Skripsi

Karakterisasi Aktivitas Degradasi Biofilm pada Escherichia coli Pengekspresi Gen Fusi Alfa Amilase (MalS) dan Sinyal Sekresi Hemolisin A (HlyA) Rekombinan = Characterization of Biofilm Degradation Activity of Escherichia coli Expressing Recombinant Alpha Amylase (MalS) and Hemolysin A Secretion Signal (HlyA) Fusion Gene.

Biofilm merupakan kumpulan bakteri yang menempel pada permukaan solid yang diselubungi oleh matriks eksopolisakarida yang tahan terhadap antimikroba. Penelitian sebelumnya dengan menggunakan enzim amiloglukosidase sintetik mampu mendegradasi matriks polisakarida pada biofilm hampir 90%. Hemolisin adalah satu diantara beberapa toksin hemolitik yang diproduksi ke ekstrasel melalui mekanisme sekresi tipe I oleh E. coli uropatogenik. Fusi sinyal sekresi Hemolisin A (HlyA) dengan suatu protein tertentu akan membuat protein tersebut disekresikan ke ekstrasel. Oleh karena itu, penulis mengajukan suatu metode baru untuk mensekresikan enzim alfa amilase (MalS) ke ekstraseluler dengan membuat plasmid rekombinan fusi antara gen MalS dan HlyA yang diekspresikan oleh Escherichia coli strain BL21. Enzim alfa amilase yang tersekresikan akan diuji aktivitasnya dalam mendegradasi polisakarida biofilm. Dilakukan analisis kualitatif dengan menggunakan iodin flooding untuk melihat zona hidrolisis pada plat agar pati. Pada uji ini didapatkan supernatan dan kultur bakteri E. coli strain BL21 yang mengandung plasmid rekombinan mampu menghasilkan suatu substansi penghidrolisis pati yang kemungkinan besar adalah enzim alfa amilase. Kemudian dilakukan analisis kuantitatif degradasi biofilm dengan metode kokultur Pseudomonas aeruginosa dengan E. coli rekombinan yang kemudian dilakukan pengukuran absorbansi dengan ELISA reader pada panjang gelombang 595 nm. Terjadi pengurangan konsentrasi biofilm sebesar 90% pada pemberian E. coli BL21 rekombinan (p0,05).
Kata kunci : biofilm, alfa amilase (MalS), Hemolisin A (HlyA), gen rekombinan


Biofilm is densely packaged bacteria which adhered to each other or a solid surface coated by exopolysaccharide matrix. Biofilm tends to be difficult to eradicate conventionally using antimicrobial therapy. Earlier researches using synthetic amyloglucosidase enzyme could degrade up to 90% of polysaccharide matrix in a biofilm. Hemolysine A (HlyA) is one of several hemolytic toxins produced to extracellular compartment by type I secretion mechanism of uropathogenic E. coli. The fusion of HlyA secretion signal with a certain protein will secrete the protein to the extracellular compartment. Therefore the author would like to suggest a new method of polysaccharide content degradation in bacterial biofilm by producing alpha amylase (MalS) gene-encoding recombinant plasmid fused with Hemolysine A secretion signal (HlyA) which will be expressed in E. coli BL21 strain to enable the secretion of the enzyme to degrade biofilm polysaccharides. Qualitative analysis was performed using starch agar to test amylum hydrolysis, it was shown that E. coli BL21 supernatant and colony recombinant plasmid could produce a starch hydrolyzing substance which was most probably the alpha amylase enzyme. Moreover, biofilm degradation was analyzed quantitatively by co-culture method of Pseudomonas aeruginosa and E. coli recombinant which absorbance was measured with ELISA reader on 595 nm wavelength. Also in polysaccharide degradation activity test in Pseudomonas aeruginosa and recombinant E. coli co-culture showed the reduction of biofilm concentration by 90% by administration of recombinant E. coli BL21 (p0.05).
Keywords: Biofilm, alpha amylase (MalS), hemolysin A (HlyA), recombinant gene