Judul: Potensi Bakteri Penghasil AHL Laktonase sebagai Pengendali Busuk Lunak Kentang oleh Dickeya dadantii.
Abstrak: Dickeya dadantii adalah bakteri fitopatogen yang memproduksi enzim Plant Cell-Wall Degrading Enzyme (PCWDE) sebagai faktor virulensinya. Ekspresi gen yang berkaitan dengan produksi PCWDE diregulasi melalui mekanisme quorum sensing (QS). QS merupakan mekanisme komunikasi antara sel bakteri untuk meregulasi ekspresi-ekspresi gen yang berkaitan dengan pertahanan diri seperti gen yang berkaitan dengan virulensi bakteri, pembentukan enzim ekstraseluler, pembentukkan biofilm dan motilitas bakteri. Proses komunikasi bakteri hanya dapat terjadi ketika bakteri dalam jumlah quorum dan konsentrasi senyawa autoinduser yang dikeluarkan bakteri mencapai ambang batas. Senyawa autoinduser tersebut akan berikatan dengan protein regulator sehingga mengaktifkan ekspresi gen tertentu. Asil homoserin lakton (AHL) merupakan senyawa autoinduser universal pada bakteri Gram Negatif. Enzim AHL laktonase merupakan enzim yang dapat mendegradasi ikatan ester pada senyawa AHL sehingga mekanisme quorum sensing (QS) terganggu. AHL laktonase disandikan oleh gen aiiA. Gangguan pada mekanisme QS mengakibatkan inaktivasi gen-gen yang berkaitan dengan produksi PCWDE pada D. dadantii. Gangguan dalam mekanisme QS tidak akan menyebabkan bakteri fitopatogen mati akan tetapi hanya mempengaruhi ekspresi gen sehingga dapat menekan resistensi. Aplikasi bakteri AHL laktonase dapat dikembangkan menjadi salah satu strategi pengendalian bakteri fitopatogen. Eksplorasi bakteri penghasil AHL laktonase perlu dilakukan untuk mendapatkan bakteri penghasil AHL laktonase dengan aktivitas yang tinggi dalam menghambat gejala busuk lunak pada umbi kentang oleh D.dadantii A3. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi gen aiiA penyandi AHL laktonase dan menguji kemampuan degradasi AHL 20 isolat yang berasal dari Tambak Udang di Lampung dan Hutan Cangkuang, Sukabumi. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk menguji kemampuan bakteri penghasil AHL laktonase dalam mereduksi pembentukan pigmen Chromobacterium violaceum serta gejala busuk lunak Dickeya dadantii pada kentang. Aktivitas degradasi AHL dapat dilihat dari penghambatan pembentukan pigmen violacein pada C. violaceum. Deteksi gen aiiA pada bakteri uji dilakukan menggunakan primer aiiAF dan aiiAR. Seluruh bakteri uji yang memiliki gen aiiA diidentifikasi secara molekuler dan diuji kemampuannya dalam mereduksi gejala busuk lunak D. dadantii A3 pada umbi kentang. Hasil penelitian menunjukkan sebanyak 9 dari 20 isolat bakteri yaitu B4, B10, B11, B13, B14, B16, B17, B18, and B19 memiliki aktivitas degradasi AHL dengan indeks degradasi AHL tertinggi oleh isolat B16. Analisis asam amino penyusun protein AiiA menunjukkan AHL laktonase dari kesembilan bakteri memiliki kesamaan tinggi dengan protein AiiA dengan multispesies Bacillus sp. Sembialan bakteri uji tidak menyebabkan reaksi hipersensitif pada tanaman tembakau. Identifikasi bakteri berdasarkan gen 16S rRNA menunjukkan 9 bakteri merupakan kelompok Bacillus sp. yaitu B. cereus untuk B4, B10, B11, B16; B. thuringiensis untuk B13 and B14; B.toyonensis untuk B17; B.subtilis untuk B18; and B. mycoides untuk B19. Supernatan dari kesembilan isolat dapat mereduksi produksi violacein C.violaceum. Sembilan bakteri uji mampu menurunkan gelaja busuk lunak oleh D.dadantii A3. Berdasarkan seluruh hasil, sembilan isolat bakteri uji dapat dikembangkan menjadi agen quorum quencher untuk memutuskan quorum sensing bakteri sehingga gen yang berkaitan dengan patogenisitas bakteri patogen tidak terekspresi.
Keyword: AHL-laktonase, Bacillus spp., Dickeya dadantii A3