PROSIDING SEMINAR NASIONAL MIKROBIOLOGI
;s**{ TEMA: "Keanekaragaman dan Pemanfaatan Sumberdaya Mikroba Tropika lndonesia" Salatiga, 4 Agustus 2014
#f,h
Fakultas Biologi - Universitas Kristen Satya Wacana Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah Telp. (0298) 321212 ext.323
lstsN 978-97945A62-1-2
PNOSIIINfi Seminar N qsional Mikrobiologi " Ke anekar ag qm an d an P emanfa atan S umb e r d ay a M ikrob a Tropika Indonesia"
Tlm Revlewer: Dr. Agna Sulis Krave Dr. Rully Adi Nugroho Dr. V. Irene Meitiniarti Dra. Lusiawati Dewi, M.Sc
ldilor Dra. S.usanti Pudji Hastuti, M.Sc Slamet Basuki
Alamat Redaksi
:
Fakultas Biologi Universitas Kristen Satyd Wacana Jl. Diponegoro 52 - 60, Salatiga 50711 Telp. (0298) 3263 62,321212 Ext.323
Mokdlqh Seminat Nasionql Mikrobiologt - Fahukos Biologi, UKSW, Salatiga "Keanekaragaman dan Pemonlaalan Sumberdala Mihrcba Ttopika Indonesio"
iAMBUTAN DEKAN Selamat pagi dan salan sejahtera bagi kita semua. Pertama-tama, narilah kita panjatkan puji syukur ke hadirat Tuhan yang maha kuasa yang relah niemberikan berkat dan kesempatan bagi kita untuk mengikuti Seminar Nasional Mikrobiologi dengan tema "Keanekaragaman dan Pemanfaatan Sumber Daya I\,likroba Tropika Indonesia" yang diselenggarakan olch program studi Biologi, Fakultas Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana. Kedua, perkenankanlah saya menyampaikan penghargaan dan tcrima kasih kepada ketua panitia
dan timnya yang teiah mempersiapkan terselenggaranya seminar nasional ini. Secara kiusus perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih kepada Prof. Ir. Antonius Suwanto, M.Sc., PhD. (tPB), dan Prof. drh. Widya Asmara, SU.,Ph.D (UGM) yang telah berkenan menjadi pembicara kunci pada seminar nasional ini. Sebagaimana kita ketahuj, keanekaragaman hayati merupakan sumber daya penting bagi pembangunan berkelanjutan. Tingginya keanekaragaman hayati tidak hanya menentukan stabilitas dari fungsi-fungsi dan iayanan lingkungan di berbagai ekosistem, tetapi sekaligus juga menurjukkan bclapa melimpahnya kekayaan plasma nutfah kepulauan Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Berbagai kajian dan pemanfaatan keanekaragaman hayati teiah dilakukan, meskipun pengkajian masih terbatas pada eksplorasi potensi sumberdaya flora dan fauna. Kepulauan Indonesia selain telah dikenal luas menyimpan megadiversitas untuk flora dan faunanya, kondisi lingkungan tropika yang hangat dan lembab diduga juga sangat mendukung bagi te.wujudnya keanekaragaman mikroba yang tinggi. Kekayaan jenis mikoba memiliki nilai penting dalam menjaga stabilitas fungsi-fungsi ekologis dan layanan Iingkungan seperti penambatan nitrogen, siklus biogeokimia, dan mineralisasi bahan organik atau anorganik. Keanekaragaman mikoba juga merupakan aset fundamental daiam p€manfaatan sumberdaya mikoba dan genetiknya untuk berbagai bidang scperti kesehatan, pertanian, industri, pangan dan energi. Hingga sekarang informasi mengenai keanekaragaman mikoba di kepulauad lndonesia dan pemanfaatannya tergolong masih sangat terbatas. Untuk jtulah, seminar ini diselenggarakan scbagaj forum untuk memaparkan gagasan dan hasil penelitian yang relelan dengan kajian keanekaragaman mikroba lingkungan tropika Incionesia dan pemanfaaiannya dalam pemeliharaan kesehatan (health care), pertanian, pangan dan energi. Mclalui seminar nasional ini perkembangan terkini tentang ka-iian keanekaragaman mikoba lingkungan tropika Indonesia dan pemanfaatannya dalam berbagai bidang diharapkan dapat diketahui. Akhimya. sal'a nengucapkan banyak terimakasih atas partisipasi dari pemakalah yang datang dari berbagai kalangan dan rvilayah Indonesia. Selamat datang di Salatiga, selamat datang di Seminar Nasional Mikobiologi 2014. Selamat berseminar, semoga apa yang disampaikan ol€h pemakalah dan peserta seminar akan mcnjadi sumbangan bagi kemajuan bangsa Indonesia. Salatiga,24 Juni 2014 Dekan Fakultas Biolosi Universitas Kristen Satya Wacana
Rully AdiNug:oho, PhD.
