Kembangkan Metode Perbaikan DNA Rusak llmuwan ini jadi Muslim Kedua Peraih Nobel Kimia (Bagian 1)

Kembangkan Metode Perbaikan DNA Rusak llmuwan ini jadi Muslim Kedua Peraih Nobel Kimia (Bagian 1)

ilustrasi perbaikan DNA (https://www.asianscientist.com)

Sahabat warstek yang semoga selalu dalam keadaan sehat, saya akan memulai tulisan ini dengan sebuah pertanyaan sederhana….

Berapa jumlah saudara kandung anda? Jika tak punya saudara kandung coba perhatikan anggota keluarga terdekat anda. Tetangga anda, orang-orang di sekitar lingkungan anda, desa maupun kota dimana anda tinggal. Pernahkah muncul pertanyaan dalam benak anda mengapa tidak pernah ditemukan dua individu yang memiliki bentuk fisik dan sifat yang sama persis. Bahkan untuk saudara kembar pun pasti akan diketemukan letak perbedaannya. Ada yang punya mata sipit, besar, rambut lurus, keriting, bentuk muka bulat, lonjong serta beragam bentuk anggota tubuh yang lainnya.

Lalu siapa yang bertanggung jawab atas semua itu? apa yang menjadi penyebabnya?

Pertama, kita harus yakin bahwa Allah Subahanahu Wa Ta’ala lah yang telah memberi kita bentuk tubuh dan mengatur segala proses di dalamnya sedemikian rupa. Kedua, kita juga harus yakin bahwa Allah Subahanahu Wa Ta’ala punya cara tersendiri untuk memberikan bentuk fisik terhadap mahkluk ciptaannya. Dan itu dapat dijelaskan dengan Ilmu Pengetahuan (Science).

Setelah Avery-MacLeod-McCarty melakukan eksperimen , ditemukan adanya materi berupa rantai molekul polimer di setiap susunan sel tubuh kita dan bertanggung jawab atas semua itu. Rantai molekul tersebut dinamakan asam deoksiribonukleat/deoxyribonucleic acid (DNA). Dibentuk oleh 4 molekul kecil yang tersusun secara berulang yang terdiri dari Adenin (A), Timin (T), Guanin (G), dan Sitosin (C). Kita dapat menyebutnya nukleotida atau basa nitrogen [1].

Gambar 1. Struktur DNA (Johan Jarnested/The Royal Swedish Academy of Sciences)

Urutan nukleotida akan menentukan sifat seperti apakah yang akan dibawa DNA. Misalnya urutan nukleotida A-G-T-C-G-T-A-C-G dan seterusnya… (sampai ribuan basa nukleotida) akan menginstruksikan sifat hidung pesek. Selain bertanggung jawab terhadap sifat yang nampak, ternyata DNA juga bertindak sebagai instruktur terhadap segala proses yang tidak nampak dalam tubuh kita. Misalnya suatu kode DNA (urutan nukleotida) dapat memberikan instruksi bagaimana cara membuat protein hemoglobin pada sel darah merah, myosin pada sel otot, dan melanin pada sel pigmen kulit [1].

Lalu apa yang akan terjadi apabila rantai molekul yang juga dikenal sebagai biopolimer tersebut mengalami gangguan? Misalnya ada perubahan struktur nukleotida atau adanya molekul lain yang bereaksi dengan DNA.

Kedua gangguan yang telah disebutkan diatas dapat saja menyebabkan cacat/penyakit bagi penderitanya. Xeroderma Pigmentosum adalah jenis kanker kulit yang menjadikan penderitanya sangat sensitif terhadap sinar matahari bahkan pada cahaya lampu listrik sekalipun [2]. Kelainan ini ditandai dengan gagalnya perbaikan DNA yang menyebabkan hipersensitivitas klinis dan seluler terhadap radiasi ultraviolet dan agen karsinogenik [3]. Tulisan kali ini akan mencoba memaparkan tentang perubahan struktur basa nitrogen yang diakibatkan oleh paparan sinar UV.

