Konjugasi Dan Rekmbinasi Fag Bakteri Bab 13-14 Aji

Aji Pramono

(130342615342)

Zackiyatul Miskiyah (130342615

) BAB 13

KONJUGASI PADA BAKTERI Konjugasi adalah suatu proses transfer informasi genetik satu arah yang terjadi melalui kontak sel langsung antara suatu sel bakteri donor dan suatu sel bakteri resipien (Russel, 1992). Sel bakteri donor dipandang sebagai yang berkelamin jantan, sedangkan sel resipien dipandang sebagai yang berkelamin betina. Konjugasi merupakan satu peristiwa, selain transformasi dan transduksi, yang menyebabkan terjadinya rekombinasi pada bakteri. Tabel 13.1 persamaan dan perbedaan rekombinasi yang terjadi melalui transformasi, transduksi, dan konjugasi pada bakteri (Gardner, dkk,. 1991) Proses Rekombinasi transformasi Transduksi Konjugasi

Kriteria Dibutuhkan kontak sel Tidak Tidak Ya

Sensitif terhadap Dnase Ya Tidak Tidak

Peristiwa konjugasi ditemukan pada E. coli. Lederberg dan Tatum mempelajari dua strain E. coli yang berbeda kebutuhan nutrisinya, yaitu strain A dan B (Russel, 1992; Klug dan Cummings. 2000). Strain A bergenotip mei-bio- thr+ leu+ thi+, sedangkan strain B bergenotip met+ bio+ thr leu thi. Strain yang memiliki gen mutan membutuhkan tambahan nutrisi terkait dalam medium pertumbuhannya agar dapat hidup, sedangkan strain yang memiliki genetik wild-type tidak membutuhkan tambahan nutrisi terkait dalam medium pertumbuhannya.

Bakteri Mutan (Auxotrop)

Wild Type (Prototroph)

Tidak butuh tambahan nutrisi pada medium tumbuh

Butuh tambahan nutrisi pada medium tumbuh

Strain A

Asam amino metionin dan Vitamin biotin

Strain B

Asam amino teronin dan Vitamin tiamin

Pada Gambar 13.1 pada percobaan tersebut strain A dan B dicampur dan ditumbuhkan pada cawan yang berisi medium minimal. Sebagai kontrol ke dua strain ditumbuhkan pada medium minimal secara terpisah. Kedua strain yang dikultur secara terpisah pada medium minimal memang tidak tumbuh (tidak ada koloni), sebaliknya pada medium tempat kultur campuran A dan B, ternyata beberapa koloni dapat tumbuh. Kenyataan tersebut membuktikan bahwa koloni-koloni tersebut mampu membuat/ mensintesis sendiri nutrisi tertentu yang kurang atau bahkan tidak tersedia dalam medium minimal.

Sel-sel bakteri yang berkemampuan menjadi donor selama proses konjugasi, memiliki karakteristik pembeda berupa adanya jalur tambahan serupa rambut di permukaan sel yang disebut sebagai F pili atau sex pili ( Gardener, dkk., 1991). Pembentukan F pili berada dibawah kontrol beberapa gen (sekitar sembilan) yang terletak pada suatu molekul DNA sirkuler kecil yang disebut juga sebagai kromosom mini (Gardner, dkk., 1991). Kromosom mini tersebut disebut sebagai F (fertility)factor, sex faktor, ataupun plasmid F, dan berukuran panjang sekitar 94.500 pasang nukleotida. Jumlah gen yang terletak pada F faktor selengkapnya sekutar 19 gen (Klug dan Cummings, 2000), termasuk 9 gen yang bertanggung jawab terhadap pembentukan F pili. Gen-gen lain (tidak termasuk ke-9 gen tersebut) bertanggung jawab terhadap transfer informasi genetik. Bakteri F+, F-, dan Hfr Suatu sel donor yang mengandung faktor F yang otonom tidak terintegrasi disebut sebagai sel F+, sebaliknya sel yang tidak mengandung faktor F disebut sel F - (sel resipien). Sel F+ mempunyai kemampuan membentuk F pili maupun tabung konjugasi serta akhirnya melakukan transfer materi genetik, sedangkan F tidak memiliki kemampuan seperti sel F+, jika suatu

populasi sel F+ dicampur dengan satu populasi sel-sel F, lambat laun pada generasi-generasi berikutnya tidak lagi dijumpai populasi sel F. Seluruh sel turunan merupakan populasi sel F + (Gardner, dkk., 1991). Pada 1953, W. Hayes mengisolasi strain lain yang juga memperlihatkan laju atau frekuensi rekombinasi yang serupa (sangat tinggi). Strain-strain yang memiliki laju atau frekuensi rekombinasi yang sangat tinggi ini disebut sebagai strain Hfr (High-frequency recombination), dapat dinyatakan pula bahwa sebenarnya strain Hfr merupakan suatu starin F+ khusus. Strain-strain Hfr terbentuk melalui suatu peristiwa pindah silang tunggal yang berdampak terintegrasinya faktor F kedalam kromosom bakteri (Russel, 1992). Suatu sel Hfr memiliki faktor F yang berintegrasi dengan kromosomnya. Dalam keadaan terintegrasi dengan kromosom inang, faktor F tidak bereplikasi secara babas, tetapi bereplikasi bersama bagian kromosom inang yang lain. Oleh karena itu gen faktor F yang terintegrasi masih fungdional, maka sel Hfr juga dapat berkonjugasi dengan sel F. Pada saat proses konjugasi berlangsung, peristiwa yang serupa pada konjugasi F+>