Mskalah Seminar Nosional Mikrobiologi - Fakuttas Biologi, UKSW Salatigo nKeonehatagaraan daa Pemanlaalan Sumberdaya Mikrcba Trcpika Indonesi.t"
KATA PENGANTAR Puji dan syukur ke hadirat Bapa atas segala anugrah dan karunianya yang telah memberi kesempatan dan kemampuan untuk menyelenggarakan Seminar Nasional Mikrobiologi: "Keanekaragaman dan Pemanfaatan Mikroba Tropika Indonesia" pada hari/tanggal : Selasa 24 Juni 2014 di kampus Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga. Semnas mikrobiologi ini berangkat dari dugaan bahwa lingkungan tropika Indonesia yang lembab dan hangat menyimpan megadiversitas mikroba yang tinggi, tetapi pengkajian terhadap keanekaragaman dan pemanfaatan dari sumberdaya hayati ini masih sangat terbatas.
kita
Dugaan tersebut
juga telah
memunculkan pesimisme panitia akan minimnya para
mikrobiologiawan/wati Indonesia untuk dapat menyarnpakan gagasan dan hasil penelitiannya dalam seminar ini. Puji syukur bahwa dugaan tentang masih terbatasnya pengkajian terhadap keanekaragaman dan pemanfaatarr sumberdaya mikroba tropika Indonesa tidaklah sepenuhnya benar karena temyata panitia telah menerima lebih dari 30 makalah hasil penelitian maupun gagasan dari berbagai lembaga dan pusat penelitian, serta perguruan tinggi swasta dan negeri dari
berbagai propinsi. Namun demi menjaga relevansi makalah dengan tema seminar, panitia hanya meloloskan 23 makalah hasil penelitian untuk dapat dipresentasikan. Hal menarik yang patut dicatat juga adalah bahwa sebagian besar dari makalah dipresentasikan oleh para peneliti muda dari Lembaga Ilrru Pengetahuan Indonesia (LIPI). Semnas mikobiologi ini juga menghadirkan dua pembicara utam4 yaitu : i) Prof. Ir. Antonius Suwanto, M.Sc.,Ph.D (lPB) memaparkan gagasan dan penelitiannya dengan judul Mikrobiom Manusia dqn Pangan Fertnentqs| Analisis Metagalon dan Nutrigenomik Tenpe Indonesio dan ii). Prof. drh. Widya Asmar4 SU., Ph.D
(UGM) dengan judul Diversitas Genetik Virus Avian Influenza dan Kelompok Terkait. Pa:a pasif mampu merekam semua konsep, gagasan, pemikiran dan diskusi yang muncul di sesi utama dan paralel, sehingga dapat dijadikan loloh balik untuk perbaikan
peserta aktifmaupun
penyelenggaraan seminar dengan topik yang relevan pada masa mendatang. Panitia menyampaikan terimakasih yang tak terhingga kepada kedua pembicara utam4 para pemakalah dan peserta alas kehadiran dan partisipasi aktifnya dalam seminar ini. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada Prof. Dr. John A. Titaley selaku rektor UKSW, Dr. Rully Adi Nugroho, M.Sc, para sponsor, dan segenap sivitas prodi S1-Biologi UKSW yang telah memberi restu dan berbagai fasilitas sehingga sernnas mikrobiologi ini dapat terselenggara dengan baik. Akhir kat4 sebagai bentuk akhir dari proses peianggungjawaban seminar ini, maka prosiding segera diterbitkan. Atas nama panitia, mohon maaf apabila ada pelayanan kami yang
tidak berkenan.
. Salatig4 4 Agustus 2014 Ketua Panitia
Dr. Agna S. Krave
Makalah Seminar Nasional Miktobiologi
-
Fakulas Biologi,IlKSll, Salitiga
dKeanekaragaman dan Pemonlaoto n Su mberdaya Miknba Tropika Indonesia"
SUSUNANACARA
07.30-08.55 09.00-09.15
09.t5-09.30 09.30-l t.00
Keteransan
Acara
Jam
Registrasi Ulang Pembukaan Doa Pembukaan Sambutan Ketua Panitia Sambutan Dekan FB Sambutan Rektor dan Membuka Acara
Sekretariat
MC MC Dr. Agna Sulis.Krave Dr. Rully Adi Nugroho Prof..Pdt. John Titaley Th.D
Istirahat Sesi
I
:
Mikrobiom Manusia dan Pangan
Moderator
Fermentasi: Analisis Metagenom dan Nutrigenomik Tempe Indonesia Prof. Antonius Suwanto, M.Sc,
Dr. Jubhar Ch. Mangimbulude
[r.
Notulis
:
:
Dra. Lusiawati Dewi, M.Sc
Ph.D Sesi
II
:
llloderator:
Diversitas Genetik Virus Avian Influenza dan Kelompok Terkait
Dr. Jubhar Ch. Mangimbulude
Prof.drh. Widya Asmara'SU,Ph.D
Notulis
:
Dra. Lusiawati Dewi, M.Sc
11.00-l1.30
Tanva Jawab
I1.30- r 3.00 13.00- r 6.00
Sesi
ISHOMA
III : Paralel dan Pernbagian sertifikat
Moderator
:
Dr. V. Irene Meitiniarti, MP
Notulis
:
Natalia Rosa Keliat. M.Pd Paralel dan Pembagian Sertifikat
Moderator
:
Drs. Sucahyo, M.Sc
Notulis: Dra. Lusiawati Dewi, M.Sc 16.00
-
Sayonara
Makalah Seminar Nosiohal Miktobiotogi - Fakullas Biologi' UKSW Salatigd "Keanekaragaman dan Pemanlaalo n Sumberdq'a Mi koba Trcfika Indonesiq"
DAFTAR ISI I
Sambutan Ketua Panitia
ii iii
Sambutan Dekan .............,.... Susunan Acara
iv Halaman
Daftar Isi
Kelimpahan dan Keragaman Mikroflora Saprofitik pada Sampel Tanah di Kawasan Gunung Bromo' Probolinggo, Jawa Timur lvluhammad Ilyas ............... Pola Sebaran Dan Potensi Penularan Virus Influenza Berpatogenitas Tinggi H5nl Di Wilayah Propinsi Jawa Barat Triwibowo Ambar Garjito, Jastal, Mujiyanto, Widoretno, Yusran udin .....