Gambar 2. Penderita Xeroderma Pigmentosum [2]

Radiasi Ultra Violet (UV) menyebabkan perubahan struktur basa nitrogen penyusun DNA. Dimer Timin adalah molekul baru yang terbentuk dari reaksi antara dua basa nitrogen yang sama. Molekul ini terbentuk akibat terpapar sinar UV dan memiliki potensi menyebabkan penyakit kanker bahkan kematian pada organisme [2]. Atas temuan ini, hingga pada tahun 2015 muncul istilah ” bengkel molekuler ” dan enzim sebagai montirnya. Temuan tersebut membawa tiga ilmuwan dunia, yaitu Aziz Sancar, Tomas Lindahl, dan Paul Modrich diganjar Nobel Kimia yang diumumkan pada 7 Oktober 2015 lalu oleh The Royal Swedish Academy of Sciences. Menurut panitia perhelatan Nobel, riset ketiga ilmuwan tersebut telah memberikan pengetahuan yang fundamental tentang bagaimana sel yang hidup bekerja dan itu dapat berguna misalnya untuk pengembangan obat anti-kanker [4].

Azis Sancar yang merupakan ilmuwan muslim berkebangsaan Turki dan Amerika berhasil mengembangkan dua cara memperbaiki DNA dan menjelaskan bagaimana mekanisme perbaikannya. Beliau merupakan Profesor di Departemen Biokimia dan Biofisik di University of North Carolina Amerika Serikat. Pada dokumen Nobel Lecture yang dipresentasikannya pada 8 Desember 2015 beliau menyebut perbaikan DNA menggunakan Photolyase (Fotoliase) dan Excision Nuklease (Pemotongan Nukleotida).

Photolyase (Fotoliase)

Fotoliase atau dikenal juga dengan fotoreaktivasi merupakan enzim yang dapat memperbaiki DNA rusak menggunakan energi sinar tampak untuk memutus cincin siklobutana dimer. Enzim ini berbobot 50-60 kg/mol (kilo Dalton) yang memiliki dua kofaktor non kovalen. Kedua kofaktor tersebut yaitu Flavin Adenin Dinukleotida (FADH) dan Meteniltetrahidrofolat (MTHF) atau 8-hidroksi-5-deazariboflavin (8-HDF) [5].

Gambar 3. Struktur 3D Fotoliase [2]

Enzim ini ditemukan oleh mentor Azis Sancar ketika menjalani program doktor Claud S. Rupert pada tahun 1958. Penemuan ini menandai dimulainya bidang perbaikan DNA sebagai sebuah disiplin ilmu yang baru. Sebelum ditemukannya fotoliase, telah diketahui bahwa sinar UV dapat membunuh bakteri dengan sangat efektif. Pada tahun 1949 Albert Kelner dari Cold Spring Harbor, membuat sebuah observasi dan menemukan bahwa bakteri yang telah dimatikan dengan sinar UV secara menakjubkan dapat hidup kembali. Meskipun begitu dia belum juga dapat menjelaskan fenomena ini, yang pada akhirnya disebut sebagai proses fotoreaktivasi. Rupert kemudian melakukan analisis lebih lanjut terkait fenomena ini hingga akhirnya menemukan adanya enzim fotoliase yang berperan dalam perbaikan DNA [2].

Gambar 4. Aziz Sancar bersama mentornya Claud S. Rupert (https://alumni.utdallas.edu/nobel-alumnus)

Proses fotoreaktivasi diawali dengan sinar UV yang mengkonversi basa nitrogen Timin (basa pirimidin) yang berdekatan menjadi Siklobutana Pirimidin Dimer (CPD). Adanya enzim fotoliase yang menggunakan energi cahaya tampak (UV-visible) berwarna biru untuk memutus dua ikatan Timin Dimer dan mengkonversinya menjadi dua basa nitrogen Timin yang terpisah (hanya disatukan ikatan fosfat) [2].

