Perpustakaan Digital ITB

Danau halofilik merupakan ekosistem ekstrem yang berpotensi menjadi sumber mikroorganisme dengan kemampuan adaptasi fisiologis dan molekuler yang unik, termasuk dalam menghasilkan biosynthetic gene cluster (BGC) yang berperan dalam biosintesis metabolit sekunder bernilai tinggi. Danau halofilik Gili Meno yang terletak di Lombok Utara, Nusa Tenggara Barat, Indonesia, hingga saat ini belum banyak dieksplorasi dari aspek potensi mikroorganismenya. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi potensi metabolit sekunder isolat G7 asal Danau Gili Meno melalui pendekatan genome mining serta karakterisasi aktivitas biologis senyawa metabolit sekundernya. Isolat G7 merupakan salah satu isolat bakteri yang berhasil diisolasi dari Danau Gili Meno dan ditumbuhkan pada medium Zobell Marine Agar. Pemilihan isolat G7 didasarkan pada hasil penelitian sebelumnya yang mengidentifikasi empat isolat bakteri (G1, G5, G6, dan G7) melalui analisis gen 16S rRNA. Identifikasi awal menunjukkan keempat isolat termasuk ke dalam spesies yang berbeda yaitu Cytobacillus horneckiae, Bacillus foramis, Bacillus firmus, dan Cytobacillus kochii. Namun, analisis Whole Genome Sequencing lanjutan terhadap keempat isolat menunjukkan bahwa seluruh isolat adalah spesies yang sama yaitu Cytobacillus horneckiae 1P01SC. Isolat G7 dipilih karena memiliki kualitas perakitan genom terbaik dibandingkan isolat lain, ditunjukkan oleh nilai coverage tinggi, jumlah contig lebih sedikit, dan completeness >99%. Penelitian diawali dengan perakitan genom untuk mengidentifikasi secara akurat isolat G7. Hasil Whole Genome Sequencing (WGS) menggunakan Oxford Nanopore Technologies (ONT) GridION kemudian dirakit menggunakan Flye (v2.8.3-b1695) dan menunjukkan bahwa isolat G7 teridentifikasi sebagai Cytobacillus horneckiae dengan ukuran genom sebesar 5.772.037 bp dan tingkat completeness sebesar 99,35%. Genom utuh kemudian dianalisis menggunakan pendekatan genome mining dengan antiSMASH untuk memprediksi keberadaan dan jenis BGC. Prediksi antiSMASH mengidentifikasi sembilan klaster BGC, meliputi terpene precursor, T3PKS, NRP-metallophore NRPS, azole-containing RiPP, terpene, NRPS, arylpolyene, lassopeptide, dan NRPS-like. Fokus penelitian ini diarahkan pada klaster NRPmetallophore NRPS yang memiliki kemiripan dengan klaster biosintesis siderofor tipe katekolat. Siderofor adalah senyawa pengikat besi dengan potensi aplikasi di berbagai bidang bioteknologi industri dan kesehatan. Karakterisasi potensi metabolit sekunder dilakukan melalui pendekatan fungsional dengan uji aktivitas siderofor menggunakan metode Simple Double-Layer Chrome Azurol S (SD-CAS) agar. Aktivitas siderofor ditunjukkan oleh pembentukan zona halo berwarna oranye di sekitar koloni, yang diukur secara kuantitatif berdasarkan selisih diameter zona halo oranye dan diameter koloni. Selain itu, pertumbuhan bakteri dipantau melalui pengukuran Optical Density (OD) untuk mengevaluasi hubungan antara fase pertumbuhan dan produksi siderofor. Hasil uji SD-CAS menunjukkan bahwa Cytobacillus horneckiae isolat G7 mampu menghasilkan senyawa siderofor. Aktivitas siderofor tertinggi secara signifikan teramati pada fase pertumbuhan stasioner, yaitu pada jam ke-22, dengan nilai rata-rata diameter zona halo oranye sebesar 0,83 ± 0,21 mm. Analisis korelasi menunjukkan adanya hubungan positif antara peningkatan OD dan pembentukan zona halo oranye, yang mengindikasikan bahwa produksi siderofor berkaitan erat dengan regulasi fisiologis sel pada fase stasioner. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa Cytobacillus horneckiae isolat G7 asal danau halofilik Gili Meno memiliki potensi sebagai penghasil siderofor yang dapat dieksplorasi lebih lanjut.