Survei Serovar Leptospira dan Inang Resen'oir Leptospirosis di Banl'umas Arief Mulyono, fustiyanto, Dimas Bagus . ........ .... '
l-8
9-19
20-23
Pengembangan Marka DNA Bakteri Pelarui Fosfat pada Pupuk
Orgrnik Hayati " Beyonic-LIPI" Agustinus Joko Nugroho dan Achirul Nditasari
24-29
... . . . .... . .
Virus Japanese Encephalitis Dan Masalahnya Di Indonesia Triwibowo Ambar Caiito, Widiarti- Farida [-landayani, Arum Sih Joharina
30-i5
Skrining Bakteri Selulolitik dari Saluran Pencernaar. Allocus atlas L Siti Lusi Arum Sari, Artini Pangastuti, Sri Vy'inarseh
36-40
7q Analisis
Ta ksonom
i lsolat Salmonella Typhi Berdasar Urutan Gen gyrB
Ch'aiis Atirarihtinie:Dhira Satwika
Isolasi, Seleksi Aktivitas Aktinomisetes terh?dap Carrdidu ulbicans dan ldentifikasi gen 16S rRNA Agustinus Joko Nugroho
41-48 i9
49-54
...............
Pitihan Antimikroba Terhadap Bakteri Resisten CotrimoxazoleAmoxiclav-Ciprofloxacin pada Urin PancarTengah
55-58
Rasrraya Niruri , Tanasale J.D.
i0
Ragam Bakteripereduksi Krom Dari Air Limbah Penyamakan dan Rhizosfer lcalypln indict V. Irene Meitiniarti, Rully A. Nugroho,Agna S Krave
Kulit
Pengaruh Jenis Substrat terhadap Akumulasi Lipid olch Lipomyces slarkeli InaCC Y604 Suprapedi, Scnlie Octaviana, Atit Kanti, I Made Sudiana
59-63
64-70
Makalah Seminar Nasional Mikrobiologi - Fokultas Biologi, UF3W, Salatiga "Keanekarqgoman dan Pemanfaatan Sumbedaya Mikroba Trcpika Indonesia',
2 3
Aktivitas Bakteri Karang sebagai Agen Antipatogen Ulcerative While Spals di Perairan Pulau Panjang, Jepara Yesaya Putra P, Agus Sabdono dan Agus Trianto
7l-78
Aktivitas Sitotoksik Dan Antioksidan Kapang Endo{itik Tanaman 79-85 Yoice Srikandace
4
Isolasi Aktinomiset dari Laut dan Uji Kemampuannya dalam Menghasilkan Inhibitor c-Glukosidase Sri Pujiyanto, Rejeki Siti Femiah darr Sunarno
86-89
Deteksi Leptospira Patogenik secara Molekuler pada Hewan Ternak dan Peliharaan di Daerah Endemis Leptospirosis Kota Semarang, Jawa Tengah Dimas Bagus WP, Ristiyanto, Arief Mulyono
90_95
Potensi Ekstrak Etanol Buah Mengkudu (Morinda Citrifolia Ll Sebagai Senyawa Antibakteri Terhadap Mikroba Perusak Pangan Pada Daging Sapi Secara In Vitro Dan In Vivo Estu Retnaningtyas N, Eni Purwani, 'ljahjadi Purwoko Bqcteriol diafthzq dan Pediatrik dengan HIV/AIDS Positif RasmayaNiruri, Mahayani, N. P. O., Wati, K. D.K. .............
Uji Kemampuan lsolat P75 Bacillus lhuringiensis Berliner terhadap Daya Bunuh Larva Nyamuk I edes Aeg,pti Linn
96-l0l
t02-104
105-l l6
Wiborvo Nugroho Jati
Kontaminasi pada Kultur Mikrospora Kedelai (Cl1'cine max, L. IN{errilll)
tt7-123
Sumarmi
l0
Optimasi Produksi Metabolit Sitotoksik dan Antioksidan Endofitik My co I cp lo d iscus i n d ic u s
124-129
Yoice Srikandace, Vienna Saraswaty, Zalinar Udin
ll
Pengaruh Pupuk Hayati Jamur terhadap Pertumbuhan Tanaman Kacang Tanah (Arachis hl,pogaea t) pada Tanah dengan Salinitas
Tinggi
130-136
YB.Subowo
t2
Aktivitas Antioksidan, Kadar Fenolik Tolal, dan Kadar Kafein pada Fermentasi Kombu Kopi Robusta dalam Berbagai Konsentrasi Gula Lusiarvati Dewi, Susanti Pudji Hastuti, dan Agustian Lucky Silana ........ .
137 -147
Mikrobiom Manusia dan Pangan Fermentasi: 'Analisis M€tagenom dan Nutrigenomik Tempe Indoncsia Prof. Ir. Antonius Suwanto, M.Sc, Ph.D ....................