Gambar 5. Reaksi fotoreaktivasi [2]

Ketika bergabung pada tahun 1974, Azis Sancar mendapat tantangan dari sang mentor untuk mengkloning gen fotoliase,
memproduksi enzim dan memurnikannya. Setelah beberapa minggu bekerja beliau berhasil menaklukkan tantangan dari sang mentor. Keberhasilan tersebut dikonfirmasi dengan sebuah hasil analisis plasmid menggunakan elektron mikrograf. Setelah dimurnikan, Azis Sancar menemukan bahwa larutan enzim tersebut memiliki warna biru cerah. Atas penemuan tersebut, peneliti menyimpulkan bahwa enzim tersebut memiliki kemampuan untuk menyerap cahaya. Selanjutnya dilakukan identifikasi lebih lanjut untuk mengetahui komponen dalam enzim yang menyerap cahaya. Hasil temuannya begitu menakjubkan, tidak hanya satu tapi enzim fotoliase memiliki dua komponen (kofaktor) yang bertanggung jawab terhadap penyerapan cahaya (MTHF dan FADH) [2].

Gambar 6. Elektron mikrograf dari plasmid fotoliase, Pemurnian fotoliase bakteri E. coli dari strain yang memiliki kemampuan memproduksi protein dan Enzim fotoliase yang telah dimurnikan (Gambar dari kiri ke kanan) [2].

Pada dekade sebelumnya, Azis Sancar telah berkolaborasi dengan peneliti Ohio State University untuk mengukur konstanta mikroskopik perbaikan DNA oleh fotoliase. Para peneliti telah dapat melakukan pengukuran kecepatan energi transfer, elektron transfer, pemutusan dan pembentukan ikatan secara real time pada resolusi pico detik (10-12). Fotoliase pada era sekarang ini adalah salah satu bahan terbaik untuk memahami enzim [2]. Imbuh beliau diakhir presentasinya.

Nah sahabat warstek yang budiman, demikian pemaparan singkat tentang perbaikan DNA dengan enzim fotoliase pada bagian pertama ini. Insyaallah pada bagian kedua akan dibahas perbaikan dengan teknik Excision Nuklease (Pemotongan Nukleotida).

Referensi

1. Burhan, A., 2018, https://www.zenius.net/blog/19924/mengapa-kita-bisa-mirip-dengan-orang-tua-kita, diakses pada 28 Januari 2020 pukul 08.40 WITA

2. Sancar, A., 2015, Mechanisms of DNA Repair by Photolyase and Excision Nuclease, Nobel Lecture

3. Zulkarnain, I., 2019, http://fk.unair.ac.id/mengatasi-xeroderma-pigmentosum-penyakit-kulit-langka-pada-anak-anak/, diakses pada 28 Januari 2020 pukul 10.50 WITA

4. Ramadhani, Y., 2017, https://www.google.com/amp/s/amp.tirto.id/aziz-sancar-pemain-sepakbola-yang-menang-nobel-kimia-cpzD, diakses pada 30 Januari 2020 pukul 13.18 WITA

5. Sancar, A., 1994, Structure and Function of DNA Photolyase (Review Article), Biochemistry

Mungkinkah Mengubah Organisme Heterotrof Menjadi Autotrof?

Mungkinkah Mengubah Organisme Heterotrof Menjadi Autotrof?

ilustrasi: bakteri E. coli autotrof hasil rekayasa (https://www.sciencemag.org)

Sebagian besar dari kita tentu pernah mendengar istilah Heterotrof dan Autotrof. Bahkan mungkin secara tak sadar akan langsung memberikan definisi dalam pikirannya ketika mendengar ataupun membaca istilah tersebut. Bagi yang belum pernah mendengar istilah tersebut, yuk simak penjelasannya dibawah ini….

