Perpustakaan Digital ITB

Malaria merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh parasit Plasmodium yang ditularkan melalui gigitan nyamuk Anopheles. Pengobatan malaria yang direkomendasikan oleh WHO adalah pengobatan berbasis artemisinin. Namun, produksi artemisinin dari tanaman Artemisia annua menghasilkan rendemen kurang dari 0,5%. Produksi artemisinin dengan cara semisintesis menggunakan Saccharomyces cerevisiae yang telah direkayasa dapat menghasilkan rendemen sebesar 40%. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan transformasi S. cerevisiae BY4741 dengan plasmid rekombinan yang mengandung enam gen pengkode enzim kunci pada biosintesis prekursor artemisinin yaitu asam artemisinat dan asam dihidroartemisinat. Proses transformasi ini diharapkan dapat mengubah jalur metabolisme pada S. cerevisiae BY4741 sehingga dapat memproduksi prekursor artemisinin. Plasmid rekombinan yang digunakan adalah pBEVY-GL_fps, pBEVY-GU_ads_cyp71av1, pESC HIS_cpr, dan pBEVY-L_dbr2_aldh1 yang telah diperoleh dari penelitian terdahulu. Gen-gen yang terdapat dalam keempat plasmid rekombinan tersebut mengkode enam enzim, yaitu: farnesil pirofosfat sintase (FPS), amorfadien sintase (ADS), sitokrom P450 monooksigenase (CYP71AV1), sitokrom P450 reduktase (CPR), aldehid artemisinat reduktase (DBR2), dan aldehid artemisinat dehidrogenase (ALDH1). Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi, (i) perbanyakan empat plasmid rekombinan pada E. coli TOP10F’, (ii) analisis keberadaan gen pada plasmid rekombinan dengan analisis restriksi dan polymerase chain reaction (PCR), (iii) transformasi S. cerevisiae BY4741 dengan empat plasmid rekombinan menggunakan metode elektroporasi, (iv) ekspresi gen untuk produksi prekursor artemisinin, (v) ekstraksi prekursor artemisinin dengan etil asetat, dan (vi) analisis keberadaan prekursor artemisinin dengan ultra performance liquid chromatography (UPLC). Berdasarkan analisis restriksi dan hasil PCR dapat disimpulkan bahwa ukuran plasmid telah sesuai dan keberadaan 6 gen kunci pada keempat plasmid rekombinan dapat dibuktikan. Ukuran gen pada PCR adalah 1032 pb untuk fps, 1620 pb untuk ads, 1434 pb untuk cyp71av1, 2145 pb untuk cpr, 1164 pb untuk dbr2, dan 1507 pb untuk aldh1. Hasil analisis UPLC pada hasil ekstraksi tidak menunjukkan adanya puncak pada waktu retensi 5,99 dan 5,78 menit yang merupakan puncak asam artemisinat dan asam dihidroartemisinat standar. Hal ini menandakan bahwa prekursor artemisinin tidak berhasil disintesis oleh S. cerevisiae BY4741. Setelah analisis lebih mendalam pada keempat plasmid rekombinan disimpulkan bahwa, kegagalan sintesis prekursor artemisinin oleh S. cerevisiae BY4741 terjadi karena gen ads pada plasmid pBEVY-GU_ads_cyp71av1 tidak memiliki daerah terminator. Hal ini telah dikonfirmasi dengan analisis restriksi dan analisis PCR menggunakan pasangan primer baru yang memiliki sisi penempelan pada daerah terminator. Gen ads yang tidak berhasil diekspresikan menjadi enzim ADS menyebabkan biosintesis prekursor artemisinin tidak berhasil dilakukan. Saran untuk penelitian selanjutnya adalah perbaikan terminator gen ads pada plasmid pBEVY-GU_ads_cyp71av1 atau konstruksi ulang plasmid pBEVY-GU_ads_cyp71av1.