Perpustakaan Digital ITB

Pisang mengandung lektin yaitu protein yang memiliki domain pengikatan terhadap karbohidrat. Lektin yang khas pada pisang adalah banana lectin (BanLec) yang mampu mengenali manosa. Salah satu jenis pisang yang potensial sebagai sumber lektin adalah pisang Cavendish karena ketersediaannya melimpah di Indonesia. Hasil penelitian yang dilakukan oleh peneliti lainnya telah menunjukkan bahwa jalur biosintesis khusus lektin belum diketahui, konsentrasi lektin umumnya berada pada level yang rendah, dan ekspresi lektin dapat dipicu oleh faktor penginduksi. Salah satu senyawa penginduksi yang dapat digunakan untuk meningkatkan kadar lektin adalah kitosan. Pada penelitian sebelumnya, kitosan dapat meningkatkan kadar lektin pada membran kloroplas daun tembakau. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan data hasil transkriptomik dari hasil penelitian sebelumnya pada pisang Cavendish yang diberi penyalutan kitosan dengan nomor aksesi SRP227182 pada Sequence Read Archive (SRA) NCBI untuk mempelajari pengaruh kitosan terhadap ekspresi gen-gen lektin. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan level ekspresi gen-gen lektin pada buah pisang Cavendish yang disalut dan tidak disalut kitosan 1,25% pada kulit buah menggunakan pendekatan transkriptomik. Sampel yang digunakan adalah data mentah transkriptom pisang Cavendish mentah yang disalut dan tidak disalut kitosan 1,25% pada hari pertama setelah penyalutan kitosan. Data mentah sekuens RNA diperiksa kualitasnya terlebih dahulu menggunakan FastQC kemudian dilakukan analisis bioinformatika menggunakan protokol Tuxedo Tahapan dalam protokol Tuxedo meliputi pensejajaran sekuens RNA terhadap genom referensi menggunakan TopHat, penyambungan sekuens RNA menggunakan Cufflinks, penyambungan varian RNA menggunakan Cuffmerge, analisis ekspresi gen diferensial (DEG) menggunakan Cuffdiff, dan visualisasi ekspresi gen diferensial menggunakan CummeRbund. Analisis bioinformatika hingga tahap analisis ekspresi gen diferensial menggunakan Cuffdiff juga telah dilakukan pada penelitian sebelumnya. Pada penelitian ini dilakukan analisis tambahan berupa anotasi analisis DEG menggunakan PLAZA Integrative Orthology, visualisasi ekspresi gen diferensial menggunakan GraphPad Prism, analisis jalur KEGG menggunakan KOBAS, analisis ontologi gen menggunakan agriGO, dan analisis interaksi jaringan protein menggunakan STRING dan Cytoscape. Hasil anotasi analisis DEG menggunakan PLAZA Integrative Orthology menunjukkan bahwa kitosan 1,25% mampu menginduksi peningkatan ekspresi tujuh belas gen lektin dengan rentang log2(fold change) adalah 1,00591-2,73673. Gen lektin dengan nilai log2(fold change) terendah adalah Ma04_g27470 sedangkan gen lektin dengan nilai log2(fold change) tertinggi adalah Ma09_g10350. Berdasarkan analisis jalur biosintesis pada KEGG, gen lektin yang mengalami peningkatan ekspresi mempengaruhi jalur biosintesis brasinosteroid sehingga menginduksi biosintesis enzim TCH4/XET. Analisis ontologi gen menunjukkan proses biologis yang diperkaya signifikan adalah proses metabolik xyloglucan; fungsi molekuler yang diperkaya signifikan adalah aktivitas xyloglucan: xyloglucosyltransferase, aktivitas glucosyltransferase, dan aktivitas hydrolase; serta komponen seluler yang diperkaya signifikan adalah apoplas dan dinding sel. Dari hasil penelitian secara in silico ini diduga terjadi modifikasi atau restrukturisasi dinding sel primer melalui pemotongan dan penggabungan ulang xyloglucan yang dikatalisis oleh TCH4/XET pada apoplas dan dinding sel akibat peningkatan ekspresi tujuh belas gen lektin. Lektin diduga berinteraksi dengan protein-protein lain yang mengalami peningkatan ekspresi akibat perlakuan kitosan. Hasil analisis transkriptomik ini menunjukkan bahwa gen-gen lektin yang terinduksi ekspresinya oleh kitosan memiliki kecenderungan untuk berperan dalam pertahanan tumbuhan. Namun, perlu dilakukan studi lanjut untuk memvalidasi hasil analisis in silico pada penelitian ini.