ANALISIS PROFIL PROTEIN SITOPLASMA ISOLAT BAKTERI DARI LIMBAH URANIUM CAIR FASA ORGANIK

M. Yazid, dkk.

ISSN 0216 - 3128

215

ANALISIS PROFIL PROTEIN SITOPLASMA ISOLAT BAKTERI DARI LIMBAH URANIUM CAIR FASA ORGANIK M. Yazid, Aris Bastianudin dan Gede Sutresna W. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan – BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta Email :[email protected]

ABSTRAK ANALISIS PROFIL PROTEN SITOPLASMA ISOLAT BAKTERI DARI LIMBAH URANIUM CAIR FASA ORGANIK.Telah dilakukan analisis profil protein sitoplasma isolat bakteri dalam rangka karakterisasi bakteri untuk digunakan sebagai agen bioremediasi uranium di lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan identifikasi profil protein isolat bakteri tersebut sebagai indikator telah terjadinya proses adaptasi di lingkungan tersebut.Sebagai kontrol digunakan isolat bakteri Lactobacillus acidophilus dan Proteus vulgaris.Subkultur bakteri X2, X3, X4, X5 yang diisolasi dari limbah uranium cair fasa organik dan bakteri kontrol ditumbuhkan pada media Nutrient Agar dengan konsentrasi uranium 20 ppm. Pengukuran kurva pertumbuhannya dilakukan dengan menumbuhkan pada media Nutrient Broth dengan cara dishaker pada 120 rpm selama 48 jam. Penghitungan jumlah selnya digunakan Haemocytometer dan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 600 nm. Uji toleransi isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 dengan menumbuhkan pada media nutrient cair dengan variasi konsentrasi uranium 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, dan 200 ppm.Bakteri yang masih mampu tumbuh pada konsentrasi tertinggi dianalisis profil proteinnya secara deskriptif menggunakan metode sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS PAGE). Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa profil protein sitoplasma isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 yang diisolasi dari limbah uranium memiliki perbedaan yang sigifikan dibandingkan dengan isolat bakteri kontrol. Hal ini mengindikasikan bahwa isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 telah mengalami proses adaptasi dengan lingkungan tersebut. Kata kunci : bakteri, limbah uranium fasa organik, profil protein

ABSTRACT THE CYTOPLASMIC PROTEIN PROFILE ANALYSIS OF THE BACTERIAL ISOLATES FROM THE LIQUID ORGANIC PHASE URANIUM WASTE.The analysis of cytoplasmic protein profile has been done for arrange of thebacterial characterization for the use of uranium bioremediation agent in the environment.Theobjective of this research is to identify the protein profile of these bacterial isolate for indicator that the adaptation in these environment has been processed.The bacterial isolate have compared with Lactobacillus acidophilus and Proteus vulgaris isolates for control.The X2, X3, X4, X5 bacterial subculture have isolated from the organic fase uranium liquid waste and the bacterial control have growth in the jelly nutrient media with the 20 ppm uranium concentration.Measurement of the growth curve was carried out on the Nutrient Broth media that shaked on 120 ppm speed and 48 hours times. The total cell calculation was carried out by Haemocytometer and the absorbance measured by Spectrofotometer with 600 nm wave length.The uranium tolerance eximination ofX2, X3, X4, dan X5 isolate by growth on the liquid nutrient media with 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, and 200 ppm uranium concentration.The bacteria were to growth well in the highest concentration have discriptif analyzed these protein profile by sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS PAGE) method. From the research results can be concluded that the cytoplasmic protein profile ofX2, X3, X4, dan X5 bacteria where isolated from uranium liquid waste have significant different compared with bacterial control.It can be use for indicator while theX2, X3, X4, dan X5 bacterial isolated have been adapted by there environment. Keyword : bacteria, organic fase uranium waste, protein profile

PENDAHULUAN

M

ikroorganisme dapat mengakumulasi logam berat dan unsur radioaktif seperti ion uranium dari lingkungan eksternalnya. Mekanisme akumulasinya dapat terjadi melalui proses fisika, kimia, dan biologi, termasuk adsorpsi, presipitasi, pembentukan kompleks dan fenomena transfer massa. Sel yang hidup dan mati yang dihasilkan sel

mikroba seperti penyusun dinding sel, pigmen, polisakarida, dan protein yang berikatan dengan ion logam, mampu menghilangkan logam dan unsur radioaktif dari larutan. Bakteri menanggapi lingkungan yang mengandung uranium dengan cara berinteraksi dengan ion-ion uranium tersebut, seperti mensintesis protein spesifik atau protein stres yang mampu untuk melindungi komponen sel dari

