Karakterisasi Struktur Bakteriofag Litik WB pada Agrobacterium tumefaciens

Abstract

Agrobacterium tumefaciens merupakan bakteri gram negatif penyebab penyakit gall-crown atau tumor mahkota pada tanaman, yang disebabkan transfer materi genetik pada plasmid Ti ke dalam genom tumbuhan melalui proses konjugasi. Kemampuan ini dimanfaatkan dalam kultur jaringan tanaman, tetapi mengalami tantangan seperti overgrowth. Pengendalian A. tumefaciens dengan antibiotik dapat menyebabkan resistensi bakteri dan kerusakan jaringan tumbuhan. Bakteriofag merupakan virus penginfeksi bakteri berspesifitas tinggi, sehingga dapat menjadi alternatif pengendalian A. tumefaciens. Sebelumnya, FWB diisolasi dari air limbah di Cikarang, Jawa Barat, tetapi morfologinya belum diketahui. Cryo-TEM dapat digunakan untuk karakterisasi struktur bakteriofag dalam kondisi sampel yang terjaga melalui vitrifikasi. Maka dari itu, penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi struktur dan interaksi antara FWB dengan A. tumefaciens menggunakan cryo-TEM. Hasil cryo-TEM menunjukkan bahwa FWB merupakan ordo Caudovirales dan famili Myoviridae, dengan capsid berbentuk ikosahedral berdiameter 66 nm, collar sepanjang 10 nm, dan ekor kontraktil sepanjang 72 nm. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan mekanisme pelekatan FWB pada sel A. tumefaciens, analisis genomik dan proteomik untuk mengkarakterisasi faktor virulensi yang dimiliki FWB dan pengaruhnya terhadap kecepatan lisis inang dan morfologi plak.

Agrobacterium tumefaciens is a gram-negative bacterium that causes crown galls in plants by transferring genetic material from its Ti plasmid into the plant genome through conjugation. This ability is utilized in plant tissue culture, but faces overgrowth. Antibiotics are usually used to manage this issue, but it could lead to bacterial resistance and plant tissue damage. Bacteriophages, viruses that infect bacteria with high specificity, offer an alternative. Previously, FWB, a bacteriophage isolated from wastewater in Cikarang, West Java, but its structure and morphology were unknown. Cryo-TEM can be used to characterize its structure while being preserved through vitrification. This study aims to characterize the structure and interaction between FWB and A. tumefaciens using cryo-TEM. Cryo-TEM results showed that FWB belongs to the order Caudovirales and the family Myoviridae, with an icosahedral capsid diameter of 66 nm, a collar length of 10 nm, and a contractile tail length of 72 nm. Further research is needed to determine the attachment mechanism of FWB to A. tumefaciens cells, and genomic/proteomic analyses to characterized FWB virulence factors influencing host lysis speed and plaque morphology.