📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

ISOLASI DAN KARAKTERISASI KANDIDAT GEN DELTA-GUAIENE SYNTHASE DARI TUMBUHAN PENGHASIL GAHARU (GYRINOPS VERSTEEGII)

Gaharu merupakan resin aromatik bernilai ekonomi tinggi yang terakumulasi pada heartwood tumbuhan famili Thymelaeaceae, terutama pada genus Aquilaria dan Gyrinops, sebagai respons pertahanan terhadap infeksi mikroba. Proses pembentukan gaharu alami membutuhkan waktu puluhan tahun, sehingga ketersediaan bahan baku tidak mampu memenuhi permintaan pasar dan turut meningkatkan tekanan eksploitasi terhadap populasi pohon penghasilnya di alam. Salah satu pendekatan alternatif yang berpotensi mendukung produksi senyawa gaharu secara berkelanjutan adalah rekayasa metabolik melalui pemanfaatan informasi gen-gen kunci jalur biosintesis seskuiterpen. Salah satu seskuiterpen utama pada resin gaharu adalah delta-guaiene yang dikatalisis oleh enzim delta-guaiene synthase (dGS). Namun, informasi molekuler mengenai gen pengkode dGS pada Gyrinops versteegii (GvdGS) masih sangat terbatas dan sebagian besar masih berupa anotasi transkriptom yang belum dikarakterisasi secara molekuler. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi kandidat gen GvdGS. RNA total diekstraksi dari batang semai G. versteegii yang telah diinokulasi jamur endofit Fusarium solani selama 14 hari dan 28 hari, dilanjutkan dengan sintesis cDNA dan amplifikasi gen target. Amplifikasi berbasis cDNA kurang baik, sehingga isolasi gen dilakukan menggunakan DNA genomik sebagai templat alternatif, dengan set oligonukleotida yang terkonservasi pada tumbuhan penghasil gaharu. Amplifikasi berhasil menghasilkan kontig sepanjang 1825 bp yang dikarakterisasi menggunakan BLAST, prediksi ORF, identifikasi domain protein (InterPro), serta analisis pohon filogenetik (MEGA 12). Kontig yang diperoleh memiliki kemiripan lebih tinggi terhadap gen GvdGS dari whole genome sequencing (WGS) dibandingkan gen alpha humulene syntase pada G. versteegii (GvaHS), dengan query cover 80%, persentase identitas 98.77%, dan e-value 0. ORF terpilih mengkode fragmen protein sepanjang 119 asam amino dengan domain khas TPS berupa domain TPS (N-terminal domain superfamily), TPS (N-terminal), Terpenoid cyclases, dan Isoprenoid synthase domain superfamily. Analisis filogenetik menunjukkan kontig berkerabat lebih dekat dengan referensi GvdGS dengan dukungan bootstrap 99%, dan terpisah dengan klade GvaHS. Penelitian ini menyimpulkan bahwa sekuens parsial dari kandidat gen GvdGS berhasil didapat melalui strategi amplifikasi silang menggunakan primer GvaHS akibat tingginya homologi sekuens antargen dGS dan aHS. Selain itu, informasi molekuler dasar yang diperoleh dapat menjadi landasan untuk validasi fungsional dan aplikasi rekayasa metabolik dalam produksi senyawa gaharu secara berkelanjutan.