Isolasi dan Karakterisasi Fragmen cDNA dari Gen Penyandi Sitrat Sintase pada Melastoma malabathricum

Abstract

Sitrat sintase adalah enzim yang memiliki peranan penting di dalam tanaman. Enzim ini memiliki fungsi untuk menyintesis sitrat. Sitrat adalah senyawa utama yang diperlukan dalam siklus Krebs, oksidasi-β dari asam lemak, lintasan glikolat fotorespirator dan pengkelatan ion beracun. Sitrat pada tanaman mampu meningkatkan toleransi tanaman terhadap toksisitas Al, dimana toksisitas menjadi permasalahan pada lahan asam. Untuk mengoptimumkan pemanfaatan lahan marjinal yang asam dan memiliki kelarutan Al yang tinggi, varietas tanaman yang toleran asam dan Al sangat diperlukan. Varietas unggul yang toleran dapat diperoleh dengan perbaikan genetik, baik melalui penyilangan secara konvensional maupun melalui teknologi DNA rekombinan. Melastoma malabathricum adalah salah satu tanaman yang mampu tumbuh dengan baik pada lahan asam dengan kelarutan Al yang tinggi. Salah satu gen yang diduga berperan dalam ketahanan M. malabathricum terhadap pH rendah dan Al adalah gen penyandi citrate sintase (CS).

Melastoma malabathricum is one of tropical plant origin from South East Asia, and grows well in the acid soil with high Aluminum (Al) solubility. Plant chelating Al ion forms complex to deal with high Al solubility. Organic acid could chelate soluble Al. In plant these organic acids usually are found as: citric acid, oxalic acid, and malic acid. The objective of this research is to isolate and to characterize cDNA of the gene encoding for Citrate Synthase in M. malabathricum. We have successfully isolated total RNA from the root tips of M. malabathricum. Total cDNA had been synthesized by reverse transcription by using total RNA as template. By using specific primer designed based on conserve region from Nicotiana tabacum, Beta vulgaris, Populus hybrid and Daucus carota. We had successfully isolated the fragment of cDNA of the gene encoding of Citrate Synthase (MmFCS) containing 885 nucleotides, deducing 295 amino acids. Local aligment analysis based on nucleotide showed that this fragment is 80% identical to part of Citrate Synthase in Populus trichocarpa (XM_002330859.1) and Populus hybrid (X84227.1), 79% to Vitis vinifera (XM_002271415.1), Citrus sinensis (G03728 80.1), Citrus junos (AY428532.1) and Arabidopsis lyrata (XM_002880061.1). Based on amino acid sequence, the amino acid sequence deduced from the cDNA fragment is 99% identical to part of Citrate Synthase of: Populus trichocarpa (XP_002330895.1), Citrus sinensis (ACU42176.1), Citrus junos (AAR88248.1), Vitis vinifera (XP_002271451.1), Arabidopsis thaliana (AAM62868.1), Populus hybrid (CAA59009.1), Prunus persica (AAL11504.1), Beta vulgaris (CAA590 10.1), Sorghum bicolor (XP_002453470.1), Nicotiana tabacum (CAA59008.1) and Oryza sativa (AAG28777.1).