Pemindahan Materi Genetik pada Bakteri

Konjugasi merupakan mekanisme perpindahan informasi genetik (DNA) dari sel donor ke sel resipien yang terjadi akibat adanya kontak sel dengan sel. Konjugasi bakteri pertama kali ditemukan oleh Lederberg dan Tatum pada tahun 1946. Mereka menggabungkan dua galur mutan Escherichia coli yang berbeda yang tidak mampu mensintesis satu atau lebih faktor tumbuh esensiil dan memberinya kesempatan untuk kawin.

Pemindahan Materi Genetik pada Bakteri

Jika suatu sel E.coli mengandung faktor F yang berupa badan terpisah dari kromosom utama, maka ia dinyatakan berkelamin jantan. Namun, jika tak mengandung F pada sel tersebut, maka dinyatakan berkelamin betina.

Transfer materi genetik dari sel E.coli jantan ke sel E.coli betina didahului terbentuknya pasangan konjugasi antara kedua sel. Pasangan konjugasi ini terbentuk melalui perlekatan suatu pilus kelamin jantan pada permukaan suatu sel kelamin betina.

Menurut Watson (1987), pilus yang berlekatan di atas, merangsang suatu rangkaian kejadian yang mendorong terjadinya replikasi DNA faktor F yang membawa transfer DNA faktor F (hasil replikasi) kepada sel F-. Hanya DNA faktor F (hasil replikasi) yang ditransfer.  Transfer materi genetik faktor F mengakibatkan seluruh sel kelamin betina (F-) di sekitarnya segera berubah menjadi sel kelamin jantan (F+).

Sel-Sel E.coli Berkelamin jantan (Hfr)
Faktor F dalam sel.coli dapat berintegrasi dengan kromosom utama sel melalui peristiwa pindah silang. Sel-sel E.coli berkelamin jantan yang faktor F nya terintegrasi ke dalam kromosom utama akan berubah menjadi sel Hfr (high frequency re
combination). Sama seprti F+, sel Hfr ini dapat membentuk pilus konjugasi dan mentransfer materi genetik ke sel F-.

Watson dkk (1987) menyatakan, jika suatu sel Hfr berdekatan dengan sel F-, terjadi replikasi DNA yang terinduksi oleh konjugasi, dan karena ujung pengarah faktor F berlekatan dengan kromosom utama, jadi transfer materi genetik kromosom utama terjadi pula.Transfer materi genetik utuh jarang terjadi karena konjugasi sel jantan dan sel betina sangat rapuh dan mudah terpisah, sebelum proses transfer utuh selesai. Sehingga biasanya sel betina (F-) tidak berubah menjadi sel berkelamin jantan. (Corebima, 1997).
1.  Tranformasi
Transformasi pertama kali ditemukan oleh Frederick Griffith pada tahun 1928. Dia mempelajari transformasi satu tipe Streptococcus pneumoniae menjadi tipe yang berbeda. S. pneumoniae dibagi menjadi 100 tipe lain yang berbeda atas dasar perbedaan kimia pada kapsulnya. Jadi, tipe 1 menghasilkan kapsul yang berbeda dengan tipe 2, dan seterusnya.
Transformasi ialah proses pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah informasi genetik (DNA) dari satu sel ke sel lainnya. DNA tersebut diperoleh dari sel donor melalui lisis sel alamiah atau dengan cara ekstraksi kimiawi. Begitu fragmen DNA dari sel donor tertangkap oleh sel resipien, maka terjadilah rekombinasi.

Manfaat yang didapat dari transformasi gen pada bakteri adalah :
1.  Sarana penting  dalam rekayasa genetika.
2.  Memetakan kromosom bakteri.
3.  Bermanfaat dalam penelitian-penelitian genetik bakteri di laboratorium.
2.  Transduksi
Beberapa jenis virus berkembang biak di dalam sel bakteri. Virus-virus yang inangnya adalah bakteri seringkali disebut bakteriofage atau fage. Pada waktu fage menginfeksi bakteri, fage memasukkan DNA-nya ke dalam bakteri tersebut. DNA fage ini kemudian bereplikasi di dalam sel bakteri atau berintegrasi dengan kromosom bakteri. Inilah yang dikenal dengan transduksi. Jadi, transduksi adalah proses perpindahan gen dari suatu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofage lalu oleh bakteriofage tersebut plasmid ditransfer ke populasi bakteri. Transduksi ditemukan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg pada tahun 1952. Pada waktu DNA fage dikemas di dalam pembungkusnya untuk membentuk bakteri-bakteri fage baru, DNA fage tersebut dapat membawa sebagian dari DNA bakteri yang telah menjadi inangnya. Selanjutnya, bila fage menginfeksi bakteri lainnya, maka fage akan memasukkan DNA-nya yang mengandung sebagian dari DNA bakteri inang sebelumnya. Dengan demikian, fage tidak hanya memasukkan DNA-nya sendiri ke dalam sel bakteri yang diinfeksinya, tetapi juga memasukkan DNA dari bakteri lain yang ikut terbawa pada DNA fage. Jadi, secara alami fage memindahkan DNA dari satu sel bakteri ke bakteri lainnya.
Ada dua tipe transduksi, yaitu:
1. Transduksi Terbatas
Pada proses ini tidak semua gen dapat ditransfer. Transduksi terbatas terjadi saat profage telah terintegrasi pada kromosom bakteri. Gen-gen bakteri yang  mengalami transduksi terbatas adalah yang berdekatan dengan profage yang terintegrasi.

2. Transduksi Umum

Transduksi umum terjadi bila suatu fage memindahkan gen dari kromosom bakteri atau plasmid. Pada saat fage memulai siklus litik, enzim-enzim virus menghidrolisis kromosom bakteri menjadi potongan-potongan kecil DNA. Setiap bagian dari kromosom bakteri tersebut dapat digabungkan dengan kepala fage selama perakitan fage. Fage yang telah berisi DNA sel bakteri dapat menginfeksi sel lain dan mentransfer gen bakteri di dalam sel resipien DNA bakteri dan bergabung dengan rekombinasi homolog menggantikan gen dalam sel resipien. Transduksi ini terjadi pada bakteri gram positif dan gram negatif.

Comments

Popular posts from this blog

Ketahui 4 Poin Penting Perbedaan Antara BRI Simpedes dan BRI Britama Agar Anda Tidak Salah Pilih

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Radiasi Matahari

Deskripsi dan Klasifikasi Pohon Beringin