Jumat, 19 Agustus 2016

Mekanisme Sistem Imun Bakteri Terhadap Serangan Virus

Mekanisme Sistem Imun Bakteri Terhadap Serangan Virus

      Salah satu keunikan dari organisme kecil seperti bakteri adalah kemampuan untuk mengenali virus dan melakukan mekanisme pertahanan diri atau disebut sistem imun. Hal ini menarik peneliti dari Rockefellar University untuk mengkaji bagaimana proses ini terjadi di dalam sel bakteri dengan harapan dapat digunakan sebagai petunjuk dalam pengembangan enzim pemotong virus dikemudian hari.

      Mikroorganisme diketahui memiliki sistem imunitas yang disebut sistem Cas atau Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) associated system. CRISPR sendiri merupakan pengulangan singkat pasangan basa pada segmen DNA bakteri dimana setiap pengulangan terdapat segmen pendek DNA yang disebut spacer. Mekanisme kerjanya adalah ketika terjadi infeksi virus, spacer yang berada diantar CRISPR akan ditrankripsi ke dalam untaian pendek RNA sebagai penuntun enzim Cas9 nuklease untuk mengenali virus (protospacer) untuk kemudian dipotong. Pemotongan protospacer oleh Cas9 memerlukan adanya protospacer adjust motif (PAM) atau lebih mudahnya sebut saja penanda spesifik yang merupakan suatu pasangan basa  yang dikenali oleh Cas9 untuk menempel dan memotong DNA virus.
Cas9
Cas9 Menyisipkan Spacer Baru
      Dapat dilihat bahwa sistem Cas menggunakan spacer sebagai penanda untuk mengenali virus yang telah dikenali. Lalu bagaimana dengan infeksi virus baru yang memiliki susunan genetika yang berbeda? Heler dkk menyimpulkan bahwa Cas9 berperan dalam proses adaptasi bakteri terhadap virus baru berdasarkan kemampuannya dalam mengenali sekuens PAM sehingga spacer baru dapat disisipkan kedalam CRISPR. Sebelumnya mereka telah  melakukan percobaan untuk melihat bagaimana Cas9 mengenali virus berbeda menggunakan bakteri Streptococcus pyogenesis dan Streptococcus thermophillus. Kedua organisme ini memiliki sekuens PAM yang berbeda dan ditemukan bahwa cas9 mampu mengenali kedua jenis PAM ini. Selanjutnya mereka memodifikasi Cas9 pada bagian yang mengenali PAM dan menemukan bahwa bakteri tidak mampu mengenali virus baru.

      Sistem imunitas bakteri yang kemudian dikenal sebagai sistem Cas ini banyak dimanfaatkan dalam teknologi rekayasa genetika dimana pemotongan untaian DNA tertentu kini dapat dilakukan dengan menggunakan spacer sebagai penanda pada CRISPR. Saat ini CRISPR telah digunakan untuk memodifikasi berbagai target DNA pada prokariotik hingga eukariotik dengan menggunakan satu enzim saja (Cas9). Salah contoh penggunaannya adalah pada proses rekayasa tanaman untuk menghilangkan gen yang bertanggung jawab pada kerentanan tanaman terhadap bakteri atau memotong gen penyebab pembusukan buah.

Terima Kasih
Referensi
Robert Heler, Poulami Samai, Joshua W. Modell, Catherine Weiner, Gregory W. Goldberg, David Bikard, Luciano A. Marraffini. Cas9 specifies functional viral targets during CRISPR–Cas adaptation. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature14245
Mekanisme Sistem Imun Bakteri Terhadap Serangan Virus
4/ 5
Oleh

Berlangganan via email

Suka dengan postingan di atas? Silakan berlangganan postingan terbaru langsung via email.

Lihat Komentar

Untuk menyisipkan kode pendek, gunakan <i rel="code"> ... KODE ... </i>
Untuk menyisipkan kode panjang, gunakan <i rel="pre"> ... KODE ... </i>
Untuk menyisipkan gambar, gunakan <i rel="image"> ... URL GAMBAR ... </i>