Perpustakaan Digital ITB

Penggunaan antimikroba sebagai obat untuk mengatasi infeksi memunculkan suatu permasalahan baru, yaitu resistensi antimikroba yang menyebabkan penurunan kualitas antimikroba dalam mengobati infeksi pada manusia sehingga berdampak pada peningkatan angka kesakitan dan kematian. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah resistensi antimikroba adalah dengan pengembangan antimikroba baru. Penelitian sebelumnya telah berhasil mengisolasi isolat bakteri PAM40 dari Danau Gili Meno. Lingkungan ekstrem dan kadar salinitas tinggi di danau ini diperkirakan menjadi habitat mikroorganisme halofilik yang mampu menghasilkan metabolit sekunder baru dengan potensi bioaktivitas. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan dan mengidentifikasi klaster gen biosintetik (BGC) dari genom isolat mikroba Danau Gili Meno yang berpotensi menghasilkan senyawa antimikroba baru melalui pendekatan genome mining. Sebelumnya, genom dari isolat PAM40 ini telah disekuensing dan data hasil sekuensing dilanjutkan untuk kontrol kualitas, assembly de novo, dan anotasi pada studi ini. Peningkatan kualitas hasil pembacaan dilakukan melalui pemotongan (trimming) kontaminasi sekuens adaptor dan basa berkualitas rendah. Proses ini menghasilkan 962.917 sekuens bersih untuk forward read (R1) dan reverse read (R2). Assembly de novo menghasilkan genom sepanjang 6,9 Mbp dengan total 7.105 fitur teranotasi. Analisis komparatif genom menunjukkan kekerabatan dekat dengan Bacillus subtilis ATCC 6051 sehingga isolat dinamai Bacillus subtilis PAM40. Analisis genome mining menggunakan antiSMASH mengidentifikasi 15 BGC pada genom tersebut dengan dua di antaranya berpotensi menghasilkan senyawa antimikroba baru. BGC pertama tergolong tipe hibrida PKS/NRPS, sedangkan BGC kedua tergolong tipe NRPS, yang secara berurutan diberi nama glbBGC dan glfBGC. Prediksi produk akhir dilakukan melalui analisis spesifisitas substrat pada modul-modul protein yang dikodekan oleh kedua BGC tersebut. glbBGC memiliki kedekatan dengan klaster gen pengkode Bacillaene, sementara glfBGC dekat dengan klaster gen pengkode Fengycin sehingga produk keduanya diprediksi merupakan turunan dari kedua senyawa tersebut. Bacillaene dikenal memiliki aktivitas antibakteri melalui penghambatan sintesis protein, sementara Fengycin merupakan agen antijamur spektrum luas yang bekerja dengan merusak membran sel patogen. Modifikasi struktural pada kedua senyawa turunan tersebut dibahas secara rinci pada studi ini. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memverifikasi dan mengkarakterisasi produk senyawa turunan tersebut guna mendukung pengembangannya sebagai agen antimikroba di masa depan.