Perpustakaan Digital ITB

Tuberkulosis hingga saat ini masih menjadi salah satu masalah kesehatan global utama dengan meningkatnya kasus resistensi obat, sehingga diperlukan pencarian sumber senyawa anti-tuberkular baru. Mikroorganisme laut dalam, khususnya aktinomisetes diketahui memiliki potensi besar dalam menghasilkan senyawa bioaktif unik yang belum banyak dieksplorasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, karakterisasi dan bioprospeksi spesies baru aktinomisetes asal sampel sedimen laut dalam (1.457 mbsl) dari perairan Arafuru, Maluku guna mencari kandidat senyawa anti-tuberkular baru menggunakan metode skrining tradisional berbasis agar plug dan genome mining. Aktinomisetes laut dalam diisolasi dengan menggunakan metode pengenceran bertingkat dan teknik soil stamping pada tiga media selektif yaitu ISP-2, AIA dan R2A. Skrining aktivitas senyawa anti-tuberkular terhadap Mycobacterium smegmatis DSM 43756T dilakukan dengan pendekatan difusi agar plug. Isolat terpilih dikarakterisasi secara molekuler dengan sekuensing marka gen 16S rRNA dan Whole Genome Sequencing (WGS). Keberadaan gen kluster penyandi senyawa anti-tuberkular diidentifikasi melalui teknik genome mining. Sebanyak 15 kandidat isolat aktinomisetes berhasil diisolasi dan metode paling baik untuk isolasi aktinomisetes dari sedimen laut dalam yaitu menggunakan media AIA dan ISP-2 dengan teknik pengenceran bertingkat tanpa pre-treatment panas. Hasil skrining aktivitas anti-tuberkular menunjukkan isolat LA_06 dapat menghambat pertumbuhan M. smegmatis DSM 43756T dengan luas diameter zona hambat sebesar 5,67 ± 0,57 mm. Karakterisasi molekuler menggunakan marka gen 16S rRNA menunjukkan isolat LA_06 merupakan aktinomisetes dari genus Nocardia. Hasil ini dikonfirmasi dengan WGS yang menunjukkan isolat Nocardia sp. LA_06 berkerabat dekat dengan Nocardia spumae DSM 111726T; serta berdasarkan nilai ANI (84,17%) dan dDDH (24,10%), isolat LA_06 diindikasikan merupakan kandidat spesies baru. Isolat Nocardia sp. LA_06 teridentifikasi memiliki klaster gen BGC 19, homolog dengan BGC piericidin A1 dari Streptomyces sp. SCSIO 03032 yang memiliki tingkat similarity yang rendah yaitu 33,3%. Piericidin A1 diketahui mampu menghambat NADH-ubiquinone oxidoreductase (kompleks I) yang telah dilaporkan memiliki aktivitas antimikroba. Analisis domain dan modul PKS menunjukkan bahwa BGC 19 memiliki jumlah gen inti (core genes) dan susunan domain yang berbeda, serta tidak mengandung domain thioesterase (TE) yang berperan penting dalam pembentukan cincin ?-pyridone pada piericidin A1. Selain itu, BGC 19 memiliki gen tailoring seperti oxidoreductase dan aminotransferase yang berpotensi menghasilkan produk akhir dengan modifikasi struktur yang berbeda dari piericidin A1. Oleh karena itu, BGC 19 diprediksi mampu mengkode senyawa analog piericidin A1 dengan struktur dan mekanisme aksi yang berbeda sehingga dapat menghambat pertumbuhan M. smegmatis, meskipun piericidin A1 hanya NADH-ubiquinone oxidoreductase (kompleks I). Temuan ini menunjukkan pentingnya eksplorasi aktinomisetes laut dalam sebagai sumber kandidat antibiotik baru, terutama untuk menghadapi meningkatnya masalah resistensi Mycobacterium tuberculosis.