Konjugasi Bakteri

TUGAS 9

BAB 13 – BAB 14 : KONJUGASI PADA BAKTERI & REKOMBINASI PADA FAG BAKTERI Resume Disusun untuk memenuhi tugas Genetika II Yang dibina oleh Prof. Dr. Duran Corebima Aloysius, M.Pd

Disusun Oleh: Kelompok 7 Fetty Hariyanti

(120341400023)

Gupita Laksmi Pinasthika (120341421990)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Oktober 2014

BAB 13 Konjugasi pada Bakteri Konjugasi adalah suatu proses transfer informasi genetic satu arah yang melalui kontak sel langsung antara sel bakteri donor dan sel bakteri resipien. Konjugasi juga dapat diartikan sebagai fusi temporer dua organisme sel tunggal dalam rangka transfer seksual materi genetic. Konjugasi pertama kali ditemukan oleh J. Lederberg dan E.L Tatum yang melakukan percobaan pada dua strain E.coli yang berbeda kebutuhan nutrisinya yaitu A dan B. Strain A bergenotip met--, bio- thr+leu+thi+ sedangkan strain B bergenotip met+ bio+ thr- leu- thi-. Strain mutan yang membutuhkan tambahan nutrisi pada medium pertumbuhannya agar dapat tetap hidup. Strain yang membutuhkan tambahan nutrisi dalam medium Bagan percobaan Lederberg dan Tatum

pertumbuhannya

disebut

auxotroph sedangkan strain wild type disebut dengan prototroph.

Dari bagan percobaan diatas dapat dibuktikan bahwa setelah strain A dan strain B dapat mensitetis sendiri nutrisi tertentu yang kurang pada medium minimal. Hal ini diartikan sebagai akibat suatu pertukaran genetic yang bukan tergolong mutasi yang mana peristiwa rekombinasi inilah yang menyebabkan pada perlakuan campuran strain A dan B, sebagian sel auxotroph

berubah

menjadi prototroph. Menurut Bernard Davis dengan percobaannya menggunakan perangkat tabung U dapat diketahui bahwa kontak antar sel memang dibutuhkan agar terjadi suatu perubahan genetic sebagaimana yang dilaporkan Lederberg dan Tatum. Selama konjugasi berlangsung, terjadi transfer DNA dari sel donor ke sel resipien melewati suatu penghubung antar sel khusus yang disebut dengan tabung konjugasi. Sel donor memiliki karakteristik pembeda berupa adanya juluran tambahan serupa rambut di permukaan sel yang disebut dengan F pili (sex pili).

Sel-sel bakteri yang memiliki suatu F factor akan membentuk tabung konjugasi yang akan menghubungkan sel donor dengan sel resipien. Bakteri F+, F- dan Hfr Istilah yang perlu diingat dalam bab ini: a.

Sel donor  memiliki faktor F otonom yang tidak terintegrasi disebut dengan sel F+

b.