Istilah Heterotrof mengacu pada organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri (bergantung dengan organisme lain), misalnya rusa yang memakan tumbuhan dan bakteri Eschericia coli (E. coli) yang memakan selulosa untuk pertumbuhannya. Sebaliknya organisme Autotrof mampu membuat makanannya sendiri dengan berbagai cara. Misalnya tanaman alga (organisme fotoautotrof) menggunakan cahaya matahari untuk mengubah karbondioksida (CO2) dan air (H2O) menjadi bahan organik yang akan digunakan dalam fungsi-fungsi sel seperti respirasi dan biosintesis. Ada pula Leptothrix acharacea dan Nitrobacter (organisme kemoautotrof) yang memanfaatkan energi dari reaksi oksidasi besi dan nitrit untuk membuat makanannya [1].

Seiring dengan perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi manusia terus berpikir dan berusaha untuk memodifikasi sesuatu demi efisiensi dan efektivitas sebuah proses serta untuk mendapatkan manfaat yang lebih besar. Telah disinggung diatas bahwa bakteri E. coli termaksud dalam organisme heterotrof. Bakteri tersebut dapat ditemukan pada usus besar manusia dan hewan, tanah, air serta pada dekomposisi material (materi yang telah terurai) [1].

Dalam proses analisis serta penelitian dan pengembangan bakteri tersebut memiliki manfaat yang besar. Keberadaan E. coli dalam air akan memberikan informasi apakah air tersebut layak digunakan (bioindikator). Selain itu bakteri ini juga telah digunakan untuk memproduksi hormon insulin (obat diabetes melitus) secara masal melalui teknik DNA rekombinan (rekayasa genetika) [2].

Pada proses penelitian dan pengembangan di laboratorium bakteri E. coli harus terus dijaga pertumbuhannya. Salah satunya dengan menjamin kecukupan bahan makanan yang dibutuhkan. Bahan makanan yang biasa digunakan oleh para peneliti adalah gula sederhana [3] sebagai sumber karbon.

Adalah Robert F. Service, seorang reporter majalah sains telah melaporkan keberhasilan para ilmuwan merekayasa bakteri E. coli. Bakteri hasil rekayasa tersebut memiliki kemampuan untuk menggunakan karbondioksida yang ada di udara sebagai makanan (sumber karbon) untuk pertumbuhannya [3]. Lalu bagaimana mereka melakukannya?

Pantengin terus guys…. dan simak penjelasan berikut!

Ron Milo, seorang ahli rekayasa biologi dari Weizmann Institute of Science (Israel) bersama timnya melakukan rekayasa pada dua bagian penting dari metabolisme bakteri E. coli. Rekayasa yang dilakukan adalah cara mendapatkan energi dan sumber karbon yang digunakannya untuk tumbuh [3] .

Di sisi energi, para peneliti tidak dapat memberikan bakteri kemampuan untuk melakukan fotosintesis, karena prosesnya terlalu kompleks. Sebagai gantinya, mereka memasukkan gen pengkode enzim yang memungkinkan bakteri E. coli memiliki kemampuan untuk memakan molekul format/HCOOH (molekul karbon sederhana). Bakteri ini selanjutnya mengubah molekul format menjadi ATP (Adenosin Tri Fosfat), molekul kaya energi yang dapat digunakan sel. Makanan itu memberi bakteri energi yang dibutuhkan untuk menggunakan dua dari tiga enzim baru yang diekspresikannya. Ketiga enzim tersebut adalah Rubisko (Ribulosa bifosfat karboksilase), Fosforibulokinase dan Format dehidrogenase [3,4].

