Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"DNA polimerase merupakan enzim yang mampu menyintesis DNA komplemen dari sebuah untaian DNA induk. Enzim ini diproduksi oleh seluruh mahluk hidup, namun jenis yang tahan panas lebih lazim digunakan karena cenderung tidak mengalami denaturasi dalam proses polymerase chain reaction (PCR). Enzim ini dapat diperoleh dengan mengisolasi langsung dari bakteri asal maupun membuat gen rekombinan dan mentransformasikannya ke dalam inang yang lebih mudah dikultur. Tujuan utama dari penelitian ini adalah memperoleh enzim ini dengan metode rekombinan dengan memanfaatkan bakteri inang Escherichia coli. Produksi DNA polimerase rekombinan didasarkan pada bakteri termofilik Geobacillus thermoleovorans dari permandian air panas Batu Kuwung, Serang, Banten yang telah sebelumnya diisolasi dan melalui proses whole genome sequence. DNA polimerase yang dibuat gen rekombinan adalah DNA pol I yang diketahui memiliki fidelitas rendah. Gen DNA polimerase dari Geobacillus thermoleovorans dikloning ke dalam plasmid pET23d baik gen utuh (2637 bp) maupun parsial (1737 bp). Gen DNA pol I menjadi target untuk proses polymerase chain reaction (PCR) untuk diperbanyak sebelum di potong dengan menggunakan enzim restriksi NcoI dan BamHI. Gen yang telah dipotong lalu di masukkan ke dalam plasmid pET23d yang telah dipotong dengan enzim restriksi yang sama. Plasmid yang telah didapatkan di transformasikan ke dalam Escherichia coli BL21 untuk pengujian ekspresi proteinnya. Hasil analisis dengan menggunakan PCR menunjukkan bahwa gen DNA pol I baik utuh maupun parsial berhasil dikloning ke dalam plasmid pET23d. Keberhasilan dari proses kloning yang dilakukan juga dibuktikan dari hasil uji ekspresi secara intraseluler protein rekombinan DNA pol I pada E. coli. Hal ini mengindikasikan bahwa gen DNA pol I dari Geobacillus thermoleovorans pemandian air panas Batu Kuwung, Serang, Banten berhasil di kloning dan diekspresikan di E. coli.

---

DNA polymerase is an enzyme that synthesizes complement DNA according to single strand template DNA. This enzyme is produced in all living organism, but the thermostabile ones are more favoured because less prone to denaturation in polymerase chain reaction (PCR). The enzyme can be acquired by isolating the enzyme from the native bacteria or manufacturing recombinant gene then insert it into a host that is easier to be cultivated. The main purpose of this study is to acquire the enzyme by manufacturing recombinant gene and utilizing Escherichia coli as the host. The recombinant DNA polymerase manufacturing is based on thermophilic bacteria Geobacillus thermoleovorans from Batu Kuwung Hotspring, Serang, Banten which has been previously isolated and went through whole genome sequence process. DNA polymerase that will be produced is DNA pol I that is known has low fidelity. There are two genes that are cloned into pET23d vector, such as full gene (2637 bp) and partial gene (1737 bp). DNA pol I gene is the subject to polymerase chain reaction (PCR) to amplify before being cut with restriction enzymes of NcoI and BamHI. The cut genes then are inserted into pET23d that is also cut with the same enzymes. The acquired plasmids then is transformed into Escherichia coli BL21 for protein expression assay. PCR analysis shows that the DNA pol I both full and partial are successfully cloned into pET23d. The successes are also supported from intercellular DNA pol I protein test expression assay in E. coli. This foundings indicate that the DNA pol I from Geobacillus thermoleovorans isolated from Batu Kuwung hot spring, Serang, Banten, is successfully cloned and expressed by E. coli."

"Sistem CRISPR-Cas9 merupakan mekanisme perlindungan bakteri terhadap materi genetik asing yang diaplikasikan secara luas dalam rekayasa genetika. Kombinasi enzim Cas9 dengan gRNA pada CRISPR-Cas9 memungkinkan terjadinya pengeditan genom terhadap target yang spesifik. Meskipun demikian, Cas9 yang dikembangkan saat ini berasal dari bakteri mesofilik sehingga rentan terdegradasi dan tidak cocok untuk aplikasi pada temperatur tinggi. Di sisi lain, bakteri termofilik Geobacillus kaustophilus telah diisolasi dari mata air panas di Cisolong, Banten, dan diidentifikasi mengandung enzim Cas9. Untuk memperoleh enzim Cas9 yang tidak terdenaturasi pada temperatur tinggi (termostabil), dilakukan uji coba produksi Cas9 rekombinan dari Geobacillus kaustophilus. Gen Cas9 yang telah dikloning pada plasmid pET43.1a ditransformasikan ke dalam Escherichia coli BL21 dan dikultur dengan konsentrasi penambahan IPTG yang bervariasi—0,05 mM, 0,20 mM, dan 0,50 mM. Hasil kultur bakteri dipanaskan pada temperatur yang bervariasi (50 °C, 60 °C, dan 70 °C) untuk mendenaturasi enzim non-termofilik. Setelah itu, sampel dipurifikasi dengan mmobilized Metal Affinity Chromatography untuk memperoleh enzim Cas9. Hasil uji Lowry menunjukkan sampel heated supernatant dengan konsentrasi IPTG 0,05 mM dan temperatur pemanasan 50 °C memiliki konsentrasi protein tertinggi dan hasil purifikasinya memiliki konsentrasi Cas9 sebesar 42,6 μg/mL. Identifikasi protein dengan uji SDS-PAGE menunjukkan ukuran protein hasil purifikasi sebesar 52,61 kDa.

---

The CRISPR-Cas9 system is a bacterial defense mechanism against foreign genetic material that is broadly applied in genetic engineering. The combination of Cas9 enzyme and gRNA in CRISPR-Cas9 allows genome editing of specific targets. However, the currently developed Cas9 originated from mesophilic bacteria, making it susceptible to degradation and unsuitable for applications requiring elevated temperatures. On the other hand, the thermophilic bacterium, Geobacillus kaustophilus, was isolated from a hot spring in Cisolong, Banten, and identified as containing the Cas9 enzyme. To obtain undenatured Cas9 enzymes at high temperatures (thermostable), a production test of recombinant Cas9 from Geobacillus kaustophilus was carried out. The Cas9 gene cloned on the pET43.1a plasmid was transformed into Escherichia coli BL21 and cultured under various IPTG addition concentrations—0.05 mM, 0.20 mM, and 0.50 mM. The bacterial cultures were heated at various temperatures (50 °C, 60 °C, and 70 °C) to denature unwanted non-thermophilic enzymes. Thereafter, the samples were purified using Immobilized Metal Affinity Chromatography to obtain Cas9 enzyme. Lowry protein assay results showed that the heated supernatant sample with 0.05 mM IPTG addition and 50 °C heating temperature has the highest protein concentration, and the purified sample yielded a Cas9 concentration of 42.6 μg/mL. Protein identification with SDS-PAGE revealed a purified protein size of 52.61 kDa"