148-157
Diversitas Genetik Virus Avian Influenza dan Kelompok Terkait
156-t71
Prof.drh. Widya Asmara,SU,Ph.D
Makalah Seminar Nasional Miltobiologi Fakuhas Biologi, UKSll, Salatiga " Keanekaragaman
dan Pemanfaatan Sumbedaya Mikro ba Tropi ka Indonesia
"
ANALISIS TAKSONOMI ISOLAT S almo nella Typhi BERDASARKAN URUTAN GEN gYrB Charis Amarantini+, Dhira Satwika Fakultas Bioteknologi, Universitas Kristen Duta Wacana, Yogyakarta *Korespondensi : charis@ukdw. ac.
id
ABSTRAK Analisis taksonomi .ta lmonella'lyphi diLlakukan mengingat tingginya keragaman genetik dan biokimiawi strainstrain anggota Salnonella Tlphi, terutama yang merupakan isolat klinis Tingginya keragaman tersebut dimungkinkan terkait dengan kondisi fatal dan tidaknya infeksi yang ditimbulkan. Analisis taksonomi strain anggota Salmonella Tlphi dilakukan rnenggunakan penanda gen gyrB. Dilakukan amplihkasi dan sekuensing gen grrB, serta analisis kekerabatan berdasar pohon filogeni yang dihasilkan berdasar gen tersebut. DNA genont diamplifikasi menggunakan pasangan primer UPIS dan UP2Sr yang menghasilkan fragmen sepanjang 1256 bp. Salnonella TyphiNCTC 786 digunakan sebagai kontrol positil Urutan DNA yang diperoleh diedit dan disusun menggunakan program SeqMan dan Editseq. Selanjutnya dllakukan alignnenl menggunakan Clustalx versi 2.1. dan kemudian dilalarkan analisa urutan DNA dan konstruksi pohon filogenetik menggunakan PHYLIP soJtware package dan PIryDIT software. larak genetik dihitung menggunakan model Kimura dengan 2 parameter, dan pohon evolusi disusun berdasar metode neighbour-joiniag. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan sekuen gen gyrB terbentuk clade yang lebih banyak dibandingkan dengan menggunakan data sekuen gen 165 rDNA. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa analisis taksonomi berdasar gen grrB mampu meningkatkan resolusi taksonomik sehingga dapat digunakan untuk mengungkap divenitas stmin-strain anggota Salmonella Typhr.
Kata kunci: Salmonella Typhi,
gen
grrB, frlogeni, isolat klinis
PENDAHULUAN
genomospecies tunggal [2] sehingga kelima spesies tersebut diatas dikelompokkan menjadi
Approved Lists of Bacterial Names ltl menyebutkan kedudukan taksonomi Genus Sqlmonella terdiri dari lima spesies, yaitu
tujuh subspesies di bawah spesies Salmonellct cholerqesuis berdasarkan sifat fenotipik yang terdiri atas Salmonella choleraesuis sttbsp.
Salmonella arizonae (Borman
arizonae ATCC
1957)
t33l4r (Borman
195?),
Kauffmann 1964, type strain: ATCC 13314; Salmonella choleraesuis corrig. (Smith 1894)
Salmonella choleraesuis subsp. bongod CIP
Weldin 1927, type strain'. ATCC 13312; Salmonella enterirtdis (Gaertner 1888)
choleraesuis
82331, Salmonella choleraesuis subsp. ATCC 13312r (Smith 1894),
Salmonella choleraesuis subsp. diarizonae CIP
8231't, Salmonella choleraesuis
Castellani and Chalmers 1919, type strain: ATCC 13076; Salmonella rypti (Schroeter I 886) Wanen and Scott 1930, ry^pe strain'. ATCC 19430; Salmonella Ephimurium (Loeffler 1892) CasteUani and Chalmers 1919, type stain: ATCC l33l L Berdasarkan studi kekerabatan DNA (DNA relatedness) diketahui bahwa semua strzin Salrnonella menjadi anggota dari suatu
subsp.
houtenae CIP 8232r, Salmonella choleraesuis subsp. indica CIP l0250lr dan Salmonella choleraesuis srtbsp. sulamae CIP 8229r. Semua nama tersebut telah dipublikasikan secara sah
pada tahun 1985 dan tercantum dalam tatanama. Data homologi DNA-DNA juga menunjukkan bahwa S. enteritidis, S. typhi dan S. typhimurium (spesies yang disebut dalam
4l
Makalah Seminar Nasional Mikrobiologi - Fakultas Biologi, UKSW, Salatiga " Keanekaragaman
dan Pemanfaatan Sumberdaya Mikroba Tropika Indonesi.t"
Approved Lists of Bacterial Nazes) termasuk
Typhi digunakan dalam penelitian ini berasal
dalam S.choleroesuis subsp. choleraesuis
dari hasil penelitian sebelumnya. Keenam belas isolat tersebut merupakan koleksi dari kultur darah penderita demam tifoid di pulau Sumba
f2'3'a).
Perkembangan selanjutnya, Le Minor dan Popoff (1987) mengusulkan dua spesies dalam genus Salmonella yaiat S. bongori dan S. enterica. Permohonan tersebut diusulkan karena nama S. choleraesuis juga merupakan nama serovar sehingga dapat menyebabkan kerancuan. Dalam usulamya Salmonella enterica terdi atas hrjuh subspesies yaitu: S.enterica subsp. arizonae (subsp. IIIa), S. entericq subsp. bongori (subsp. Y), S.enterica subsp. diarizonae (subsp. IIIb), S. enterica subsp. enterica (subsp. I), S.enterica subsp. houtenae (subsp. tY), S. enterica subsp. indica (subsp. VI) dan S. enterica subsp. salamae (subsp. II). S. bongori yang sebelumnya dikategorikan sebagai S azterlca subspesies V ditentukan sebagai spesies yang terpisah dari S enterica lsf. Shelobolina (2004) menyebutkan bahwa genus Salmonella terdiri atas tiga spesies, yaihr S. enterica, S. bongori, dan S. subterranea. Dengan demikian S. Whi termasuk dalam subspesies I: S. enterica subspesies I serotipe typhi dengan nomenklatur baru S. enlerica subsp. enterica serovar Typhi atau disingkat menjadi Salmonella Typhi atau disingkat menjadi S. Typhi (Typhi tidak ditulis miring dan dengan awalan hurufbesar)[6].