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2012 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 4 Juli 2012

216

ISSN 0216 - 3128

kerusakan sehingga memungkinkan berlangsungnya aktivitas seluler secara normal. Selain mensintesis protein spesifik, bakteri memiliki struktur dinding sel yang memiliki gugusgugus fungsional yang mampu berikatan dengan ion uranium yang bermuatan negatif. Gugus fungsional tersebut berupa karboksilat dan fosfat, yang terdapat di lipopolysaccharides (LPS) dinding sel dan peptidoglikan bakteri gram-negatif, asam teukuronat, dan asam teikoat bakteri gram positif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan profil protein antara bakteri yang diisolasi dari limbah uranium cair fasa organik dengan isolat bakteri pembanding yaitu isolat bakteri Lactobacillus acidophilus dan isolat bakteri Proteus vulgaris yang ditumbuhkan dalam medium yang tidak mengandung uranium, dalam rangka karakterisasi bakteri yang akan digunakan untuk bioremediasi radionuklida di lingkungan. Diharapkan semua isolat bakteri toleran uranium, mampu mengekspresikan protein sitoplasma atau cell free extract dengan berat molekul tertentu yang akan dilihat perbedaannya dengan profil protein isolat bakteri kontrol yang berupa bakteri gram positif dan bakteri gram negatif, pada medium tanpa uranium dengan waktu inkubasi yang telah ditentukan. Sel memerlukan proses adaptasi dalam menanggapi kondisi stres. Selama proses adaptasi, terjadi penyesuaian kecepatan dan arah rangkaian reaksi-reaksi metabolik. Kegiatan makromolekul berlangsung pada kecepatan dan pola metabolisme yang menjamin berlangsungnya proses-proses penting pada lingkungan baru. Pengendalian metabolik itu dapat berupa peningkatan atau penurunan jumlah molekul enzim, perubahan macam enzim yang bekerja serta pengendalian fungsi enzim yang ada. Perubahan - perubahan senyawa di dalam sel dilakukan oleh enzim, demikian juga pengendalian kecepatan dan arah jalur metabolisme (1). Enzim adalah protein, oleh karena itu pengendalian metabolik dapat dilihat dari profil protein. Enzim membutuhkan kofaktor yang bisa berupa senyawa organik atau logam untuk aktivitasnya. Senyawa organik itu terikat pada bagian protein enzim. Bila ikatan itu lemah maka kofaktor tadi disebut koenzim dan jika terikat erat melalui ikatan kovalen maka dinamakan gugus prostetik. Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim. Bagian protein yang terdenaturasi oleh pemanasan dinamakan apoenzim sedangkan koenzim dan ion logam bersifat stabil waktu pemanasan. Fungsi logam pada umumnya adalah untuk memantapkan ikatan substrat pada enzim atau mentransfer elektron yang timbul selama proses katalisis. (2)

M.Yazid, dkk.

Sel mengubah pola sintesis protein dalam menanggapi stress lingkungan dengan cara menurunkan sintesis protein normal dan mensintesis protein spesifik yang disebut Heat Shock Protein (HSP) atau protein stres (3) Protein stres melindungi komponen sel dari kerusakan dan memungkinkan berlangsungnya aktivitas sel secara normal selama periode pemulihan (4) Protein stres pertama kali ditemukan pada Drosophila dalam menanggapi temperatur di luar syarat pertumbuhannya. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa tanggapan ini juga berlaku pada organisme lain yang berada di dalam kondisi stressBerdasarkan waktu sintesisnya, ada dua macam protein stress yaitu protein stress yang hanya disintesis dalam kondisi stress dan protein stres yang disintesis dalam kondisi normal maupun stres namun dalam kondisi stres terjadi peningkatan sintesis protein tersebut. Protein stres yang disintesis bersifat unik pada setiap organisme tergantung jenis bakteri, tipe sel, dan agen stress yang menginduksi (5) Sel memerlukan proses adaptasi dalam menanggapi kondisi stres, selama proses adaptasi, sel melakukan penyesuaian kecepatan dan arah rangkaian reaksi-reaksi metabolik. Metabolisme berlangsung pada pola dan kecepatan reaksi yang menjamin berlangsungnya proses-proses penting dalam lingkungan yang baru. Pengendalian metabolik ini dapat berupa peningkatan atau penurunan jumlah molekul enzim dan perubahan macam enzim yang bekerja serta pengendalian fungsienzimtersebut. (1) Pada saat sel menanggapi kondisi stres, pada umumnya terjadi : penurunan sintesis protein normal, penginduksian sintesis seperangkat mRNA protein stress bersamaan dengan penurunan transkripsi mRNA normal, pemeliharaan mRNA protein stres, akumulasi protein stress dan penurunan sintesis mRNA protein stress secara bertahap selama periode stres yang panjang serta penempatan protein stress secara bertahap dan kembalinya sintesis protein normal selama periode stres yang panjang. Protein stress disintesis karena adanya sinyal yang dapat berupa akumulasi protein abnormal seperti protein asing, protein termodifikasi dan protein terdenaturasi (6)

