Path: TopS2-ThesesChemistry-FMIPA2016

ISOLASI DAN KARAKTERISASI FRAGMEN GEN SASILTRANSFERASE DARI MIKROALGA LAUT TROPIS Chlorella sp.

ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF SACYLTRANSFERASES FRAGMENT GENE FROM TROPICAL MARINE MICROALGAE Chlorella sp.

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-11-14 15:00:09
Oleh : DAYU WIYATI PURNANINGTYAS (NIM : 20514050), S2 - Chemistry
Dibuat : 2016, dengan 7 file

Keyword : Chlorella vulgaris., 18S rRNA, S-asiltransferase, RT – PCR, kloning, sekuensing

Seiring dengan meningkatnya jumlah populasi penduduk di dunia, menjadikan kebutuhan energi terutama energi bahan bakar menjadi semakin meningkat dari tahun ke tahun. Kondisi tersebut merupakan masalah karena ketersediaan jumlah energi fosil yang ada sekarang ini sudah semakin menipis, sehingga hal tersebut dapat menyebabkan krisis energi yang akan semakin memburuk. Untuk itu penemuan-penemuan energi alternatif terbarukan yang dapat menggantikan bahan bakar fosil sangat diperlukan.

Mikroalga merupakan salah satu biota laut yang memiliki potensi sebagai sumber energi alternatif, yaitu sebagai sumber bahan bakar minyak terbarukan. Biomasa mikroalga mengandung lipid yang dapat diolah menjadi biodisel. Meskipun demikian, biaya produksi yang cukup tinggi menjadi kendala dalam produksi bahan bakar alternatif tersebut. Upaya peningkatan produksi lipid dari mikroalga untuk bahan baku pembuatan biodisel telah banyak dilakukan dengan beragam cara, di antaranya melalui pengondisian kultivasi mikroalga dalam medium terbatas (pengurangan sumber nitrogen, karbon, sulfur, seng, fosfor dll), dan dengan cara membatasi metabolisme produksi karbohidrat. Akan tetapi upaya - upaya tersebut menyebabkan kualitas dari siklus hidup mikroalga serta produk hasil metabolismenya menjadi relatif lebih rendah, termasuk kualitas lipid dan biomasa yang dihasilkan. Salah satu alternatif lain untuk meningkatkan produksi lipid dari mikroalga adalah dengan rekayasa genetika. Upaya rekayasa genetika sampai saat ini masih sedikit dilaporkan dan dipublikasikan oleh para peneliti karena kajian biosintesis lipid dan genetika molekular pada mikroalga juga belum banyak dipublikasikan. Protein S-asiltransferase (PAT) merupakan salah satu protein yang berperan penting dalam proses biosintesis lipid. Protein tersebut merupakan katalisator transfer rantai asil menuju molekul akseptornya (monogliserol atau diasilgliserol) dalam biosintesis triasilgliserol (TAG). Sehingga tanpa protein tersebut siklus pada biosintesis lipid hanya akan berhenti sampai pembentukan asal lemak saja. Studi mengenai gen pengkode PAT mayoritas dilakukan pada mikroalga hijau, dikarenakan keberadaan informasi genetiknya yang sudah lebih lengkap dibandingkan dengan jenis mikroalga yang lain. Mikroalga hijau merupakan

mikroalga yang mudah ditemui di wilayah perairan Indonesia. Ia mempunya potensi lipid yang cukup besar yaitu sekitar 21 - 25 % dari berat biomasa basahnya. Salah satu mikroalga hijau koleksi KK biokimia ITB yang ada adalah Chlorella sp. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi spesies mikroalga hijau

Chlorella sp. yang telah menjadi koleksi kelompok keahlian Biokimia ITB serta mendapatkan dan mengetahui karakteristik gen pengkode S-asiltransferase dari Chlorella sp tersebut. Tahapan studi gen S-asiltransferase dimulai dengan pemurnian kultur Chlorella sp., identifikasi spesies mikroalga dengan gen 18S rRNA, isolasi fragmen gen pengkode PAT melalui teknik RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) yang dilanjutkan dengan PCR Rantai cDNA pertama menggunakan primer koleksi kelompok keahlian Biokimia ITB. Kloning fragmen gen pengkode PAT ke dalam sel inang E.coli TOP10 dengan menggunakan vektor pGEM, penentuan urutan nukleotida dan analisis fragmen gen pengkode PAT menggunakan perangkat lunak DNA Baser, BLAST, MEGA6, BioEdit, Expasy, dan Swiss Model. Identifikasi spesies mikroalga Chlorella sp. menggunakan gen 18S rRNA menunjukkan kedekatan spesies dengan Chlorella vulgaris KF574391.1 (kemiripan nukleotida sebesar 99%). RT-PCR dan amplifikasi cDNA rantai pertama menggunakan pasangan primer ZcoF3 dan ZCoChR1a menghasilkan amplikon fragmen cDNA berukuran ±600 pb. Hasil analisis urutan nukleotida dan asam amino terjemahannya menunjukkan kedekatan dengan urutan protein PAT dari Chlorella variabilis XP 005749864.1 (kemiripan asam amino sebesar 51%). Sedangkan prediksi struktur 3 dimensi dari fragmen PAT tersebut menunjukkan adanya motif fungsi yang sama dengan fragmen PAT dari Chlorella variabilis XP 005749864.1, yaitu sebagai protein transporter.

Deskripsi Alternatif :

Along with the increasing number of population in the world, the need for energy especially fossil energy has been increasing from year to year. The condition leads

to energy crisis because of decreasing fossil energy. The discoveries of alternative renewable energy that can contribute to energy supply beside of fossil fuels are

indispensable. Microalgae is one of the marine life that has potential as an alternative source of renewable energy. Microalgae biomass contains lipids that can be processed into biodiesel. However, its unit production costs using the existing technology are relative high. Efforts to increase the production of lipids from microalgae as a raw materials for biodiesel have been done in several ways such as conditioning of microalgae cultivation in a starving medium (reducing sources of nitrogen, carbon, sulfur, zinc, phosphorus, etc.), and by limiting the metabolic production of carbohydrates. The drawbacks of this methode is relatively low microalgae life cycle, low quality metabolism product including the quality of lipids and biomass. Other alternative to increase the production of lipids from microalgae is using genetic engineering. Report and publication related to the use of genetic engineering in the production of lipid are today still very limited. The studies of lipid biosynthesis and molecular genetics at the microalgae are also not widely published yet. Protein S-asiltransferase (PAT) is a protein that plays an important role in the process of lipid biosynthesis. The protein is a chain acyl transfer catalyst to the acceptor molecular (monogliserol or diacylglycerol) in the biosynthesis of triacylglycerol (TAG). So that without these proteins cycle, the lipid biosynthesis will stop until the formation of fatty origin only. Study of the gene encoding PAT majority has been performed on green microalgae, due to the availability of genetic information wich is more complete than the other types of microalgae. A green microalgae are easily found in the territorial Indonesian waters. They have fairly large potential of lipid which is about 21-25% of wet biomass weight. One of the green microalgae biochemical KK collection ITB there is Chlorella sp. The purpose of this study is to identify the species of green microalgae Chlorella sp. as well as to investigate the characteristics of the gene encoding Sasiltransferase of the Chlorella sp. The stages of studies gen S-asiltransferase involve purification of the Chlorella sp.’s culture, species identification of microalgae with 18S rRNA gene, isolation of the fragment gene encoding PAT through the RT-PCR technique (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) and amplification of the first strand cDNA using primary collection Biochemistry ITB’s group. Cloning of the fragment gene encoding PAT into E.coli TOP10 as a host cell was done using a vector pGEM-T. Determination of the nucleotide sequence and analysis the fragment gene encoding PAT were done using some software DNA Baser, BLAST, MEGA6, Bioedit, Expasy, and the Swiss model. Identification species of microalgae Chlorella sp. using 18S rRNA gene has shown affinity with Chlorella vulgaris species KF574391.1 (nucleotide similarity are 99%). RT-PCR and first strand cDNA amplification using primers ZcoF3 and ZCoChR1a generate cDNA fragments amplicon size of ± 600 pb. The results of nucleotide and amino acid sequences analysis indicate the closeness of the translation with the PAT protein sequences from Chlorella variabilis XP 005749864.1 (amino acid similarity of 51%). While the 3-dimensional structure

prediction of PAT fragments indicated the same motive functionality as PAT fragment of Chlorella variabilis XP 005749864.1, namely as a transporter protein.

Copyrights : Copyright (c) 2001 by Perpustakaan Digital ITB. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS2 - Chemistry
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id