Hasil
penelitian
[7]. Isolat tersebut telah diidentifikasi secara biokimiawi menggunakan kit API 20E dan API 50CHE serta diidentifrkasi berdasarkan sekuen gen l65 rDNA
Ekstraksi, Amplifikasi, dan Sekuensing DNA. Bakteri dikulturkan semalam dalam medinm Brain Heart Infusion cair sebelum dilakukan ekstraksi DNA. DNA bakteri diekstraksi dengan menggunakan metode standar phenol-kloroform-isoamil alkohol [r'?]. Hasil berupa DNA murni diketahui berdasarkan kenampakan pita tunggal di atas 12 kb pada gel
elektroforesis. DNA bakteri dan kontrol diamplifikasi dengan menggunakan sepasang primer UPIS (5'-GAA GTC ATC ATG ACC GTT CTG CA-3') dan UP2Sr (S'-AGC AGG GTA CGG ATG TGC GAG CC-3') sesuai protokol Dream Taqru Green PCR Mastermix (#K1081 Fermentas). Alat yang digunakan adalah PeqSTAR 2x Gradient Thermocycler
(Peql-ab). Amplifikasi dilakukan
annealing 65oC 30 detik, ekstensi 72'C I rnenit serta ekstensi akhir 72'C 5 menit. Amplikon
yang diperoleh dapat diketahui berdasarkan kenampakan pita tunggal 1256 bp pada l,2o/o
sebelunnya
gel elektroforesis dan divisualisasi menggunakan Gel Imaging System Alphalmager Mini (Protein Simple). Sekuensing produk PCR dilakukan dengan
genetik dan biokimiawi pada tujuh belas isolat
S. Tlphi
bersumber dari penderita demam tifoid. Beberapa stain diantaranya juga diketahui bersifat resisten terhadap antibiotik 128'e'01.
dengan
kondisi predenaturasi 95oC 4 menit, 30 siklus yang terdri atas denaturasi 94'C I menit,
menunjukkan bahwa terdapat keragarnan
nalidixic acid
f''rl.
menggunakan jasa komersial Macrogen, Seoul, Korea.
Tingginya keragaman
diantara isolat ini mengindikasikan terdapatnya polimorfrsme pada isolat S. Typhi yang telah diperoleh. Hasil identifikasi berbasis gen l63 rDNA menunjukkan bahwa tingkat resolusi taksonomi data berbasis gen 165 rDNA belum mampu mengungkap pemilahan genetik
Analisis filogenetik. Urutan DNA yang diperoleh diedit dan disusun menggunakan program SeqMan dan
EditSeq. Selanjutnya dilakukan alignment menggunakan ClustalX versi 2.1, kemudian dilakukan analisa urutan DNA dan konstruksi pohon filogenetik menggunakan PHYLIP software package [']l dan PHYDIT toy'wate 1'1. farat< genetik dihihmg menggulakan
Untuk mengkaji keragaman intraspesies diantara sffain anggola Salmonel la intraspesies.
Typhi sekaligus mengidentifrkasi novel strain masih diperlukan kajian karakterisasi yang mampu meningkatkan tingkat resolusi
model Kimura dengan 2 parameter, dan pohon evolusi disusun berdasar rnetode neighbourjoining.
taksonomik berdasarkan sekuen gen gyrB.
BAHAN DAN METODA lsolat Bakteri Sebanyak 16 isolat klinis Salmonella 42
Makalah Seminar Nasional Mikrobiologi - Fakultas Biologi, UKSW, Salatiga " Keanekaraguman dan
Pemanfaatan Swnberdaya Mikro bo Tropi ka Indones
ict
"
dibandingkan dengan jarak dua isolat pada clade ke&M. Clade keernpat terdid atas empat strain Salmonella Typhi, yaitu isolat BPE l.l, BPE 127.1, BPE 74.1 asal wilayah Wewewa Timur, dan isolat BPE 88.1 asal Wewewa
HASIL DAN DISKUSI Struktur filogenettk Salmonella Typhi berdasarkan urutan gen gyrB ditunjukkan pada
Gambar l Gen gyrB digunakan dalam penelitian ini karena memiliki kecepatan evolusi molekuler lebih tinggi dibandingkan gen 16S rRNA. Gen gyrB menyandi subunit
Utara. Clade kelima, enam, tujuh, dan delapan hanya terdiri atas satu anggota. Yang menarik dari clade kelima sampai dengan clade kenjuh adalah ketiga strain tersebut berasal dari
protein B pada enzim gy.rase (topoisomerase tipe II) yang berperan mengah.u supercoiling DNA doble ftelit (Yamamoto dan Harayama 1995). Dengan demikian gen gyrB diharapkan
keragaman intraspesies strain anggota Salmonellq Typhi. Enam belas isolat klinis anggota Salmonella Typhi digunakan dalam
memetakan
wilayah Wewewa Timur akan tetapi secara topologi filogenetik terpisah dalam clade berbeda. Clade kedelapan merupakan isolat stand,u Salmonella Typhi NCTC 786. Clade kesembilan terdiri atas dua strain Salmonella Typhi, yaitu RSK 32.1 asal Pakamutu Kodi dan
konstruksi pohon filogenetik mewakili berbagai wilayah geografis di pulau Sumba. Isolat
RSL 3.1 asal Kampung Sawah Waikabubak. Secara keseluruhan topologi struktur
mampu digunakan untuk
filogenetik dari enam belas shain
Salmonella Typhi O (BLK Yogyakarta) dan Salmonella Typhi NCTC 786 (PT Biofarma) digunakan sebagai kontrol positif dan isolat Salmonella Paratyphi ATCC 9150 digunakan
sebagai kontrol negatif. Sebagai outgroup untuk menyusun stuktur filogenetik digunakan Escherichia coli ATCC 25922 (X80724) dan E.
toli Ol57:H7 EDL9l3
(X79839).