TATA KERJA Bahan yang digunakan Alkohol, aquadest steril, nutrient agar, uranyl nitrat 1000 ppm, nutrient cair, buffer running, fixer, staining, destaining, aquadest steril, SDS 12.5 %, Acrylamide 30%, NN Bisacrylamide 0.8%, APS 10%, TEMED, 1 M TRIS HCl pH 6.8, 1 M TRIS HCl pH 8.8, butanol, PBS pH 7, bromophenol blue dan gliserin.


M. Yazid, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Alat yang digunakan Autoklaf, Multi shaker MMS, ultrasentrifuge, timbangan analitik, spectronic 20D, unit gel mini bioRad protean II dan casting stand per gel, spacer pengatur jarak 0.75 mm, glass plate besar (10.2 x 8.3 nm),sisir (10 sumuran 0.75), shaker model VRN-360, sonikator soniprep 150.

Cara Kerja Dibuat media Nutrient Broth untuk pertumbuhan isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5yang mengandung uranium dengan variasi konsentrasi 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, dan 200 ppm. Dibuat subkultur isolat bakteri X2, X3, X4, X5, dan bakteri pembanding yang ditumbuhkan pada media nutrient agar miring dengan konsentrasi uranium 20 ppm. Kemudian isolat diambil dengan jarum ose dan ditumbuhkan pada media nutrient broth yang mengandung uranium. Dilakukan pengukuran kurva pertumbuhan isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 yang ditumbuhkan pada media nutrient broth dengan konsentrasi uranium 20 ppm dan diinkubasi dengan cara dishaker pada 120 rpm selama 48 jam. Dihitung jumlah selnya dengan Haemocytometer sampai jumlah sel minimal 106 sel/ml dan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 600 nm. Dilakukan uji toleransi isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 dengan menumbuhkan pada media nutrient cair dengan variasi konsentrasi uranium 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, dan 200 ppm.Bakteri yang masih mampu tumbuh pada konsentrasi tertinggi dilihat profil proteinnya menggunakan metode sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS PAGE). Dilakukan preparasi biomassa sel isolat bakteri X2, X3, X4,X5, dan bakteri pembanding dengan cara (7) : kultur bakteri yang telah mencapai waktu inkubasi 48 jam dimasukkan ke dalam tabung conical 50 ml. Disentrifuse pada 3000 rpm suhu 4oC selama 20 menit. Supernatan (media) dipisahkan dari pelet dan tampung dalam satu wadah. Pelet dicuci dua kali dengan fosfat buffer salin (PBS) selanjutnya disentrifuse pada 3000 rpm suhu 4oC selama 20 menit kemudian disonikasi pada 20 kHz dengan 1 siklus selama 30 detik sebanyak 6 siklus. Pellet yang telah disonikasi disentrifus kembali pada 13000 rpm suhu 4oC selama 5 menit. Hasil sentrifugasi terakhir berupa supernatan fraksi sitoplasmik atau CFE (Cell Free Extract) untuk visualisasi protein dan pellet (dinding sel atau membran). Sebelum digunakan, protein-protein tersebut disimpan pada suhu -20oC. Cara yang sama dilakukan juga untuk preparasi

