TRANSFORMASI BAKTERI

Transformasi adalah suatu proses transfer informasi genetik dengan bantuan potongan DNA ekstraseluler (Russel, 1992). Dalam hal ini, fragmen DNA yang berasal dari bakteri donor diambil oleh bakteri lain dalam kedudukan sebagai akteri resipien. Jika bakteri donor da bakteri resipien berbeda secara genetic, maka akan dihasilkan rekombinan yang terbentuk melalui peristiwa pindah silang yang melibatkan fragmen DNA dari donor dan DNA atau kromosom resipien. Sel-sel yang telah mengalami transformasi disebut sebagai transforman.

Transformasi Alami dan Transformasi Buatan

Atas dasar sifat kejadiannya dikenal adanya transformasi alami dan transformasi buatan atau transformasi yang direkayasa (Russel, 1992). Pada transformasi alami, bakteri mampu mengambil fragmen DNA secara alami sehingga mengalami transformasi secara genetik. Di lain pihak pada transformasi yang direkayasa, secara genetik bakteri telah diubah terlebih dahulu agar memungkinkannya mengalami transformasi; dalam hal ini memungkinkannya mampu mengambil fragmen DNA sehingga akhirnya secara genetik mengalami transformasi. Bakteri yang biasanya mengalami transformasi secara alami adalah Bacilus subtilis; sedangkan contoh bakteri yang mengalami transformasi setelah terlebih dahulu direkayasa antara lain E.coli.

Pengambilan molekul DNA oleh bakteri resipien adalah suatu proses aktif yang membutuhkan energy (Gardner,dkk, 1991). Pada kenyataannya memang tidak seluruh spesies bakteri mengalami transformasi secara alami (Gardner,dkk, 1991). Spesies yang dapat mengalami transformasi adalah yang memiliki mekanisme enzimatik yang terlibat pada peristiwa pengambilan fragmen DNA maupun pada proses rekombinasi.

Proses Transformasi

Proses transformasi berlangsung dalam beberapa tahap yang akan dikemukakan lebih lanjut.

Tahap 1: molekul DNA unting ganda berikatan pada tapak reseptor yang terdapat dipermukaan sel. Perikatan ini bersifat reversible.

Tahap 2: pengambilan DNA donor yang bersifat irreversible. Pada saat ini DNA donor menjadi resisten terhadap enzim DNAase di dalam medium.

Tahap 3: konnversi molekul DNA donor yang berupa unting ganda menjadi molekul unting tunggal melalui degradasi nukleotida terhadap salah satu unting.

Tahap 4: integrasi (insersi kovalen) seluruh atau sebagian unting tunggal DNA donor tersebut kedalam kromosom resipien.

Tahap 5: segregasi dan ekspresi fenotipik gen donor yang telah terintegrasi.

Pemetaan Kromosom Bakteri Melalui Kejadian Transformasi

            Seperti halnya pada makhluk hidup eukariotik, rekombinasi transformasi pada bakteri dapat dimanfaatkan untuk pemetaan kromosom bakteri. Secara operasional transformasi dapat digunakan untuk mengungkap pautan gen, urutan gen, serta jarak peta. Penanda-penanda genetik pada kromosom donor yang digunakan berdekatan satu sama lain. Dalam hal ini jika letak penanda-penanda tersebut pada kromosom donor berjauhan, maka penanda-penanda itu tidak akan pernah terbawa molekul DNA pentransformasi yang sama; penanda-penanda itu selalu terletak pada fragmen DNA yang berlainan.

            Urutan gen pada kromosom bakteri, sebagaimana yang telah dikemukakan, dapat juga ditetapkan atas dasar data transformasi. Sebagai contoh, jika gen p dan q sering mengalami kotransformasi, demikian pula gen p dan o juga sering mengalami kotransformasi, tetapi gen o dan p jarang mengalami kotransformasi, maka tentu saja urutan gen pada kromosom bakteri itu adalah p – q - o.

            Berkenaan dengan pemetaan gen pada kromosom bakteri, pada saat ini orang dapat memperoleh atau mendapatkan peta suatu fisik gen-gen, dalam arti suatu peta lokasi fisik relatif gen-gen sepanjang molekul DNA. Seperti diketahui para ahli genetika memang dapat mengontrol ukuran fragmen-fragmen DNA yang digunakan pada sesuatu percobaan transformasi. Oleh karena itu peluang kotransformasi dari dua gen dapat dihubungkan dengan ukuran molekuler DNA pentransformasi. Secara operasional dengan menghubungkan frekuensi kotransformasi dengan ukuran rata-rata DNA pentransformasi, memang akhirnya seseorang dapat mengungkap suatu peta fisik gen.