Prediksi Peptida Antimikroba Dari Histon H2a Dan Analisis Filogenetik Gen Coi Dari Kodok Buduk Duttaphrynus Melanostictus Dan Phyrinoidis Asper.

Abstract

Peptida antimikroba merupakan kelompok senyawa yang dapat digunakan sebagai alternatif antibiotik konvensional untuk membasmi berbagai mikroba patogen. Kelompok hewan yang banyak menghasilkan peptida antimikroba adalah kelompok Anura, yaitu kodok dan katak. Dengan habitatnya yang ekstrim, anura banyak terpapar dengan berbagai macam mikroba patogen dan sebagai pertahanannya anura menghasilkan berbagai macam peptida antimikroba yang bermanfaat bagi kesehatan manusia. Indonesia memiliki keanekaragaman amfibi yang tinggi, sehingga sangat berpotensi untuk menemukan peptida antimikroba baru dari Anura asal Indonesia, termasuk family Bufonidae yang banyak tersebar di Indonesia. Duttaphrynus melanostictus dan Phyrinoidis asper adalah dua spesies anggota family Bufonidae yang banyak ditemukan di Indonesia. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengidentifikasi peptida antimikroba baru dengan menggunakan metode in silico berdasarkan urutan asam amino gen penyandi histon H2A dari D. melanostictus dan P. asper. Selanjutnya identifikasi spesies secara molekuler dan analisis pohon filogenetik dilakukan dengan menggunakan sekuens DNA fragmen gen sitokrom oksidase I. Uji pendahuluan aktivitas antibakteri dari lendir kodok D. melanostictus dan P. asper menunjukkan hasil yang positif terhadap bakteri Echerichia coli dengan menggunakan metode resazurin microtiter assay. Total 393 pasang basa nukleotida yang menyandi 131 asam amino dari histon H2A berhasil diidentifikasi dan digunakan dalam prediksi peptida antimikroba. Prediksi peptida antimikroba dilakukan dengan menggunakan beberapa webserver dan didasarkan pada karakter kimia fisika yang berupa berat molekul, muatan positif, titik isoelektrik, agregasi pada larutan dan dinding sel bakteri, serta stabilitas dari degradasi enzim peptidase. Sebanyak delapan fragmen peptida (20 asam amino) dari histon H2A D. melanostictus dan P. asper diidentifikasi memiliki potensi sebagai peptida antimikroba. Hasil pemeringkatan menunjukkan bahwa peptida 4, 3 dan 6 memiliki potensi yang paling besar diantara kedelapan peptida tersebut. Struktur sekunder dari ketiga peptida tersebut berupa coil dan turn. Total 668 pb nukleotida fragmen gen COI dari D. melanostictus dan P. asper berhasil ditentukan urutan nukleotidanya. Identifikasi molekuler dengan menggunakan teknik homologi pada database NCBI dan Barcode of Life Database menunjukkan bahwa kedua kelompok sampel yang digunakan adalah benar dari spesies D. melanostictus (100% identity) dan P. asper (99% identity). Hasil ini juga didukung oleh pohon filogenetik yang dibuat dengan metode neighbor joining dan maximum likelihood. Pohon filogenetik menunjukkan bahwa kelompok sampel D. melanostictus berada dalam satu clade dengan sekuens D. melanostictus dari GenBank. Untuk kelompok sampel P. asper berada dalam clade tersendiri dan tidak ada sekuens dari P. asper yang telah dilaporkan pada GenBank sehingga tidak ada pembanding yang dapat digunakan pada pohon filogenetik. Analisis genetika populasi dari D. melanostictus yang dibandingkan dengan sekuens D. melanostictus dari beberapa Cina dan India pada data GenBank, menunjukkan bahwa terdapat pemisahan clade antara D. melanostictus dari India dan Cina. Sementara itu, sampel D. melanostictus dari Bogor berada dalam satu clade yang sama dengan sekuens dari India. Hal ini berarti bahwa sampel D. melanostictus dari Bogor memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat pada D. melanostictus dari India dibandingkan dari Cina.