Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan konsentrasi karbon dioksida (CO?) di atmosfer akibat aktivitas antropogenik menjadi salah satu faktor utama perubahan iklim global. Akumulasi CO? memperkuat efek rumah kaca yang berdampak pada kenaikan suhu, perubahan pola cuaca, serta gangguan terhadap sistem ekologi dan ketahanan pangan. Salah satu pendekatan mitigasi yang berkelanjutan adalah pemanfaatan organisme fotosintetik, termasuk mikroalga, yang mampu mengonversi CO? menjadi biomassa melalui fotosintesis. Mikroalga memiliki efisiensi fotosintesis tinggi, laju pertumbuhan cepat, serta kemampuan beradaptasi pada berbagai kondisi lingkungan. Namun, sebagian besar penelitian masih berfokus pada mikroalga neutrofilik, sedangkan mikroalga asidofilik yang hidup pada lingkungan dengan pH rendah relatif belum banyak dieksplorasi, khususnya dari habitat asam alami Indonesia. Mikroalga asidofilik memiliki adaptasi fisiologis dan molekuler yang memungkinkan pertumbuhan pada kondisi ekstrem, termasuk toleransi terhadap keasaman tinggi dan keberadaan ion logam terlarut serta sistem fotosintesis yang khas. Meskipun demikian, eksplorasi mikroalga asidofilik dari habitat asam alami Indonesia masih terbatas termasuk minimnya data molekuler dan genomik yang penting untuk menjelaskan mekanisme adaptasi khas pada mikroalga tersebut. Pemahaman terhadap karakter genetik dan potensi metabolik mikroalga asidofilik memerlukan pendekatan genomik, salah satunya melalui whole-genome sequencing (WGS). Keberhasilan analisis WGS sangat bergantung pada ketersediaan DNA genom dengan integritas tinggi, kemurnian optimal, dan ukuran fragmen besar. Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi mikroalga asidofilik lokal dari habitat asam alami di Indonesia serta mengembangkan metode isolasi DNA genom yang sesuai untuk analisis WGS. Sampel lumpur dikumpulkan dari Kawah Kamojang, Garut, Jawa Barat, kemudian dipisahkan menjadi fraksi cair (3S) dan padat (3P) serta dikultivasi dalam medium Allen. Pemurnian dilakukan melalui pencucian fisik dan teknik penotolan serta penggoresan hingga diperoleh koloni tunggal bebas kontaminasi. Identifikasi molekuler dilakukan melalui amplifikasi dan pengurutan nukleotida fragmen gen 18S rRNA menggunakan PCR dan metode Sanger. Urutan DNA dianalisis dengan perangkat lunak SnapGene, Clustal Omega, dan BLAST NCBI. Analisis filogenetik dilakukan untuk memastikan posisi taksonomi isolat. Isolasi DNA genom dilakukan menggunakan kit berbasis manik magnetik (Magbeads Quick-DNA™ HMW, Zymo Research) dengan modifikasi metode untuk meningkatkan kualitas dan integritas DNA. Modifikasi metode meliputi penambahan teknik beku-cair untuk meningkatkan efisiensi lisis sel, penggunaan buffer lisis racikan khusus, penyesuaian tahap pasca-lisis untuk meminimalkan fragmentasi DNA, serta optimasi waktu elusi. Hasil analisis menunjukkan bahwa isolat 3S dan 3P memiliki kemiripan sekuens sebesar 98,79% terhadap Pumiliosphaera acidophila (KM016995.1) dan berada dalam satu klad dengan mikroalga hijau penghuni habitat asam. Berdasarkan hasil tersebut, isolat ditetapkan sebagai P. acidophila KMJ. Temuan ini menambah data molekuler mengenai keberadaan mikroalga asidofilik hijau dari habitat asam alami Indonesia. Metode isolasi DNA yang dikembangkan menghasilkan DNA genom dengan konsentrasi hingga 50 ng/µL dan nilai kemurnian yang baik. Analisis elektroferogram menunjukkan keberadaan DNA dengan berat molekul tinggi (>10.000 bp) serta nilai DNA Integrity Number (DIN) >7, yang memenuhi standar kualitas untuk analisis WGS. Secara keseluruhan, penelitian ini berhasil mengisolasi dan mengidentifikasi mikroalga asidofilik hijau lokal sebagai P. acidophila KMJ serta mengembangkan metode isolasi DNA genom yang efektif untuk mendukung studi genomik lanjutan. Hasil penelitian ini menyediakan dasar teknis bagi eksplorasi genom mikroalga asidofilik lokal dan membuka peluang kajian lebih lanjut mengenai mekanisme adaptasi serta potensi pemanfaatannya dalam mitigasi karbon dan aplikasi bioteknologi di lingkungan ekstrem asam.