Kloning dan ekspresi gen pdc penyandi pyruvate decarboxylase dari zymobacter palmae

Kusuma, Agitya Putra

Abstrak Gen pdc merupakan penyandi enzim pyruvate decarboxylase (PDC) yang berperan dalam proses produksi asetaldehida secara homofermentatif. Asetaldehida berperan penting dalam sintesis asam asetat, anhidrid asam asetat, butanol, etil asetat dan piridin. Kebutuhan asetaldehida terus mengalami peningkatan setiap tahun, sehingga memerlukan teknologi produksi yang efektif, efisien dan ramah lingkungan. Rekayasa genetika dengan penerapan teknologi DNA rekombinan diharapkan dapat dikembangkan sebagai teknologi alternatif produksi asetaldehida dengan memanfaatkan metabolisme bakteri dan limbah biomassa pertanian. Untuk mengembangkan teknologi tersebut, pada penelitian ini telah dilakukan kloning dan ekspresi gen pdc penyandi pyruvate decarboxylase dari Zymobacter palmae. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk (1) mengisolasi gen pdc dari genom bakteri Z. palmae, (2) mendapatkan klon gen pdc pada vektor plasmid pGEM-T easy, (3) menguji ekspresi gen pdc pada vektor plasmid pET21b. Penelitian ini dimulai dengan studi bioinformatika yang bertujuan untuk mencari sekuen gen pdc pada GenBank NCBI dan mendesain pasangan primer PCR dengan memanfaatkan beberapa perangkat lunak seperti Genamics Expression, BioEdit, FastPCR dan DNA Calculator Online. Gen pdc didapatkan dengan metode PCR menggunakan genom Z. palmae digunakan sebagai DNA cetakannya. Kloning dilakukan dengan membuat DNA rekombinan antara gen pdc dan plasmid pGEM-T easy yang ditransformasikan ke dalam E. coli DH5α untuk selanjutnya dilakukan konfirmasi tingkat keberhasilan dengan isolasi plasmid. Uji ekspresi gen pdc dilakukan dengan menggunakan plasmid pET21b dan ditransformasikan ke dalam E. coli BL21 DE3pLys. Hasil dari penelitian ini adalah DNA rekombinan antara gen pdc hasil amplifikasi dengan metode PCR dan pGEM-T easy telah berhasil diklon ke dalam E. coli DH5α. Analisis restriksi dengan NdeI dan BamHI terhadap plasmid rekombinan pGEM-T easy + pdc menghasilkan dua pita yang masing-masing berukuran ± 3018 bp (identik dengan ukuran pGEM-T easy) dan ± 1671 bp (identik dengan ukuran pdc Z. palmae). Uji ekspresi gen pdc pada pET21b melalui E. coli BL21 DE3pLys belum berhasil dilakukan, sehingga memerlukan kajian lebih mendalam mengenai metode yang digunakan dalam penelitian tersebut. Kata Kunci : Kloning, Ekspresi, Gen pdc, Pyruvate Decarboxylase, Zymobacter palmae.