Adanya ketiga enzim tersebut menjadikan bakteri E. coli mampu mengikat (fiksasi) dan mereduksi karbondioksida menjadi gula dan molekul organik lainnya melalui sebuah siklus yang dinamakan Calvin-Benson-Bassham. Selain memasukkan gen pengkode enzim tertentu para peneliti juga menghilangkan beberapa enzim pada jalur metabolisme alaminya serta memaksanya untuk mampu bertahan hidup dengan pengurangan karbon organik secara berkala. Segala proses yang dilakukan diatas bertujuan untuk mendapatkan bakteri E. coli dengan sifat yang diinginkan [3,4].

Gambar 1. Siklus Calvin-Benson-Bassham

Hasil penelitian ini menunjukkan bakteri E. coli hasil rekayasa telah mampu tumbuh dan bertahan beberapa minggu pada uji laboratorium dengan pengurangan karbon organik (misalnya gula sederhana) secara berkala. Setelah 300 hari bakteri E. coli berevolusi menjadi jenis baru (E. coli autotrof), sedangkan untuk jenis yang masih bergantung pada sumber karbon organik telah hilang. Pada bakteri hasil rekayasa terjadi 11 mutasi genetik baru yang memungkinkannya bertahan hidup tanpa memakan organisme lain. ” Ini benar-benar menunjukkan betapa menakjubkannya evolusi, karena dapat mengubah sesuatu yang sangat mendasar seperti metabolisme seluler,” kata Milo menambahkan [3,4] . Ditempat lain seorang biokimiawan dari University of California, Berkeley memberikan apresiasi atas temuan ini. Beliau mengungkapkan penemuan ini memiliki implikasi yang besar dan pada akhirnya akan mengubah cara dalam mengajar biokimia [3] .

Dari uraian diatas kita juga dapat memahami bahwa rekayasa bakteri E. coli heterotrof menjadi autotrof dapat menekan biaya penelitian dan pengembangan dengan mengganti penggunaan molekul gula dengan karbondioksida sebagai sumber karbon. Temuan ini telah membuka peluang baru untuk memanfaatkan gas karbondioksida di udara. Penelitian dan pengembangan lebih lanjut mungkin akan membuka peluang untuk menciptakan molekul-molekul baru dari karbondioksida yang dapat dimanfaatkan di bidang kesehatan, energi maupun bidang-bidang yang lainnya.

Referensi

1. Setiawan, S., 2019, https://www.gurupendidikan.co.id/escherichia-coli/ diakses pada 15 Januari 2020 pukul 10.45 WITA

2. Nugroho, E., D., dan Rahayu, D., A., 2012, Pengantar Bioteknologi (Teori dan Aplikasi), Deepublish: Yogyakarta

3. Service, R., F., 2019, https://www.sciencemag.org/news/2019/11/microbe-no-longer-needs-eat-food-grow-thanks-bit-genetic-engineering, diakses pada 15 Januari 2020 pukul 11.09 WITA .

4. Gleizer, S., Ben-Nissan R., Bar-On, Y., M., Shamshoum, M., Bar-Even, A., Milo, R., 2019, Conversion of Escherichia colito Generate All Biomass Carbon from CO2, Cell, 6, 179, 1255-1263.

“Virus tak selamanya merusak, tetapi juga dapat dimanfaatkan” Aplikasi Tobacco Mosaic Virus (TMV) sebagai Biosensor untuk mendeteksi logam berat

“Virus tak selamanya merusak, tetapi juga dapat dimanfaatkan” Aplikasi Tobacco Mosaic Virus (TMV) sebagai Biosensor untuk mendeteksi logam berat

Proses pengoperasian yang mudah dan sensitivitas instrumen analisis yang baik merupakan hal yang diinginkan oleh mereka yang bekerja di dunia industri maupun instansi pendidikan dan lembaga penelitian dalam melakukan proses analisis laboratorium. Salah satu yang sering menjadi objek pada proses analisis adalah logam berat. Secara sederhana logam berat didefinisikan sebagai logam yang memiliki massa jenis lebih dari 5 g/mL [1].

