Bakteri Favoritku. :-)


Streptomyces lavendulae

 

Streptomyces lavendulae adalah jenis bakteri gram positif (memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal pada dinding selnya) dan bersifat aerobik (membutuhkan oksigen yang banyak). Selain itu, bakteri ini juga bersifat non-motile (tidak memiliki alat gerak khusus,misalnya seperti flagella). (TheLabRats,2005)  Koloni bakteri ini berwarna putih sedikit cokelat muda,memiliki miselium aerial yang utuh dan padat,rantai spora yang panjang, dan memiliki warna sel yang biru bila ditambahkan reagen kristal violet karena bakteri ini memiliki lapisan peptidoglikan yang dapat menyerap warna ungu kebiruan dari reagennya.

Berikut ini adalah gambar bakteri Streptomyces lavendulae :

b

Streptomyces lavendulae tumbuh dengan optimal pada temperature 26o C. Dalam biosafety, bakteri ini termasuk ke dalam level biohazard 1. Maksud dari level biohazard 1 yaitu bahwa bakteri ini tidak menimbulkan penyakit dan tidak bersifat patogen pada manusia. (TheLabRats, 2005)

Bakteri ini dapat ditumbuhkan di medium YMG broth dan YMG agar. Medium YMG(Yeast and Malt Extract with Glucose Media) broth terdiri atas 4 gram Glukosa, 4 gram ragi, 10 gram ekstrak kaldu gandum, dan 850 ml air.  Cara pembuatannya,yaitu keempat bahan itu dicampur dalam wadah kaca steril, diatur pada pH 7,2  dengan larutan KOH, ditambah dengan air distilasi hingga volume campuran tepat 1000 ml, dan medium ini diautoklaf atau disterilisasi dengan filter. Medium ini dapat  digunakan untuk medium cair penumbuhan beberapa spesies Streptomyces khususnya Streptomyces lavendulae dalam jumlah yang banyak.Sedangkan untuk medium YMG(Yeast and Malt Extract with Glucose Media) agar dibutuhkan bahan-bahan yang sama dengan YMG broth dan ditambah dengan 2 gram CaCO3 serta 12 gram agar. Cara pembuatannya sama dengan  pembuatan YMG broth dan ditambah dengan pendinginan medium agar supaya mengeras. Tujuannya adalah untuk melihat morfologi koloni Streptomyces lavendulae ketika tumbuh. (TheLabRats,2005)

Streptomyces lavendulae berperan sebagai sumber genomik enzim restriksi SlaI. Enzim ini memiliki urutan bagian restriksi (Restriction Site Sequence)  berupa :               …CTCGAG…

…GAGCTC…

Sedangkan urutan bagian restriksi setelah dipotong  (Restriction Site  Sequence After Cut)  adalah :

…C TCGAG…

…GAGCT C…

Enzim SlaI ini dapat bereaksi dengan baik pada kondisi reaksi dengan temperatur 37o C. Namun,  enzim SlaI ini dapat didenaturasi oleh panas dengan temperatur  65o C selama 20 menit. Selain itu, enzim restriksi SlaI juga memiliki ujung yang sesuai (compatible ends) dengan enzim-enzim restriksi lainnya, yaitu enzim PaeR7I, Sfr274I, StrI, TliI, dan XhoI. (TheLabRats,2005)

Berikut ini adalah tingkatan taksonominya :

Domain    : Bacteria

Phylum     : “Actinobacteria”

Kelas        : Actinobacteria

Subkelas  : Actinobacteridae

Ordo         : Actinomycetales

Sub ordo   : Streptomycineae

Family       : Streptomycetaceae

Genus       : Streptomyces

Spesies     : Streptomyces lavendulae (TheLabRats,2005)

Streptomyces lavendulae dalam sistem grouping saat initermasuk ke dalam kelompok VII : Streptomycetes.  Alasan dimasukkannya bakteri ini ke dalam kelompok VII disebabkan oleh adanya beberapa hal yang dimilikinya. Di antaranya adalah miselium aerial yang utuh dan padat,rantai spora yang panjang, dan kemampuan tinggi dalam menghasilkan antibiotik. Hal-hal ini termasuk karakteristik yang dimiliki oleh kelompok VII : Streptomycetes. (Madigan,2009).Jadi, itulah beberapa alasan masuknya bakteri  Streptomyces lavendulae ke dalam kelompok VII.

Selain itu, Streptomyces lavendulae juga memiliki miscellaneous atau nama lain Actinomyces lavendulae. Hal ini dikarenakan dahulu bakteri ini dimasukkan ke dalam grup I : Actinomycetes yang memilki contoh genus Actinomyces. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yang dimiliki oleh bakteri ini, yaitu sifatnya yang fakultatif aerobic, mikrokoloni berfilamen, memiliki sifat pathogen pada manusia, dan tidak terbentuk miselium. (Madigan,2009). Namun, setelah beberapa hasil penelitian terhadap bakteri ini, ternyata ditemukan bahwa kebanyakan bakteri ini bisa menghasilkan miselium yang padat dan utuh, termasuk bakteri aerobik, dan bisa  menghasilkan antibiotik yang bermanfaat melawan mikroba pathogen lainnya (karakteristik grup VII : Streptomycetes). Jadi, karena beberapa faktor inilah yang akhirnya membuat bakteri  Streptomyces lavendulae dipindahkan dari grup I : Actinomycetes ke grup VII : Streptomycetes. Selain itu, ada kemungkinan bakteri , Streptomyces lavendulae telah beradaptasi dan berevolusi atau bahkan bisa mengalami mutasi,baik secara internal (sel/koloni bakteri ini) maupun secara eksternal (faktor lingkungan : pH, tempertaur, kelembapan, pengaruh mikroba lainnya, ketersediaan nutrisi, kadar oksigen, dan sebagainya).  Akibatnya, terjadi perubahan sifat secara genotif and fenotif yang akhirnya membuat bakteri ini dipindahkan dari grup I ke grup VII untuk menyesuaikan sifat-sifatnya yang berubah dengan karakteristik grup VII yang lebih cocok daripada karakteristik grup I.

