

Bacaan lanjutan  Metode Isolasi Plasmid dengan Metode Alkaline Lysis

Leave a reply "Rekayasa Genetika Pada Escherichia coli Untuk Produksi Protein Benang Laba-laba"

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