Sel resipien  sel yang tidak mengandung faktor F

Sel-sel F+ mempunyai kemampuan membentuk F pili maupun tabung konjugasi yang nantinya akan melakukan transfer materi genetic, sedangkan sel F- tidak memiliki kemampuan seperti tersebut. Percobaan yang dilakukan oleh Cavalli-Sforza diperoleh suatu strain bakteri donor yang mempunyai laju frekuensi rekombinasi yang sangat tinggi atau 1000 kali lebih tinggi disbanding laju frekuensi rekombinasi pada strain F+. Strain ini disebut sebagai strain Hfr (High frequency recombination) yang juga disebut dengan strain F+ khusus. Perbedaan antara strain Hfr dan strain F+ adalah bahwa setelah rekombinasi sel F- hampir tidak pernah berubah menjadi sel F+ ataupun sel Hfr, namun setelah konjugasi sel F+ dan sel F- , sel resipien itu selalu menjadi sel F+. Faktor F1 Terkadang, terlepasnya faktor F dari kromosom inang mengandung sebagian kecil kromosom inang yang letaknya berdekatan dengan faktor F disaat terjadinya integrasi. Hal inilah yang mengakibatkan terbentuknya Faktor F1 yang mengandung sebagian kromosom bakteri atau gen-gen bakteri. Sel yang memiliki faktor F1 masih tetap dapat berkonjugasi dengan sel F- karena keseluruhan fungsi dari faktor F tetap ada. Percobaan Konjugasi yang Terputus dari E. Wollman dan F.Jacob Wollman dan Jacob mempelajari proses transfer materi genetic antara Hfr H dan strain F-. Setelah kedua strain dicampurkan dalam medium pertumbuhan dan mulai melakukan konjugasi, sampel diambil dan diblender untuk memutuskan tabung konjugasi dan sel-selnya yang selanjutnya akan dianalisis untuk menentukan waktu relative sel donor memasuki sel resipien. Dari hasil percobaan

ini diperoleh informasi bari bahwa pada menit setelah bukti pentransferan pertama terdeteksi, terjadi peningkatan frekuensi rekombinan. Contohnya pada 10 menit pertama frekuensi rekombinan azi sekitar 10% sedangkan pada 5 menit berikutnya frekuensi sudah mencapai 50 %. Grafik peningkatan frekuensirekombinan

Pemetaan Kromosom E.coli atas Dasar Hasil Percobaan Konjugasi Terputus Interval waktu kemunculan tipe rekombinan antara suatu gen penanda dengan yang lainnya dapat digunakan sebagai suatu ukuran jarak genetic. Data percobaan konjugasi menunjukkan bahwa transfer kromosom berlangsung dalam laju yang konstan sehingga interval linterval waktu ini benar-benar dapat digunakan untuk memperkirakan jarak fisik antar gen penanda pada kromosom. Selain itu, satuan waktu menit cukup sesuai untuk digunakan sebagai satuan standar pengukuran jarak fisik antar gen pada kromosom E.coli. Dalam percobaannya, Wollman dan Jacob menemukan sebuah perbedaan yang penting yaitu meskipun gen-gen selalu ditransfer secara linear, gen yang masuk ke sel resipien terlebih dahulu dan yang kemudian tampaknya berbeda sesuai dengan strain Hfr yang digunakan. Laju masuknya gen berbeda-beda untuk tiap strain sehingga ditemukan satu pola yang jelas. Perbedaan besar antara tiap strain adalah titik awal serta arah masuknya gen-gen dilihat dari titik awal tersebut.

Wollman mengajukan postulat bahwa data yang ada pada gambar diatas terjadi disebabkan oleh wujud kromosom E.coli. Pada gambar tersebut dinyatakan bahwa jika titik awal transfer gen (O) berbeda antar strain, maka urutan gen yang akan ditransfer berbeda-beda pula. Titik awal transfer gen (O) diduga berasal dari strain Hfr faktor F berintegrasi ke dalam kromosom pada titik yang berbeda dan posisi itulah yang menentukan tapak O. Pemetaan Kromosom E.coli atas dasar Percobaan Konjugasi yang Tidak Terputus. Pada percobaan ini konjugasi dibiarkan berlangsung selama 1-2 jam tanpa terputus-putus. Hasilnya memperlihatkan adanya frekuensi yang berbeda-beda untuk tiap penanda rekombinan itu. Frekuensi rekombinan menurun dari penanda rekombinan yang dijadikan patokan, semakin jauh jarak dari penanda patokan, frekuensi tiap penanda rekombinan lain juga berkurang. Hal ini disebabkan karena dua hal yaitu: 1. Putusnya tabung konjugasi maupun kromosom per satuan waktu. 2. Tiap dua penanda donor diintegrasikan ke dalam kromosom resipien melalui rekombinan memiliki peluang yang rendah.