Temukan Spesies Baru, Dosen FIK UMS Lulus Doktor Biologi dari UGM

Dikirim oleh ridlo pada Kam, 02/20/2020 - 11:32
spesies-baru-antar-doktor-fik

Dosen Program Studi Kesehatan Masyarakat Fakultas Ilmu Kesehatan (FIK) Universitas Muhammadiyah Surakarta (UMS), Ambarwati, berhasil menemukan satu spesies baru bernama Streptomyces. Penemuan ini didapatkan dari hasil penelitian disertasinya di bawah bimbingan tim Promotor : Prof. Ir. Triwibowo Yuwono, PhD (Fakultas Pertanian UGM), Prof. Dr. Subagus Wahyuono, MSc, Apt. (Fakultas Farmasi UGM) dan Prof. Sukarti Moeljopawiro, PhD (Fakultas Biologi UGM). 

Disertasi tersebut telah dipertahankan di hadapan tim penguji disertasi : Prof. Dr. L. Hartanto Nugroho, Dr. Endah Retnaningrum dan Dr. rer. nat Nanang Fakhrudin, ketiganya berasal dari UGM dan Prof. Dr. Hj. Hermin Pancasakti K, dari UNDIP. Ujian tersebut dilakukan pada tanggal 20 Januari 2020, dan mengantar Ambarwati meraih gelar Doktor Biologi dengan IPK 4,00 dari Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta.

Menurut Ambarwati, dipilihnya Streptomyces sebagai topik kajian penelitiannya dikarenakan kemampuan bakteri ini dalam menghasilkan senyawa bioaktif terutama antibiotik (70-80%). Dari hasil penelitiannya ditemukan enam isolat Streptomyces dan enam isolat bakteri penghasil antibiotik. Ke-12 isolat tersebut telah disekuen gen 16S rRNA nya. Untuk ke-6 sekuen gen isolat Streptomyces telah disubmit ke NCBI (The National Center for Biotechnology Information) dan telah mendapatkan accession number : MN759428 untuk Streptomyces sp. Magetan CSA12, MN759429 untuk Streptomyces sp. Magetan CSB34, MN759430 untuk Streptomyces sp. Magetan CRB41, MN759431 untuk Streptomyces sp. Magetan CRB43, MN784503 untuk Streptomyces sp. Magetan CRB46, dan MN888955 untuk Streptomyces sp. Magetan CRB47. Sementara itu utuk ke-6 sekuen gen 16S rRNA bakteri masih dalam proses submit ke NCBI.

“Sebenarnya kalau dari hasil phylogenetic tree dari gen 16S rRNA, yang berpotensi sebagai spesies baru adalah Streptomyces sp. Magetan CRB41 dan Streptomyces sp. Magetan CRB47, masing-masing dengan tingkat keserupaan 94% dan 85%.” Kata Ambarwati menjelaskan.

“Namun demikian karena hasil uji aktivitas menunjukkan Streptomyces sp. Magetan CRB46, memiliki aktivitas dengan spektrum luas, artinya isolat ini tidak hanya mampu menghambat bakteri Gram positif tetapi juga Gram negatif, dan bahkan sebagai anti candida, maka isolat ini yang dipilih untuk dilakukan Whole Genome Sequencing (WGS)” lanjutnya. 

Dalam hal ini hanya satu isolat yang dilakukan WGS mengingat biaya yang masih terbilang mahal. Dan hasil phylogenetic tree dari WGS sungguh mencengangkan. Hasil penelitian ini mampu mengubah suatu konsep yang mendasar. Jika selama ini orang menentukan status spesies baru hanya berdasar sekuen gen 16S rRNA, karena gen ini relatif conserve, multi copy dan bersifat universal, namun penelitian ini membuktikan bahwa penggunaan gen tunggal seperti gen 16S rRNA untuk penentuan spesies baru sifatnya “lemah”.

Terbukti Streptomyces sp. Magetan CRB46 yang secara sekuen gen 16S rRNA mirip 100% dengan Streptomyces rochei NRRL B2410, namun setelah di WGS tingkat kemiripan keduanya hanya 95,31%. Dan ini di bawah indeks standar untuk penentuan satu spesies (spesies yang sama), yaitu 98,65%. Artinya dua isolat yang berdasarkan sekuen gen 16S rRNA adalah satu spesies, ternyata setelah di WGS bukan lagi satu spesies. 

“Saya teringat Prof. Sembiring waktu menjelaskan konsep spesies, beliau bilang Gen 16S rRNA itu ibaratnya wajah kita. Kenapa foto di KTP dan SIM cukup dengan pas photo wajah dan tidak perlu foto seluruh badan? Karena dengan foto wajah saja sudah bisa digunakan untuk identifikasi.” Kata Ambarwati. 

Namun dengan hasil penelitian ini dan adanya perkembangan biologi molekular yang begitu pesat saat ini, sehingga dimungkinkannya dilakukannya WGS, maka penelitian ini merekomendasikan bahwa untuk penentuan dua isolat atau lebih dengan kemiripan sekuen gen 16S rRNA 99-100%, maka perlu dilakukan WGS untuk penentuan status kebaruannya.

Klaim sebagai spesies baru Streptomyces bukan semata-mata didasarkan pada tingkat kemiripan 95,31%. Untuk mendukung hal tersebut dilakukan analisis dengan tiga software, yaitu RASH, AntiSMASH dan BASys. Hasil RASH menunjukkan bahwa Streptomyces sp. Magetan CRB46 berukuran 8,2 Mbp dengan gen hipotetik sebanyak 33,17%, sedangkan S. rochei NRRL B2410 berukuran 7,7 Mbp dengan gen hipotetik sebanyak 31,00%. Hasil AntiSMASH menunjukkan Streptomyces sp. CRB46 memiliki 53 kelompok gen penghasil senyawa bioaktif sedang S. rochei NRRL B2410 hanya 41 kelompok gen. Dan hasil BASys menunjukkan bahwa keduanya memiliki jumlah dan arah orientasi gen PKS yang berbeda. 

Atas dasar hal tersebut maka Streptomyces sp. Magetan CRB46 disimpulkan sebagai spesies baru. Sekuen gen hasil WGS dari spesies baru ini dalam proses submit ke NCBI serta diajukan namanya sebagai Streptomyces cemorosewuensis sp. Nov. Penamaan ini didasarkan pada lokasi pengambilan sampel, yaitu dari rhizosfer (tempat pertemuan antara tanah dengan akar) Rumput Teki di Dataran Tinggi Cemoro Sewu, Magetan, Jawa Timur. Luaran lain dari penelitian ini adalah disain motif batik Streptomyces yang sedang dalam proses untuk di “Hak ciptakan”. (Risqi)