217

kultur bakteri dengan waktu inkubasi 96 dan 288 jam. Bakteri kontrol yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari bakteri gram positif yaitu Lactobacillus acidophilus dan gram negatif yaitu Proteus vulgaris. Preparasi terhadap bakteri ini sama dengan preparasi isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5. Analisis profil protein diawali dengan preparasi sampel protein 100 µL ditambahkan 20 µL buffer (5:1). Sedangkan untuk marker protein sebanyak 10 µL.Analisis dilakukan dengan dua buah plat kaca. Sisi kiri, kanan dan bawah plat kaca dipasang spacer (pengatur jarak). SDS-Page 12,5 % diambil 10 ml (untuk 2 pasang kaca) dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian ditambahkan TEMED (N,N,N’, N”- Tetramethyllenediamine) 7 µL dan Amonium per Sulfat (APS) 10 % sebanyak 80 µL dicampur homogen dan segera dimasukkan ke dalam pasangan plat kaca. Gel dibiarkan membeku. Di atas gel bawah dituangi gel atas (stacking gel) dengan SDS-Page 3 % sebanyak 5 ml per pasang kaca. TEMED 3,5 µL dan APS 10 % 50 µL. Bagian atas gel ini dipasang sisir untuk membuat sumuran tempat memasukkan sampel.Setelah gel ini menutup sisir, posisi sisir diluruskan dan ditambah lagi gelnya sampai terisi sempurna. Kemudian dibiarkan sampai membeku kira-kira 45 menit. Gel dipasang pada alat elektroforesis, buffer elektroda dituang ke dalam bak dan sisir diangkat. Marker protein dimasukkan ke dalam sumuran sebanyak 10 µL dan sampel sebanyak 30 µL. Alat elektroforesis dihubungkan dengan power supply pada tegangan 100 volt (running selama 2 jam). Setelah sampel mencapai dasar gel, power supply dimatikan, gel diambil dari plat kaca secara hati-hati, gel dimasukkan ke dalam larutan Coommasive blue untuk pengecatan selama semalam. Selanjutnya gel didestaining sampai gel menjadi transparan (tidak berwarna biru) sehingga yang terlihat hanya pita-pita protein saja. Agar gel tidak rusak dapat disimpan dalam larutan asam asetat 10 %. Apabila akan diambil gambarnya (difoto) gel diangkat hati-hati.Profil protein isolat bakteri dari limbah uranium cair fase organik TBPkerosin dianalisis secara deskriptif.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pada organisme prokariot seperti bakteri, pertumbuhan merupakan pertambahan volume dan ukuran sel serta pertambahan jumlah sel. Pertumbuhan sel bakteri biasanya mengikuti suatu pola pertumbuhan tertentu berupa kurva pertumbuhan sigmoid. Berdasarkan jumlah sel masing-masing isolat bakteri dapat dibuat kurva pertumbuhan bakteri pada konsentrasi uranium 20 ppm. Hasil pengukuran optical density (OD) menunjukkan densitas (kerapatan) pada sel hidup


218

ISSN 0216 - 3128

dan sel mati untuk masing-masing isolat bakteri X2, X3, X4 dan X5selama 288 jam dengan interval waktu 8 dan 12 jam. Semakin besar nilai absorbansi yang terukur maka jumlah sel bakteri pada sampel semakin banyak, artinya biomassa sel meningkat untuk waktu inkubasi tertentu. Gambar 1. menunjukkan pertumbuhan isolat bakteri X2, X3, X4 dan X5, yang pesat setelah inkubasi ke 8 jam pada konsentrasi uranium 20 ppm. bakteri memiliki fase adaptasi atau fase lag yang singkat, dan mencapai petumbuhan optimal atau fase eksponensial pada waktu inkubasi 48 jam, kemudian memasuki fase stasioner pada waktu inkubasi 96 jam hingga akhirnya mengalami penurunan pertumbuhan sampai waktu inkubasi 288 jam. Pengujian toleransi uranium isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 dengan ditumbuhkan pada medium pertumbuhan yang mengandung uranium

M.Yazid, dkk.

sehingga akan menunjukkan toleransi yang berbeda-beda. Hasil pengukuran OD menunjukkan kerapatan sel yang menggambarkan batas toleransi pada masing-masing isolat,disajikan pada Tabel 1.