Secara luas beberapa logam berat telah digunakan sebagai katalis untuk mempercepat reaksi kimia dan dalam bidang kesehatan telah memberikan peran yang cukup besar seperti penggunaan silver nanopartikel sebagai anti bakteri. Namun disisi lain logam berat juga dapat memberikan dampak negatif bagi manusia dan lingkungannya ketika kadarnya melebihi ambang batas.

Berangkat dari permasalahan tersebut maka perlu dilakukan analisis kontaminasi logam berat pada air, makanan dan benda-benda lainnya untuk menjaga kesehatan manusia. Beberapa metode yang ssering digunakan adalah analisis secara spektrofotometri menggunakan instrumen Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrophotometry (ICP-OES) dan Inductively Coupled Plasma Mass Spectra (ICP-MS) [2].

Instrumen-instrumen tersebut sering digunakan karena menjadikan proses analisis menjadi lebih cepat dan sederhana. Namun disisi lain kelemahan dari instrumen tersebut adalah ukurannya yang cukup besar, komponen instrumen yang kompleks dan biaya analisis yang cukup mahal. Pengembangan metode analisis logam berat dengan instrumen yang lebih sederhana dapat dilakukan dengan pengembangan biosensor.

Pengembangan sebelumnya telah dilakukan oleh peneliti dari Lund University (Swedia) dan University of Birmingham (Inggris) yang membuat biosensor untuk mendeteksi logam berat. Beberapa logam berat yang pernah diteliti diantaranya kadmium (Cd2+), merkuri (Hg2+), timbal (Pb2+) dan lain-lain. Biosensor yang dikembangkan menggunakan protein yang diimobilisasi bersama senyawa organik dari kelompok tiol pada permukaan elektroda emas sebagai elektroda kerja pada sistem analisis secara potensiometri. Biosensor berbasis protein untuk mendeteksi logam berat didasarkan pada ikatan kimia yang kuat antara ion logam dan protein baik secara hidrofobik, van der waals, hidrogen, koordinasi logam dan efek elektrostatik/magnetik[1].

Pengembangan biosensor untuk mendeteksi dan menentukan kadar logam berat pada sampel terus dilakukan. Pada bulan Januari 2018 para peneliti dari McGill University (Kanada) telah melaporkan sebuah penemuan terbaru terkait biosensor berbasis protein yang berasal dari Tobacco Mosaic Virus (TMV). Virus tersebut sering menyerang tanaman seperti tembakau yang ditandai dengan perubahan warna daun, ukuran yang mengecil dan distorsi jaringan. TMV merupakan salah satu dari sekian banyak virus perusak tanaman yang dapat diekstraksi dengan mudah dari jaringan tanaman dan dikristalisasi [3].

Gambar 1. Struktur skematik TMV yang menunjukkan asam ribonukleat (RNA) heliks terikat dengan molekul protein dengan rasio tiga nukleotida per satu molekul protein [3].

Para peneliti memanfaatkan mutasi sistein pada TMV sebagai sinyal transduser yang mampu mendeteksi secara selektif dan menentukan kadar ion logam berat yang didasarkan pada pengukuran intensitas fluoresensi tritofan pada TMV  sebagai fungsi konsentrasi. Pemilihan mutasi sistein (S123 C) sebagai sinyal transuder karena lebih mudah diakses untuk meningkatkan pengikatan ion logam yang dipilih. Protein pada TMV dapat berada dalam bentuk yang berbeda dengan pengaruh pH, suhu, kekuatan dan konsentrasi ion. Percobaan pada penelitian ini dilakukan pada pH 8,5, 14 μM, temperatur ruang dan konsentrasi ion 10 mM. Pada kondidi tersebut protein TMV berada dalam bentuk monomer atau oligomer kecil. 