 

Miscellaneous atau nama lain dari  Streptomyces lavendulae yaitu Actinomyces lavendulae terkadang masih dipakai untuk menyebut nama yang populer untuk bakteri ini. (TheLabRats,2005). Hal ini disebabkan karena nama populer ini terkadang dimaksudkan untuk mengenang dan lebih mengetahui asal nama bakteri ini dari grup I dahulu serta untuk mengetahui perubahan sifat-sifatnya hingga dimasukkan ke grup yang baru, grup VII.

Dalam aplikasi bidang kesehatan, Streptomyces lavendulae menghasilkan cycloserine, yaitu antibiotik spectrum luas yang digunakan untuk mengobati penyakit tuberculosis atau TBC. D-cycloserine (DCS : 4-amino-3-isoxazolidinone) yang dihasilkan  Streptomyces lavendulae dapat menghambat atau mengganggu aktivitas katalitik enzim D-alanine racemase (ALR) dan D-alanine ligase (Ddl) pada lapisan peptidoglikan (untuk biosintesis dinding selnya) dan juga melemahkan dinding sel bakteri penyebab TBC, yaitu Mycobacterium tuberculosis. Kedua enzim ini adalah target spesifik dari antibiotic DCS ini. (Feng,2003)

Dinding sel bakteri adalah target ideal untuk obat atau antibiotic dengan desain tertentu karena kemiripan struktur dan siklus biosintesis yang sulit atau tidak bisa dideteksi oleh sel inang mamalia yang diserang atau diinfeksi oleh bakteri tersebut. Dinding sel mikrobakteria berfungsi sebagai rintangan (barrier) permebealitas yang efisien. Peptidoglikan yang merupakan backbone atau penyangga utama pada struktur dinding sel ini, berisi asamD-amino, D-alanine, D-glutamate, dan diaminopimelate,yang berkontribusi dalam stabilitas melawan degradasi proteolitik. D-Alanine adalah salah astu molekul sentral yang ada apada tahap penghubung silang dalam pembangunan peptidoglikan. Biosintesis peptidoglikan dalam mikrobakteria mengikuti siklus yang mirip dalam eubakteria lainnya.  Ada tiga enzim yang termasuk ke dalam biosintesis percabangan D-alanine yaitu : D-alanine racemase (Alr) yang tergantung pada fosfat pyridoksal , D-alanine yang tergantung ATP : D-alanine ligase (Ddl), dan :D-alanine-yang ditambah enzim (MurF) yang juga tergantung ATP. D-Cycloserine (DCS; 4-amino-3-isoxazolidinone) memiliki analog yang rigid terhadap  D-alanine dan bisa  menargetkan  Alr and Ddl pada Mycobacterium tuberculosis. (Feng,2003)

Bila enzim D-alanine racemase (ALR) dan D-alanine ligase (Ddl) ini diganggu, maka dapat menyebabkan ketidakstabilan sel Mycobacterium tuberculosis,bahkan bisa terjadi degradasi proteolitik pada selnya. Hal ini tentu akan menghambat atau mengurangi atau menghilangkan kemampuan infektifitas bakteri Mycobacterium tuberculosis. Kemampuan antibiotik cycloserine dari Actinomyces lavendulae atau Streptomyces lavendulae ternyata memiliki target letal yang digunakan sebagai desain rasional untuk membuat agen antimikroba dan obat antimikrobakteria yang baru bagi kesehatan manusia. Agen antimikroba dan antimikrobakteria ini dapat memiliki struktur yang berhubungan atau tidak berhubungan dengan struktur DCS ini. (Feng,2003)

Antibiotik cycloserine ini juga efektif melawan mikrobakteria dan juga direkomendasikan dalam pengobatan secara kemoterapi untuk melawan tuberculosis atau TBC yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis.  Targetnya adalah kedua jenis enzim D-alanine (D-alanine racemase (ALR) dan D-alanine ligase (Ddl) ) yang terlibat aktif dalam siklus biosintesis peptidoglikan pada bakteri Mycobacterium tuberculosis. Antibiotik cycloserine yang berperan sebagai tipe inhibitor dapat melemahkan dinding sel dan bekerja secara sinergis dengan agen antimikroba lainnya dalam mengobati penyakit TBC ini.(Feng,2003) Hal ini sangat bermanfaat dalam pengobatan TBC atau tuberkulosis di dunia dan bisa mengurangi dampak negatif dari penyakit ini.

DAFTAR PUSTAKA :

Feng, Zhengyu and Raúl G. Barletta. 2003. Roles of Mycobacterium smegmatis D- Alanine:D-Alanine Ligase and D-Alanine Racemase in the Mechanisms of Action of and   Resistance to the Peptidoglycan Inhibitor D-Cycloserine. J.  Antimicrobial  Agents and   Chemotherapy 47(1) : 283-291

Madigan, Michael T. 2009. Biology of Microorganism. San Fransisco : Pearson Benjamin Cummings. Page : 175

TheLabrat. 2005.  Streptomyces lavendulae. www.thelabrat.com/restriction/sources/    Streptomyceslavendulae.shtml. Diakses : 02/11/2011, 16:22

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s