Gambar 1. Kurva pertumbuhan isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5

Tabel 1. Uji Toleransi Uranium Isolat Bakteri X2, X3, X4, dan X5 dengan waktu inkubasi 48 jam Isolat Nilai OD pada Konsentrasi Uranium (ppm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 X2 1.2 1.41 1.43 0.92 1.22 1.2 1.11 1.00 0.76 0.69 0.20 X3 1.06 1.13 1.44 1.26 1.37 1.3 1.12 0.74 0.85 0.16 X4 1.16 1.32 1.51 1.44 1.57 1.17 1.81 0.07 X5 1.11 1.26 1.31 1.32 1.19 0.96 0.14 Dari Tabel 1. diketahui bahwa isolat bakteri X2 memiliki batas toleransi terhadap konsentrasi uranium dalam medium pertumbuhan hingga 180 ppm. Isolat bakteri X3 memiliki batas toleransi hingga 160 ppm, sedangkan isolat bakteri X4 dan X5 memiliki batas toleransi uranium pada konsentrasi 120 dan 100 ppm.

Gambar 2. Grafik hubungan antara densitas sel (OD) pada berbagai konsentrasi uranium dengan waktu inkubasi 48 jam untuk uji toleransi isolat X2. Gambar 2 menunjukkan bahwa isolat bakteri X2 belum mengalami pertumbuhan yang optimal pada konsentrasi 0 ppm, karena isolat X2 sebelumnya dikultur pada medium nutrient agar dengan konsentrasi uranium 20 ppm, maka ketika

ditumbuhkan pada medium nutrient broth tanpa uranium, isolat X2 membutuhkan waktu adaptasi untuk pertumbuhannya. Peningkatan pertumbuhan pada konsentrasi uranium 20 ppm dan pada konsentrasi uranium 40 ppm mengalami pertumbuhan yang optimal. Terjadi penurunan pertumbuhan pada konsentrasi uranium 60 ppm dan konsentrasi di atasnya hingga mencapai konsentrasi uranium 180 ppm yang merupakan konsentrasi tertinggi dimana isolat X2 masih mampu tumbuh.

Gambar 3. Grafik hubungan antara densitas sel (OD) pada berbagai konsentrasi uranium dengan waktu inkubasi 48 jam untuk uji toleransi isolat X3. Gambar 3 menunjukkan bahwa pada konsentrasi uranium 0 ppm, isolat bakteri X3 mulai mengalami pertumbuhan yang baik dan terus


M. Yazid, dkk.

ISSN 0216 - 3128

meningkat pada konsentrasi uranium 20 ppm, hingga mencapai pertumbuhan optimal pada konsentrasi uranium 40 ppm. Terjadi penurunan pertumbuhan pada konsentrasi uranium 60 ppm, tetapi meningkat lagi pada kenaikan konsentrasi 80 ppm, kemudian terjadi penurunan pertumbuhan hingga konsentrasi 140 ppm, dan mengalami pertumbuhan lagi pada konsentrasi uranium 160 ppm yang merupakan konsentrasi maksimum dimana isolat bakteri X3 masih mampu tumbuh.

Gambar 4. Grafik hubungan antara densitas sel (OD) pada berbagai konsentrasi uranium dengan waktu inkubasi 48 jam untuk uji toleransi isolat X4. Gambar 4 menunjukkan bahwa pada konsentrasi 0 ppm, isolat bakteri X4 melakukan tahap penyesuaian pertumbuhan dari medium yang mengandung uranium 20 ppm ke medium tanpa uranium. Isolat bakteri X4 mengalami peningkatan pertumbuhan pada konsentrasi di atasnya yaitu konsentrasi 20 ppm sampai 80 ppm. Isolat X4 mengalami penurunan pertumbuhan pada konsentrasi 100 ppm, tetapi mencapai pertumbuhan optimalnya pada konsentrasi 120 ppm sekaligus merupakan konsentrasi tertinggi dimana isolat X4 dapat tumbuh dengan baik.

219

uranium 20 ppm sampai 60 ppm. Pada konsentrasi 60 ppm, isolat X5 mencapai pertumbuhan optimalnya, tetapi mengalami penurunan pertumbuhan pada konsentrasi di atasnya yaitu 80 ppm sampai 100 ppm. Konsentrasi uranium 100 ppm merupakan konsentrasi tertinggi dimana isolat X5 masih mampu tumbuh. Dilakukan analisis profil protein untuk isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5menggunakan metode SDS-Page. Hasil visualisasi protein ini ditunjukkan pada gambar-gambar berikut.

