1.1 PENDAHULUAN
1.1.1 Penyakit Tumor Crown Gall
Tumor Crown Gall adalah jaringan tanaman yang pertumbuhannya tidak
terdiferensiasi akibat adanya interaksi antara tanaman-tanaman yang rentan dengan
strain virulen Agrobacterium tumefaciens (Gb.
1). Transformasi tumor Crown gall akan terus berlangsung jika
tidak terdapat serangan bakteri (7, 56, 65). Awal abad ini, ketertarikan untuk
meneliti Agrobacterium didasarkan pada kemungkinan bahwa studi tentang Crown
gall ini bisa mengungkap mekanisme yang juga berlangsung dalam neoplasia
hewan. Akhir-akhir ini, pertumbuhan tumor ditunjukkan oleh hasil ekspresi gen
dari Agrobacterium asal yang ditransfer, dan menjadi terintegrasi secara
stabil pada genom tanaman (14). Karakterisasi molekuler dari induksi Crown
gall ini menunjukkan bahwa Agrobacterium bisa dipakai untuk
menghantarkan materi genetik kedalam tanaman dan hal ini menjadi ketertarikan
baru dalam studi Agrobacterium tumifaciens. Pengetahuan tentang
tumor Crown gall berkembang dengan pesat secara meluas akhir-akhir ini
karena teknik-teknik molekuler biologinya. Sekarang ini, sistem transfer DNA
dari Agrobacterium ke tanaman dimanfaatkan secara meluas untuk
penelitian biologi molekuler dan rekayasa genetika pada tanaman.
1.1.2 Sifat-sifat Agrobacterium tumefaciens
Agen penyebab (causative agent) penyakit Crown gall, yaitu Agrobacterium
tumifaciens, digolongkan kedalam
famili Rhizobiaceae yang dibagi seperti ditunjukkan pada Gb.2.
Sebagian besar genus Agrobacterium menyebabkan tumor pada tanaman
dikotil. Spesies Agrobacterium tergolong bakteri gram-negatif yang
merupakan bakteri aerob dan mampu hidup baik sebagai saprofit maupun parasit. Agrobacterium
berbentuk batang, berukuran 0.6-1.0 µm sampai 1.5-3.0 µm, dalam bentuk tunggal
atau berpasangan. Agrobacterium merupakan bakteri yang mudah bergerak
(motile) dan memiliki 1-6 flagela peritrichous serta merupakan bakteri
tak berspora. Suhu optimal pertumbuhan bakteri ini adalah 25-28◦C.
Kumpulan bakteri ini biasanya berbentuk cembung, bulat, lembut, dan tak
berpigmen (46).
A. tumafaciens mengandung
sebuah plasmid besar yang disebut Ti-plasmid. Sebuah Ti-plasmid bertanggung
jawab pada proses onkogenesitas A. tumefaciens. Namun, Ti-plasmid
sendiri tidak mampu menyebabkan terjadinya transformasi pada tanaman. Gen-gen
pada kromosom dari A. tumifaciens juga menyumbangkan fungsi lain yang
berguna untuk onkogenesitas in planta (57, 65). Ti-plasmid hidup secara
stabil dalam tubuh bakteri meskipun ukurannya yang besar (200-900 kb) (33). Sebuah wilayah T-DNA (DNA yang ditransfer) diduplikasi dan ditransfer ke sel
tanaman. Walaupun T-DNA merupakan elemen yang mudah berpindah, T-DNA bukanlah
elemen yang dapat diubah urutannya, karena T-DNA sendiri tidak mengkode produk
yang memediasi perpindahannya. Sebagai gantinya, sebuah komponen kedua, yaitu
wilayah virulen (vir) pada Ti-plasmid, menyediakan sebagian besar produk
trans-acting untuk transit T-DNA.
1.1.3 Induksi Crown gall oleh A.
tumefaciens
Peristiwa pembentukan tumor Crown gall yang diakibatkan oleh Agrobacterium
digambarkan pada Gb.
4.
A. tumefaciens menyerang tanaman pada bagian yang luka. Pengirim pesan
kimia (chemical messengers), biasanya senyawa fenolik seperti acetosyringone,
yang berasal dari sel tanaman yang luka, mempengaruhi transkripsi gen virulen
Ti plasmid-borne yang dihasilkan di dalam bakteri (5, 72). Produk-produk
gen vir mempengaruhi transfer T-DNA ke sel tanaman. T-DNA mengkode enzim
auksin, sitokinin, biosintesis; fitohormon ini menggangu keseimbangan hormon
pada tanaman inang, sehingga terbentuklah tumor. T-DNA juga mengkode
enzim-enzim yang mensintesa senyawa yang tidak lumrah yang disebut ”opines”.
Opines hanya dapat digunakan oleh Agrobacterium yang membawa Ti-plasmid,
sebagai sumber karbon dan nitrogen, tetapi tidak dapat digunakan oleh tanaman
inang dan mikroorganisme lainnya. Dengan demikian, proses transformasi
membentuk suatu ekologi yang bisa ditempati (ecological niche) untuk
bakteri, yang merupakan sejenis transformasi parasitis yang disebut ”
kolonisasi genetik” (64, 70)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar