Perpustakaan Digital ITB

Laut memiliki ekosistem dinamis yang mendukung kehidupan berbagai mikroorganisme penghasil metabolit sekunder sebagai respons terhadap lingkungan. Salah satu bakteri penghasil metabolit sekunder berasal dari genus Planococcus yang umumnya terdiri atas bakteri halofilik, dikenal dengan kemampuannya dalam memproduksi carotenoid. Studi terkait metabolit sekunder berbasis genom pada bakteri genus Planococcus dari laut Indonesia masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan perakitan genom, menentukan karakteristik genom, dan klaster gen biosintetik metabolit sekunder beserta bioprospeksinya dari bakteri Planococcus plakortidis isolat Selat Makassar. Penelitian ini menggunakan data hasil sekuensing Oxford Nanopore bakteri isolat Selat Makassar. Perakitan genom dilakukan dengan filtrasi bacaan mentah hasil sekuensing untuk menghilangkan bacaan yang berkualitas kurang baik, evaluasi distribusi data kualitas dilakukan pada bacaan sebelum dan sesudah filtrasi. Penyusunan bacaan mentah dilakukan secara de novo menggunakan assembler Flye, kemudian dievaluasi hasilnya. Setelah dipastikan kualitas hasil assembly, kemudian dilakukan anotasi fitur genom. Pada identifikasi spesies dan analisis pangenom digunakan data set berupa genom yang mirip dengan genom bakteri isolat Selat Makassar. Identifikasi spesies dilakukan dengan, analisis sekuens 16S rRNA, perhitungan Average Nucleotide Index (ANI) dan digital DNA-DNA Hybridization (dDDH) yang dikonfirmasi kembali dengan konstruksi pohon filogenetik. Anotasi dilakukan pada genom Planococcus plakortidis isolat Selat Makassar dan diambil data fitur genomnya untuk karakterisasi. Data koordinat anotasi genom dan anotasi Cluster of Orthologous Group (COG) digabungkan untuk visualisasi genome map. Keragaman genetik genus Planococcus ditentukan dengan analisis pangenome. Analisis genomic island dan klaster gen biosintetik dilakukan untuk eksplorasi metabolit sekunder. Hasil perakitan genom didapatkan completeness 84,72% dan contamination 8,03% dengan besar genom 3,35 Mbp. Perhitungan ANI dan dDDH menunjukkan isolat bakteri dari Selat Makassar teridentifikasi sebagai Planococcus plakortidis, hasil ini juga didukung oleh hasil konstruksi filogeni. Genom Planococcus plakortidis berhasil dipetakan dalam genome map beserta dengan anotasi COG. Jumlah genomic island yang didapatkan sebanyak lima, salah satu island termasuk dalam klaster gen metabolit sekunder. Analisis pangenome menunjukkan jika genus Planococcus termasuk ke dalam tipe open pangenome. Klaster gen biosintetik metabolit sekunder yang didapatkan yaitu, NRPS, prekursor terpena, dan terpena (carotenoid). Klaster gen terpena berupa carotenoid memiliki gen yang telah terkarakterisasi sehingga berpeluang untuk dimanfaatkan lebih lanjut. Klaster gen NRPS diprediksi dapat menghasilkan senyawa antibiotik, tetapi belum terkarakterisasi dengan baik. Penelitian terkait karakterisasi genom ini menunjukkan adanya potensi produksi metabolit sekunder bernilai tinggi pada Planococcus plakortidis.