Ekspresi Gen Penyandi Asam δ-aminolevulinat Sintase dari Rhodobacter sphaeroides pada Arabidopsis thaliana

Abstract

Sintesis prekursor senyawa tetrapirol asam δ-aminolevulinat (ALA) di tanaman dimulai dari glutamat dan merupakan biosintesis tergantung pada tRNA yang terdiri atas tiga tahapan enzimatik yang terjadi di plastida. Pada hewan, khamir dan sejumlah bakteri, ALA dibentuk melalui satu tahapan dari suksinil- CoA dan glisin oleh ä-aminolevulinate sintase (ALA-S). Gen yang menyandikan ALA-S (hemA) dari Rhodobacter sphaeroides telah berhasil dikonstruksi di bawah promotor 35S promoter dan diintroduksikan ke dalam genom Arabidopsis thaliana melalui perantaraan Agrobacterium tumefaciens secara in planta. Lima kandidat tanaman transgenik yang dianalisis dengan PCR ternyata empat diantaranya membawa gen hemA dan kanamisin. Hasil analisis transkrip dengan Reverse Transcriptase-PCR menunjukkan keempat tanaman transgenik tersebut terekspresi pada tarap mRNA. Pengukuran berat basah dan berat kering menunjukkan kenaikan tertinggi sebesar 16.8% dan 16.6%. Namun terdapat dua tanaman yang mengalami kelainan yaitu satu mengalami penurunan berat basah dan berat kering akibat perkembangan akar yang jelek (transgenik no 3) sedangkan satu lagi mengalami penurunan jumlah biji dan keterlambatan pembungaan (transgenik no 4). Hasil analisis aktivitas ALAS, total kandungan ALA dan klorofil pada tanaman transgenik no 4 menunjukkan aktivitas sebesar 40.5 nmol.mg-1.h-1, total ALA meningkat 153.6% dan total klorofil meningkat 43% Selain itu juga mengalami peningkatan toleransi terhadap salinitas sampai dengan konsentrasi 200 mM NaCl. Pada penelitian ini juga telah dilakukan kloning gen Chlorophyll A Oxygenase dari Arabidopsis thaliana.