Perpustakaan Digital ITB

Danau Towuti merupakan danau tektonik di Sulawesi Selatan yang dikelilingi oleh batuan ultramafik dengan, kandungan besi (Fe) yang tinggi, serta kondisi perairan ultra-oligotrofik. Kondisi tersebut mendorong komunitas mikroba untuk beradaptasi dengan kondisi ekstrem sehingga berpotensi menghasilkan senyawa metabolit yang bermanfaat untuk bioteknologis. Akan tetapi, potensi bioteknologinya masih belum banyak dieksplorasi. Dengan demikian, penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi komposisi dan keanekaragaman komunitas mikroba, serta memprediksi potensi fungsi ekologis dan metaboliknya menggunakan sekuensing metagenomik berbasis marka gen 16S rRNA. Sampel air dikumpulkan dari enam lokasi pada zona epilimnion (kedalaman 0–15 m), yaitu pesisir barat daya Pulau Loeha (Lokasi 1), inlet Sungai Loeha (Lokasi 2), tengah bagian utara danau (Lokasi 3), pesisir Tinampu (Lokasi 4), pesisir tenggara (Lokasi 5), dan pesisir barat daya Danau Towuti (Lokasi 6). Kemudian, DNA total dari sampel air diekstraksi menggunakan ZymoBIOMICS DNA Miniprep Kit, dilanjutkan dengan sekuensing menggunakan Barcoding Kit 1-24 (SQK-16S024). Analisis bioinformatika dilakukan melalui pipeline EPI2ME dengan Kraken2 untuk identifikasi taksonomi, kemudian FAPROTAX dan database MIBiG untuk prediksi fungsi dan potensi biosintesis metabolit sekunder. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komunitas mikroba Danau Towuti memiliki tingkat keanekaragaman yang tinggi dengan indeks Shannon (H') berkisar antara 2,52–4,75. Actinomycetota merupakan filum yang mendominasi di hampir seluruh sampel, diikuti oleh Pseudomonadota dan Bacteroidota. Spesies yang paling dominan adalah Ilumatobacter fluminis, diikuti oleh Aquirufa antheringensis dan Limnohabitans planktonicus. Spesies-spesies ini memiliki karakteristik yang unik yang menunjang kehidupan di perairan rendah nutrien. Beberapa spesies lainnya, seperti Candidatus Pelagibacter, memiliki streamlined genome untuk efisiensi energi di lingkungan stabil. Secara keseluruhan, taksa yang ditemukan didominasi oleh kemoorganotrof dan analisis prediksi fungsi ekologis menunjukkan dominasi kelompok kemoheterotrof. Dalam hal ini, mikroba kemoheterotrof diprediksi memiliki mekanisme perolehan energi dan karbon yang sesuai dengan karakteristik Danau Towuti. Sedangkan analisis potensi metabolik memprediksi asosiasi taksa dengan BGC (biosynthetic gene cluster) yang berkaitan dengan sintesis senyawa antimikroba. Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa komunitas mikroba Danau Towuti memiliki indikasi telah mengalami tekanan seleksi oleh kondisi lingkungan ultra-oligotrofik yang kaya besi dan menghasilkan komposisi yang unik. Melalui BGC per taksonomi, ditemukan juga potensi sebagai sumber senyawa bioaktif dan agen bioteknologi yang dapat dieksplorasi lebih lanjut, khususnya melalui pendekatan shotgun metagenomics.