Topologi struktur filogenetik berdasarkan gen gyrB menunjukkan terbentuknya sembilan clade. Clade pertama
terdiri atas tiga strain yaitu RSL 2.1 wilayah Wailabubu Kodi, BPE 7. l0
yang
digunakan sebagai sampel yang mewakili wilayah geografis di pulau Sumba, terpilah menjadi dua clade besar. Empat belas strain sangat beragam, membentuk tujuh klaster dan teridentifikasi sebagai anggota Salmonella Typhi NCTC 786. Clade kesembilan (RSK 32.1 dan RSL 3. I ) terlihat memilah tersendiri dan memperlihatkan garis keturunan yang sangat jauh dibandingkan anggola st'rain clade pertama. Nilai similaritas kedua anggota clade kesembilan tersebut dibandingkan dengan anggota clade pertama hanya berada pada
asal asal
wilayah Ombawawi Palla Wewewa Timur, dan
kisaran 47 .37
-
51,42
o/o.
Hasil penelitian
RSK 5.1 asal Watubero Wallabubur Kodi
ini
menunjukkan
bahwa tingkatan resolusi taksonomi anggota slrain Salmonella Typhi berdasarkan gen gyrB
Utara. Ketiga isolat tersebut secara struktur fi logenetik sekerabat dengan isolat Salmonella Typhi O (BLK Yogyakarta). Dua strain
lebih besar dibandingkan dengan resolusi taksonomi berdasarkan gen 163 rDNA.
Salmonella menjadi anggota clade kedua, yaitts isolat RSK 22.2 (biotipe I) asal wilayah Palla
Struktur filogenetik yang terbentuk berdasarkan gen 165 IDNA hanya mampu memilah keenam belas strain anggota Salmonella Typhi menjadi
Wewewa Utara dan Sqlmonella Paratyphi ATCC 9150. Meskipun strain RSK 22.2 berada dalam satu clade d.engan Salmonella Paratyphi
3-4 clade 1e"1. Taibakhsh et al. (2011)lt5l
ATCC 9150, akan tetapi nilai similaritas kedua
membuktikan bahwa urutan gen gyrB potensial
isolat tersebut sebesar 87,58% (Tabel
l).
digunakan
Secara
yang ditunjukkan dari panjangnya
untuk mengkaji
hubrurgan
filogenetik diantara strain anggota Sohnonella enterica di Teheran Iran. Hal ini terjadi oleh sebab frelarensi substitusi basa gen gyrB lebih tinggi dibandingkan gen 165 rRNA (Yamarnoto dan Harayama 1995). Urutan gen gyrB diketahui lebih variatif untuk mengkaji hubungan filogenetik untuk spesies bakteri yang berkerabat dekat seperti pada strain anggota S a I m on e I I a, Shige I Ia, d,an E s c h eri c h ia coli lt6r'1. Dengan demikian keragarnan suain
topologi filogenetik kedua isolat berada dalam garis keturunan yang cukup jauh berdasarkan panjang pendeknya garis horisontal. Hal ini dapat dibandingkan d,engNr clade ketiga yang juga hanya terdiri atas dua strain Salmonella Typhi, yaitu isolat RSK 22.4 (biotipe III) asal wilayah Palla Wewewa Utara dan BPE 127.2 asal Elopada Wewewa Timur. Jarak evolusi garis
horisontal kedua strain ini terlihat lebih pendek
intraspesies terbukti 43
dapat
dianalisis
Mqkalah Seminar Nasional Milcrobiologi - Fakultas Biologi, UKSW, Salaliga " Keanekaragaman
dan Pemanfaalan Sumberdaya Mikroba Tropika Indonesia"
[4] Tindall BJ, Grimont PAD, Ganity GM,
menggunakan analisis urutan gen gyrB.
Euz6by JP. 2005. Nomenclature and taxonomy of the genus Salmonella. lnt J Syst Evol Microbiol. 55:521-524' t5l CDC 2008. Salmonella Surueillance:
KESIMPULAN Gen gyrB potensial untuk digunakan
sebagai penanda keragaman
genetik
Annual Summary,2006. US Departrnent of Health and Human Services. Atlanta,
intraspesies pada strain-stuain anggota Salmonella Typhi, Resolusi taksonomi yang dihasilkan lebih tinggi, terbuldi dengan terbentuknya clade yang lebih banyak dan bervariasi jika dibandingkar data berbasis
Georgia.
http://www.cdc. eov/ncidod/dbmd/ phlisdata,/salmtabi200615almonellaAnnual
Summary2006.pdf [Diakses
urutan gen 165 rDNA.
[6] UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian
ini
dilaksanakan
atas
Shelobolina ES, Sullivan SA, O'Nell KR' Nevin KP, Lovley DR. 2004. Isolation, Chancterization, and U(Vl)-Reducing Potential of a Facultatively Anaerobic' Acid-Resistant Bacterium fiom Low-pH,
Nihate- and
dukungan dana dari DIKTI melalui skim Hibah Fundamental berdasarkan kontrak penelitian
U(VD-Conraminaled Subsurface Sediment and Description of Salmonella subterranean sp. Nov. Appl Environ Microbiol. 70(5):2959 -2965
Nomor 253lLPPM/0lruKDWi W2014 tahun Anggaran 2014.
[7] Amarantini C,
Skerman VBD, McGowan V, Sneath PHA. 1989. Approved Lists of Bacterial
Names (Amended). ASM
Press.