Gambar 6. Profil protein sitoplasmik isolat bakteri X2 dan bakteri kontrol yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium Gambar 6 menunjukkan isolat bakteri X2 yang ditumbuhkan pada medium dengan konsentrasi uranium 180 ppm, memiliki protein spesifik yang berbeda pada tiap waktu inkubasi. Protein yang diekspresikan yaitu protein dengan berat molekul berkisar antara 37- 48 kDa yang diduga merupakan (Heat Shock Protein) HSP40 atau DnaJ, dan protein dengan berat molekul mendekati 89 kDa yang diduga merupakan HSP90. Protein dengan berat molekul mendekati 60 kDa diduga HSP60 dan mendekati 70 kDa yang diduga merupakan HSP70. Pada isolat X2 yang ditumbuhkan pada medium non uranium terdapat protein spesifik dengan berat molekul berkisar antara 37- 48 kDa.

Gambar 5. Grafik hubungan antara densitas sel (OD) pada berbagai konsentrasi uranium dengan waktu inkubasi 48 jam untuk uji toleransi isolat X5 Gambar 5 menunjukkan bahwa pada konsentrasi uranium 0 ppm isolat X5 mulai beradaptasi untuk tumbuh dan terus mengalami peningkatan pertumbuhan pada konsentrasi

Gambar 7. Profil protein sitoplasmik isolat bakteri X3 dan bakteri kontrol yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium dannon uranium


220

ISSN 0216 - 3128

Gambar 7 menunjukkan isolat bakteri X3 yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium 160 ppm, memiliki protein spesifik yang berbeda pada tiap waktu inkubasi. Protein spesifik yang diekspresikan dengan berat molekul berkisar antara 37- 48 kDa diduga merupakan protein HSP40 atau DnaJ dengan berat molekul 40 kDa. Protein ini tidak dimiliki oleh isolat bakteri kontrol. Protein yang sama muncul pada waktu inkubasi 48 jam pada isolat X3 yang ditumbuhkan pada medium dengan konsentrasi uranium 160 ppm. Gambar 8 menunjukkan isolat X4, yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium 120 ppm, memiliki protein spesifik yang berbeda pada tiap waktu inkubasi. Protein spesifik yang diekpresikan dengan berat molekul 48 kDa dan 89 kDa diduga merupakan HSP40 dan HSP90.

M.Yazid, dkk.

pada medium pertumbuhan yang mengandung uranium dengan konsentrasi 100 ppm dan medium non uranium. Protein spesifik dengan berat molekul mendekati 48 kDa diduga merupakan HSP40 dengan berat molekul 40 kDa, protein dengan berat molekul mendekati 70 kDa diduga merupakan HSP70 dengan berat molekul 70 kDa, dan protein yang diekspresikan dengan berat molekul mendekati 90 kDa diduga merupakan HSP90 dengan berat molekul 90 kDa.

Gambar 10. Profil protein isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 pada medium pertumbuhan dengan konsentrasi 100 ppm dan pada tanpa uranium

Gambar 8. Profil protein sitoplasmik isolat bakteri X4 dan bakteri kontrol yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium dannon uranium

Gambar 9. Profil protein sitoplasmik isolat bakteri X5 dan bakteri kontrol yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium dannon uranium Gambar 9 menunjukkan isolat X5 yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung uranium 120 ppm, memiliki protein spesifik yang berbeda pada tiap waktu inkubasi. Protein spesifik yang diekspresikan dengan berat molekul mendekati 61 kDa diduga merupakan HSP60 pada isolat X5 dengan waktu inkubasi 48 jam sampai 288 jam. Gambar 10 menunjukkan bahwa setiap isolat memiliki protein spesifik yang berbeda-beda