Gambar 2. Model pada sub unit TMVcp yang menunjukkan posisi tritofan yang terletak di posisi 17,52 dan 152 (biru) dan sistein pada posisi 27 (merah) [2]

Pada penelitian ini digunakan logam divalen (bermuatan 2+) dalam hal ini kadmium (Cd2+), timbal (Pb2+), zink (Zn2+) dan nikel (Ni2+yang berasal dari larutan Cd(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 dan Ni(NO3)2. Ion-ion logam tersebut dipilih karena memiliki afinitas (keterikatan) yang tinggi terhadap gugus senyawa tiol sistein TMV. Larutan tersebut digunakan untuk menitrasi protein atau sub unit TMV tersuspensi dalam larutan penyangga (buffer phosphate) untuk membentuk kompleks protein-logam. Konsentrasi ion-ion yang bertindak sebagai penitran tersebut berada pada kisaran 0 μM hingga 450 μM. Kompleks yang terbentuk selanjutnya dianalisis secara spektrofometri. Untuk panjang gelombang eksitasi 285 nm, TMV dalam kondisi depolimerisasi menunjukkan emisi maksimum pada 332 nm berasal dari triptofan bebas yang mengalami pergeseran dari 355 nm. 

Berbeda dengan penelitian-penelitian sebelumnya yang hanya menggunakan protein asli, pada penelitian ini selain digunakan protein asli juga digunakan protein yang telah terdenaturasi (protein terurai) baik secara kimia maupun secara fisika (pemanasan). Menurut laporan hasil penelitian, yang didasarkan pada konstanta asosiasi (kecenderungan terbentuk kompleks protein-logam) ion kadmium (Cd2+) dan timbal (Pb2+) lebih kuat daripada ion seng dan nikel baik menggunakan protein TMV asli maupun yang terdenaturasi.

Konstanta asosiasi (Tabel 1) diperoleh dengan membuat plot Stem-Volmer dengan intensitas fluoresensi sebagai fungsi konsentrasi ion (Gambar 3).

Gambar 3. A) Plot SternVolmer untuk penentuan konstanta asosiasi pada ion Cd2+, Pb2+, Zn2+ dan Ni2+ untuk beberapa bentuk protein TMV. B) Plot log (I0 / I − 1) versus log [M] ketika TMV dititrasi dengan empat bentuk garam yang berbeda (Cd(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 dan Ni(NO3)2.

Tabel 1. Konstanta asosiasi SternVolmer (Ks-v) protein-logam dengan tiga jenis perlakuan (asli, denaturasi dengan panas dan denaturasi dengan Triton X-100.

“Protein dari TMV yang mudah diekspresikan oleh bakteri E. coli atau terdapat pada tanaman dari famili nightshade, membuatnya menjadi sinyal transduser yang murah dan mudah tersedia untuk pengikatan logam berat. Selain itu, peralatan operasi yang sederhana menjadikannya potensial untuk digunakan dalam berbagai analisis lingkungan.”Ungkap para peneliti.

Pengembangan biosensor berbasis protein dari TMV ini dapat terus dilakukan. Beberapa kelebihan sebagaimana yang telah diungkapkan para peneliti yaitu  proses analisisnya lebih cepat, mampu mendeteksi dengan akurat dan dapat diintegrasikan secara portabel. Selain itu pengembangan juga dapat dilakukan dengan memanfaatkan protein virus maupun logam dari jenis yang lainnya.

Referensi

[1] Duffus, J., H., 2002, Heavy Metals, A Meaningless Term?, Pure Appl. Chem, 74(5), 797

[2] Bayram, S., S., Green, P., Blum, A., S., 2018, Sensing of Heavy Metal Ions by Intrinsic TMV Coat Protein      Fluorescence, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecul Spectroscopy, 195, 21-24

[3] Kelman, A., Pelczar, M., J., Pelczar, R., M., Shurtleff, M., C., Plant Desease, https://www.britannica.com/science/plant-disease/Introduction, diakses pada 15 Mei 2018 pukul 11.41 WIB.