Washington DC.
[2]
Euzdby JP. 1999. P.evised Salmonella nommenclatue: designalion of
Salmo
nella
enlerica (ex Kauffmann and Edwards 1952) Le Minor and Popoff 1987 sp. nov , norn. rev. As the neoBpe species of the
Y ogyakafia, 16 May 2009. [Indonesian]
[8] Amarantini C,
genus Salmonella Lignieres 1900 (Approved Lisls 1980), rejection of the
KushadiwijaYa
Sembiring L'
W.
Asmara
2010.
Sumba RegencY East Nusa Tenggara based on phenotypic characieristics. J Biol
Salmonella typhi (Scbroeter 1886) Wanen
Res. 14: 191-196.
[9] Amarantini C,
Sembiring L' W. 201 I . Asmara Kushadiwijaya ol characterization Identification and Southwest from isolates Salmonella typhi Sumba Disnict East Nusa Tenggara based
and Scott 1930 (Approved Lists 1980). Request for an Opinion- ht J SYst
H,
B acteriol. 49 :927 -93 0.
Kawamura Y, Yabuuchi E. of nomenclatural Recognition 2000.
[3] Ezaki T,
Salmonella
H,
Isolation, characterization and grouping of Salmonella +phi sttairls in the Southwest
name Salmonella choleraesuis (Smith 1894) Weldin 1927 (APProved Lists 1980), and conservation of the name
standing of
Sembiring L'
Kushadiwijaya H, Asmara W. 2009. Selection of Sazo nella typhi bacteria from the blood culture of typhoid patients- In: Wijaya A, Darmawan D, Tutik R' Atmanto T, Nu.rohman S (eds) Research, education, and application of Mathematics and Science; Proceeding of National Seminar on Faculty of Mathematics and Sciences. Govemment State University,
DAFTARPUSTAKA
tll
tgl. 27 April
20101.
on 165 rRNA gene
tYPhi
sequences
Biodiversitas l2:-1-6
(Approved List 1980), Salmonella enteritidis (Approved List 1980), and Salmonella typhimurium (Approved List 1980), and conservation of the
[10]
specific epithets enteritidis and
Amamntini
C,
Budiarso
TY
.
2012
Molecular Phylogenetics Classification of Indigenous Salmonella typhi Strains in Southwest Sunba District, East Nusa Tenggara, Indonesia. Proceedings the 5th
International Seminar of Indonesian Society for Microbiology Resources:
typhimurium. Request for an Opinion. In1 J Syst Evol Microbiol. 50:945-947. 44
Makalqh Seuinar Nasional Mikrobiologi '' Keanekaragaman
-
Fakultas Biologi, UKSW, Solaliga
dan Peman/aatan Sumberdaya Mikroba Tropikt Indonesia"
Diversity and Global LnPact. Sam Rahrlangi University Manado 20-22 September 2012. flndonesian] n' C and Budiarso TY. 2013 16S
[111 4ttt--t
rDNA Tlping of Sa lmonella Typhi Strains from Different Geographical Locations in
Sumba Island East Nusa
[
Tenggara l7-23. 7: Indones Indonesia- Microbiol 2] Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T.
1989. Molecular Cloning: A laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Sprirg Harbor, NY.1989.
[13] Felsenstein
!.
1993. Phylogeny Inference
Package version 3,5r. Departement of Genetics, University of Washilgton, Seattle.
[14] Chun
J. i999.
Phylogenetic Editor
(PHYDIT). Windows Version. [5] Tajbakhsh M, Nayer BN, Motavaze K, Kharaziha P. Chiani M, Zali MR' Klena JD. 2011. Phylogenetic relationship of Salmonella enlerica sfiains in Tefuan Iran
using 165 rRNA and gYrB
gene
sequences. J Infect Dev Ctries 5(6): 465-
[6]
Fukushima MK. Kakinuma' Kawaguchi R. 2002. PhYlogenetic analYsis of Salmonella, Shigella, and Escherichia coli strains on the basis of the gyrB gene sequence. J Clin Microbiol. 40 (8):2779-
[7]
Dauga C. 2002' Evolution of The GyrB Gene and The Molecular Phylogeny of Enterobacteriaceae: A Model Molecule for
2785.
Molecular Systematic Studies' Int J Syst Evol Microbiol. 52:53 | -547.
45
Makalah Seuinar Nasional Mikrobiologi " Keanekaragaman dan P eman/aatan
PHIIF,l
- Fakulns Biologi, UKSW, Salatiga &tmberdaya Mikro ba Tropika Indon es ia
"
* 7 lf (nst ?.1 CCA WC.b..6u Xod) t2tf (E € 7.10
-
UP{RSK 5.
l,
(fi6x 42.2
lr
lf
lt
rJF
l.ter
O
18(P
Lo&a
Urr)
W.r,r.r'r.
(BF€
00(l'Lr.lJcko tl'rri.rlr
(EP€
l.l
SEA
t77.l
GFe 88,
t
]tr
915q]
lsf.
(05t l2t .l t{C Aogcd} rtencrtt 1fu
)
]rtr
t)
tYtlor',rq, \tj3u.cura T.rnv)
lvlc
CCA
Ilrv
Ebod. $arrl.w. fifiu)
T!rl')
pCr*ki lY.r.!v,.
t
I
J
lt!..J
lv lw lw I vnr
(8fE 122.4 CCA Elrtu tnddo Ntc;.*w.litnrrl
:0lt(ofE It|F
I I
Yoqy*ru) J
Sbr! &X
(6fE 74 t CCrl tltc(rrmbo ltLr,rrrr.
