Perpustakaan Digital ITB

Indonesia memiliki kawasan geotermal yang kaya akan mikroorganisme ekstremofil dengan potensi menghasilkan ekstremozim untuk aplikasi bioteknologi. Kawah Domas di Taman Nasional Gunung Tangkuban Parahu merupakan salah satu lingkungan geotermal dengan komunitas mikroba eksekstremofil yang sebagian besar sulit dikultur di laboratorium, sehingga pendekatan metagenomik menjadi alternatif yang efektif untuk memperoleh gen dan enzim dari sampel lingkungan. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh keterbatasan penelitian sebelumnya pada serin hidroksimetiltransferase (SHMT) Kawah Domas yang menghasilkan inclution body. Penelitian bertujuan untuk memperoleh gen serin hidroksimetiltransferase (SHMT) dan ekspresi heterolog dari metagenom Kawah Domas serta meningkatkan kelarutan enzim dalam fraksi air. Gen SHMT diperoleh dengan pendekatan isolasi DNA metagenom, amplifikasi gen target, kloning ke dalam vektor pET-30a(+), serta ekspresi heterolog pada Escherichia coli BL21(DE3). Optimalisasi proses lisis sel dilakukan untuk meningkatkan fraksi protein larut, diikuti dengan pemurnian menggunakan kromatografi afinitas Ni-NTA. Aktivitas enzim diuji pada kondisi bersuhu tinggi menggunakan substrat DL-fenilserin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmen gen SHMT berukuran sekitar 1307 bp berhasil diamplifikasi dari DNA metagenom dan diekspresikan menghasilkan protein rekombinan dengan berat molekul sekitar 48 kDa. Optimalisasi lisis sel menggunakan SDS meningkatkan fraksi protein larut, dengan konsentrasi optimal SDS 0,1%. Pemurnian menggunakan kromatografi afinitas Ni-NTA dengan elusi 250 mM imidazol menghasilkan satu pita protein pada SDS-PAGE dan dapat meningkatkan aktivitas spesifik enzim hingga 4,8 kali dibandingkan ekstrak kasar, menunjukkan bahwa SHMT berada dalam bentuk aktif dan stabil pada suhu tinggi. Penelitian ini menegaskan efektivitas pendekatan metagenomik dan optimasi ekstraksi protein dalam memperoleh SHMT aktif.