Agrobacterium, Bakteri Ajaib Dibalik Lahirnya tebu Transgenik Universitas Jember

Our Score
Apakah artikel ini memuaskan?
[Total: 0 Average: 0]
tebu transgenik universitas jember
Gambar 1. Tumor crown gall pada tumbuhan

Bakteri Agrobacterium tumifaciens sejatinya merupakan bakteri fitopatogen (penyebab penyakit pada tumbuhan) yang membuat tumbuhan “menderita” tumor (Gambar 1). Namun, dengan berkembangnya bioteknologi, bakteri A.tumifaciens menjadi agen pembawa perubahan yang mampu menyulap tanaman bermutu rendah menjadi tanaman yang bernilai ekonomis tinggi dengan berbagai keunggulan. Contoh konkretnya adalah tebu transgenik dan tomat transgenik yang dikembangkan oleh tim peneliti C-Dast Universitas Jember.

A.tumefaciens merupakan bakteri aerob obligat gram negatif yang hidup alami di tanah. Bakteri ini, seperti yang telah disebutkan,  menyebabkan penyakit crown gall (tumor) pada tanaman dikotil. Kemampuannya dalam menyebabkan penyakit ini berhubungan dengan gen penginduksi tumor yang ada pada plasmid (Ti) yang dijumpai dalam bakteri tersebut. Dalam sel tumor yang terbentuk terkandung enzim-enzim yang tidak tampak pada tanaman normal, karena enzim tersebut hanya dihasilkan oleh sel Agrobacterium. Enzim-enzim tersebut menghasilkan suatu senyawa gula spesifik yang dinamakan opin. Senyawa opin ini merupakan makanan bagi Agrobacterium itu sendiri. Aspek molekuler yang mendasari transformasi genetik oleh Agrobacterium ialah proses transfer DNA dari Agrobacterium kedalam genom sel tanaman.

Proses Molekular Transformasi Genetik oleh Agrobacterium

Yang mendasari transformasi genetik oleh Agrobacterium adalah transfer dan integrasi T-DNA ke dalam genom di dalam inti sel tanaman. T-DNA adalah suatu bagian pada tumor inducing (Ti) plasmid yang terdapat di dalam sel Agrobacterium. Ti-plasmid berukuran sekitar 200-800 kbp dan T-region (T-DNA) nya sendiri berukuran sekitar 10% nya (10-30 kbp). T-region ini dibatasi oleh dua sekuen pembatas (border) yaitu right border dan left border yang mengapit T-region. Bagian lain dari Ti-plasmid yang tidak kalah pentingnya adalah vir-region yang mengandung sejumlah gen-gen virulen (virA, virB, virC, virD, virE, virF, virG dan virH) yang berfungsi didalam proses transfer T-DNA ke dalam sel tanaman.

Proses transformasi dimulai dengan melekatnya agrobacterium pada sel tanaman. Kejadian awal ini dimediasi oleh gen-gen yang berlokasi pada kromososm bakteri (gen chvA, chvB dan att). Langkah berikutnya adalah terinduksinya gen-gen pada vir-region oleh suatu signal yang spesifik didalam sel bakteri sehingga dihasilkan produk dari expresi gen-gen virulen untuk memproses T-DNA dan mentransfernya dari dalam sel bakteri.

Prosesing dan transfer T-DNA dimediasi oleh berbagai protein yang dikode pembentukannya oleh gen-gen virulen. Prosesing T-DNA dimulai dari suatu kejadian memproduksi T-DNA untai tunggal yang disebut T-strand yang ditransfer ke dalam sel tanaman. Kejadian ini dimediasi oleh produk dari gen virD1 dan virD2 yang berfungsi memotong T-DNA di bagian left border dan right border. Salah satu produk yaitu molekul VirD2 tetap melekat secara kovalen pada 5’end dari T-strand dan membentuk apa yang disebut T-complex yang masih setengah jadi. Pembentukan T-complex ini dilaporkan berfungsi untuk menjaga T-DNA dalam perjalanannya menuju inti sel tanaman inang.

Tahap akhir dari transformasi genetik oleh Agrobacterium adalah integrasi T-DNA ke dalam genom sel tanaman inang. Pada tahap ini Agrobacterium dilaporkan menggunakan berbagai mekanisme seluler untuk menyelesaikan proses transformasi genetik di dalam sel tanaman inang. Dilaporkan bahwa Agrobacterium memanfaatkan bantuan dari mekanisme transpot intraseluler pada sel tanaman yaitu suatu motor seperti dynin yang belum teridentifikasi, digunakan untuk mengirim T-complex menuju pori/lubang pada inti sel tanaman inang. Setelah tiba di pori/lubang tersebut Agrobacterium memanfaatkan mekanisme import didalam inti sel inang untuk memasukkan T-complex ke dalam inti. Kejadian ini dimediasi oleh interaksi antara protein bakteri yaitu VirD2 dan protein inang yaitu AtKAPαyang merupakan anggota dari keluarga karyopherinαdari Arabidopsis serta VirE2 dengan VIP1. Interaksi ini bertindak sebagai adaptor molekuler untuk membawa T-complex ke dalam inti. Di dalam inti kembali T-complex perlu bergerak menuju titik integrasi dan dilepaskan dari protein yang mengirimnya sebelum berintegrasi ke dalam genom inang. Dilaporkan bahwa molekul T-strand diubah menjadi untai ganda T-DNA agar dikenal sebagai fragmen DNA yng terpotong dan akan dimasukkan dalam genom inang.

Sumber:

Download Artikel Lengkap[gview file=”http://idci.dikti.go.id/pdf/JURNAL/Jurnal%20Agronomi%20Indonesia/VOL%2035,%20NO%203%20(2007)/1333-1535-1-PB.pdf”]

www.biotek.lipi.go.id

tebu transgenik universitas jember

1 thought on “Agrobacterium, Bakteri Ajaib Dibalik Lahirnya tebu Transgenik Universitas Jember”

Leave a Comment