1l t.F
:6
Ur.)
rf (Sr[n'|d, Fr.tvptf ,fl$
ll lf,
13
CCA
!P (RFl( An,4
:!
W!h.6.ro kod
tP { S.tfl..l!{r Typh
L 19
SgA
|
-t I
r
I
r*a wc-c*a uta.at
Ombr}r!*r
t4C
r23. 1 CtA (onega
(apE 121.1 fac
r, ( Sd/lstiar
Typri
Wclttt
.llffl')
Wai*rd wlwftl.Tnnd,
t{grc 7e5) 6
F(n$i
3a,
t
P*lnutr l(od)
CcA
S ajr (eSL f.1 SSA |<..!ptt{ S€sratt
W*.h5.11
lwxrl
{
]"
€scldrtchr colt
ATCC 2.5922)
vs.ll
it
(
Bc,!6tlcri' €ali or57 |fr EoL 933)
Gambar 1. Struktur filogenetik isolat anggota sfrain Salmonella TWhi berdasarkan sekuen gen gyrB. Topologi shuktur filogenetik disusun berdasar metode neighbour-joining dn jarak genetik dihitung menggunakan model Kimura dengan 2 parameter. Bar menunjukkan perubahan basa setiap 1000 nukleotida. Angka pada titik percabangan menunjukkan boolstrap value (1000 rephkat).
46
Mulcalah Seminar Nasional Milvobiologi '
- Falulras Biologi, UKSW, Salatiga Keanekaragantan clan Pemanfaatan Sumberdoya A4ilvobcL Tropil;a Indonesia"
Tabel l. Nilai similalritas dan perbedaan nukleotida diantara strain anggota
5 IIP
8 I]P
9UP
7
66/t 130
8r/1r53 7 6lt 122
100/l
Z7 UP 98/t122
14 U? t0711r31
103/1 128
136/1't 12
13 IJP l05i I I 36
102/t 097
108/1082
1
10/t 088
108/1084
13511072
l l3l1
ll28l
17211291
t6011243
t16t1258
15011226
109/1 I
153
20711361
24r11385
2021137s
20911312
22211382
20311337
22711310
92.97
93.2 3
91 .22
q0 70
86.6 5
]]
UP
9t.73
90.63
86.74
li
UP
91 .27
90.02
s7
I4 lIP
q0.54
8S.89
E6.01
8
lt
90.87
90.04
87.7'7
84.75
l5
IIP ttP
81.'7'7
8'7
.41
90.18
I]
UP
90 16
8
9.74
8
UP
s3 45
87.58
8
t.JP
88.20
8
:8
tl
8.41
17
rl
tmonella Typllipada klaster pertama sd. klaster keempar.
12 llP 95/1t49 104/l lt0
L]P
5 llP 8UP 9 UP 7UP
94.16
,Sa
8
|
139
9.2 (r
424
28 IIP
22lJ?
127/1100 132/1063
121/1025
l0l
t5vt260
173/1213
90/ t 022
97/t104 96/l116
244,L403
264/1352 240/1336
168/1156
219/1380
2151t343
98i l 109
23811378
252/1345
| 6511154
13911367
73ltt30
23411404
t52lt178
68/1 134
187/1370
255t1362 222/1320 108/1095
103/1020
254/1375
l 61/1 178
21 UP
15 UP
l0
s4.79
34.7 7
2.60
8t.94
83.43 83.99
89.83
91.]
0l .10
91.16
93.54
94.00
8.02
82 6l
84.1 1
82.73
83.33
86.3 5
92.93
5.74
80.47
82,04
8l .26
81.28
83.1 8
90.14
8l .53
9l l9
85.47
35.(r4
85.70
87.1 0
88.79
89.90
86.33
Kolcranqan: l,ihal Gambar l
47
80/l 1 3l
114/985
r64/1147
t29ll15l
20911149 81 .81
Makalah Seminar Nasional Mibobiologi
-
Falathas Biologi, UKSW, Salatiga Mikroba Tropika Indonuia
" Keunekaragamon dan P ananfaal an Sumberdaya
"
Tabel 2. Nilai similaritas dan perbedaan nukleotida diantara strain anggola* Salmonella Typhi pada klaster kelima sd. klastet kesembilan
6 5UP 23 UP 17 UP 26 UP 19 UP 20 UP
UP
23
UP
L3217268 89.59
17
26
19
20
UP
x80724.11
x79839.11
ss3/7L!6
s3717096
s68/L726
549/1130
75717187
82!/7288
630/7797
s69/1138
61s/1196
50711270
79417260
8sL/L361
L0811280
2oo/1390
186/13s7
66317t87
8s7/!422
7371L298
729lnga
64ur76t
7571t30s
792/L383
678/7209
862/74s2
674/L2O3
$6/1397
UP
UP
50.45
47.37
51.00
50.00
91.55
49.55
48.58
85.61
89.45
st.42
49.83
86.29
90.06
UP
96.t2
x80724.11
35-23
36.98
44.14
44.79
43.92
43.97
x79839.11
36.26
37.47
39.73
41.99
40.63
./tO.16
Keterangan: Lihat Gam
48
979/1387 33.45
Program Studi Biologi Fakultas Biologi Universitas Kristen Satya Wacana Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga
5O711-
SERTIFIKAT diberikan kepada:
Charis Am arantini Atas partisipasinya sebagai
Pemakalah Seminar Nasional Mikrobiologi "Keanekaragaman dan Pemanfaatan Sumberdaya Mikroba Tropika Indonesia" Salatiga, 24 )uni 2014 Ketua Panitia Semnas Mikrobiologi
Sulis Krave