Isolat bakteri X2, X3, X4 dan X5 yang ditumbuhkan pada medium pertumbuhan yang mengandung uranium dengan konsentrasi 100 ppm dibandingkan pada medium pertumbuhan tanpa uranium memiliki profil protein yang berbeda-beda. Pada isolat bakteri X2, muncul protein spesifik yang diekspresikan dengan berat molekul mendekati 60 kDa, protein ini tidak dimiliki oleh isolat bakteri X2 yang ditumbuhkan pada medium tanpa uranium. Sama halnya untuk isolat bakteri X3 memiliki protein spesifik dengan berat molekul mendekati 37 dan 90 kDa yang tidak diekspresikan oleh isolat bakteri X3 ketika ditumbuhkan pada medium tanpa uranium. Isolat bakteri X5 memiliki protein spesifik dengan berat molekul mendekati 48 dan 90 kDa yang tidak diekspresikan ketika isolat bakteri X5 ditumbuhkan pada medium tanpa uranium. Protein-protein yang diekspresikan ini diduga sebagai HSP40, HSP60 dan HSP90 yang berperan dalam protein folding saat terjadi cekaman ion logam uranium di dalam sel. Isolat bakteri X4 mengeskpresikan protein dengan berat molekul mendekati 60 kDa yang tetap diekspresikan ketika isolat bakteri X4 ditumbuhkan pada medium tanpa uranium. Protein ini diduga sebagai HSP60 atau GroEL. Protein ini tetap diekspresikan meskipun pada kondisi tanpa cekaman uranium, hal ini disebabkan karena HSP60 berperan sebagai protein pelindung selama proses seluler berlangsung dan tetap diekspresikan dalam kondisi normal maupun ada cekaman ion uranium.


M. Yazid, dkk.

ISSN 0216 - 3128

KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa : a.Profil protein sitoplasma dari semua isolat bakteri yang ditumbuhkan dalam medium yang mengandung uranium 100 ppm hampir sama yaitu : Isolat X2 memiliki protein spesifik yang diekspresikan dengan berat molekul mendekati 70 kDa dan 90 kDa; isolat X3 dengan berat molekul berkisar 29-37 kDa mendekati 48 kDa, dan 117 kDa; X4dengan berat molekul mendekati 117 kDa dan X5 mendekati 90 kDa. b. Isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 yang ditumbuhkan dalam medium pertumbuhan tanpa uranium menunjukkan profil protein sitoplasma yang hampir sama. c.Isolat bakteri X2, X3, X4, dan X5 yang ditumbuhkan pada medium tanpa uranium memiliki profil protein sitoplasma yang berbeda dibandingkan dengan isolat bakteri kontrol yang ditumbuhkan pada medium dengan konsentrasi uranium 100 ppm dan ditumbuhkan pada medium tanpa uranium.

DAFTAR PUSTAKA 1.

2. 3.

HOCHACHKA, P.W., & Somero, G.N., “ Strategies of Biochemical Adaptation.” W. B. Saunders Comp. Philadelphia.(1973) LEHNINGER.. “ Dasar Dasar Biokimia “Jilid 1. Jakarta : Erlangga, (1982) WANG, P.C. et al., “ Membrane Associated Chromate Reductase Activity from Enterobacter cloacae J. Bacteriol. 172 : 16701672. (1981),

4.

5.

6.

7.

221

NOVER, L. “Heat Shock Response of Eukaryotic cells.“, Springer Verlag, Berlin. (1984) ARNOSTI, D.N. & V.L SINGER et al., “Characterization of Heat Shock in Bacillus subtilis”. J. Appl. Bacteriol. 61: 389-393, (1986) NAGAO, R.T & J.A. KIMPEL et al., “Moleculer and Celluler Biology of the Heat Shock Response Advance in Genetic”.28 : 235274., (1990) OGUNSEITAN, O.A.,“ Protein Methode for Investigating Mercuric Reducatse Gene Expression in Aquatic Environments”. Appl. Environ. Microbiol., 1998. 64(2), 695-702, (1998)

TANYAJAWAB Jumari − Penamaan isolat bakteri dimulai dari X2, X3, X4, dan X5. Kenapa tidak X1? − Apakah isolat bakteri yang diperoleh tidak digunakan untuk remediasi uranium? Berapa efesiensinya? Aris Bastianudin • Hasil isolasi mikroba yang ditemukan ada lima jenis, dan X1 adalah kapang. • Tahun ini (2012) sedang dilakukan pengujian dari ke empat isolat bakteri tersebut untuk remediasi uranium sehingga diharapkan efisiensinya besar.


ANALISIS PROFIL PROTEIN SITOPLASMA ISOLAT BAKTERI DARI LIMBAH URANIUM CAIR FASA ORGANIK

Recommend Documents