Peristiwa yang terjadi saat transduksi adalah

Lihat Foto

Ilustrasi Reproduksi Bakteri, Proses pembelahan sel

KOMPAS.com - Bakteri yang kita kenal sangat kecil ternyata mampu bereproduksi sedemikian rupa bahkan tanpa melalui persilangan. Hal itu terjadi karena bakteri merupakan makhluk hidup yang juga berkembang biak dengan cara reproduksi aseksual dan reproduksi seksual.

Dikutip dari Biology: Understanding Life tahun 2005, reproduksi aseksual adalah reproduksi yang tidak melibatkan organ seksual dan hanya melibatkan satu individu.

Bakteri dapat bereproduksi dengan membelah diri menjadi dua secara langsung dan spontan atau disebut dengan pembelahan biner secara amitosis.

Tahapan reproduksi aseksual dapat terlihat pada gambar berikut :

Pearson Education Proses pembelahan biner pada bakteri

Pembelahan biner dimulai dengan perkembangan nukleoid sel yang memanjang, lalu nukleoid sel ini terbelah menjadi dua dengan kromosom yang sama persis, hal ini disebut sebagai replikasi DNA.

Baca juga: Berapa Jumlah Bakteri Setelah 8 Jam? Jawaban Soal TVRI SMA 16 Juli

Sementara dinding sel dan membran sel akan membentuk sekat yang memisahkan kedua nukleoid sehingga terbentuk dua anak sel yang baru.

Pembelahan ini dapat terus berlangsung sehingga yang awalnya hanya ada satu bakteri, dalam beberapa waktu akan menjadi kelipatan duanya. Adapun berbagai macam reproduksi seksual seperti transformasi, transduksi dan konjugasi sebagai berikut :

Transduksi adalah proses dimana DNA asing dimasukkan ke dalam sel oleh virus atau vektor virus . [1] Contohnya adalah transfer virus DNA dari satu bakteri ke bakteri lain dan karenanya merupakan contoh transfer gen horizontal . [2] Transduksi tidak memerlukan kontak fisik antara sel yang menyumbangkan DNA dan sel yang menerima DNA (yang terjadi dalam konjugasi ), dan ini tahan DNase ( transformasi rentan terhadap DNase). Transduksi adalah alat umum yang digunakan oleh ahli biologi molekuler untuk secara stabil memasukkan gen asing ke dalam genom sel inang (baik sel bakteri dan mamalia).

Transduksi ditemukan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg di University of Wisconsin-Madison pada tahun 1952 di Salmonella. [3] [4]

Transduksi terjadi baik melalui siklus litik atau siklus lisogenik . Ketika bakteriofag (virus yang menginfeksi bakteri) yang litik menginfeksi sel bakteri, mereka memanfaatkan mesin replikasi , transkripsi , dan terjemahan sel bakteri inang untuk membuat partikel virus baru ( virion ). Partikel fag baru kemudian dilepaskan oleh lisis inang. Dalam siklus lisogenik, kromosom fag terintegrasi sebagai profagke dalam kromosom bakteri, di mana ia dapat tetap tidak aktif untuk waktu yang lama. Jika profag diinduksi (dengan sinar UV misalnya), genom fag dikeluarkan dari kromosom bakteri dan memulai siklus litik, yang berpuncak pada lisis sel dan pelepasan partikel fag. Transduksi umum (lihat di bawah) terjadi pada kedua siklus selama tahap litik, sedangkan transduksi khusus (lihat di bawah) terjadi ketika profag dipotong dalam siklus lisogenik.

Pengemasan DNA bakteriofag ke dalam kapsid fag memiliki fidelitas yang rendah. Potongan kecil DNA bakteri dapat dikemas ke dalam partikel bakteriofag. Ada dua cara yang dapat menyebabkan transduksi.

Transduksi umum terjadi ketika potongan acak DNA bakteri dikemas ke dalam fag. Itu terjadi ketika fag berada dalam tahap litik, pada saat DNA virus dikemas ke dalam kepala fag. Jika virus bereplikasi menggunakan 'kemasan kepala', ia mencoba mengisi kepala dengan materi genetik. Jika genom virus menghasilkan kapasitas cadangan, mekanisme pengemasan virus dapat memasukkan materi genetik bakteri ke dalam virion baru. Atau, transduksi umum dapat terjadi melalui rekombinasi . Transduksi umum adalah peristiwa langka dan terjadi pada urutan 1 fag dalam 11.000. [3]

Kapsul virus baru yang mengandung sebagian DNA bakteri kemudian menginfeksi sel bakteri lain. Ketika DNA bakteri yang dikemas ke dalam virus dimasukkan ke dalam sel penerima, tiga hal dapat terjadi padanya:

Ini adalah ilustrasi perbedaan antara transduksi umum, yang merupakan proses pemindahan gen bakteri apa pun ke bakteri kedua melalui bakteriofag dan transduksi khusus, yang merupakan proses pemindahan gen bakteri terbatas ke bakteri penerima. Sementara transduksi umum dapat terjadi secara acak dan lebih mudah, transduksi khusus tergantung pada lokasi gen pada kromosom dan eksisi yang salah dari profag.

Sel saraf tikus mengekspresikan protein fluoresen merah dan hijau setelah transduksi virus dengan dua virus terkait adeno buatan .

Variasi genetik pada prokariota dapat terjadi melalui mutasi, namun sebagian besar terjadi melalui proses rekombinasi genatik. Rekombinasi genatik pada prokariota merupakan perpaduan DNA awal dengan DNA baru yang berasal dari prokariota lain. Prokariota seperti bakteri memperoleh DNA sumber rekombinasi dengan 3 cara yaitu transformasi, transduksi, dan konjugasi. Berikut ini akan saya jelaskan sau-persatu secara singkat.

Transformasi

Transformasi merupakan peristiwa dimana bakteri memperoleh DNA dari lingkungan sekitarnya. Permukaan sel bakteri memiliki protein yang dapat mengenali DNA dari jenis yang masih berkerabat kemudian mentransport DNA tersebut masuk ke dalam sel. Di dalam sel, DNA asing tersebut akan menyatu dengan DNA inang dan menyebabkan perubahan pada struktur DNA awal. Perubahan struktur DNA ini akan menyebabkan perubahan sifat bakteri tersebut.

Transformasi pada bakteri

Contoh peristiwa ini adalah ketika bakteri Streptococcus pneumoniae strain yang tidak berbahaya dibiakkan dalam medium yang di dalamnya terkandung DNA dari Streptococcus penumoniae yang berbahaya. Bakteri strain tidak berbahaya tersebut akan menyerap DNA yang ditemukannya, menyatukannya dengan DNA yang dimilikinya sehingga terjadi rekombinasi DNA. Setelah terjadi rekombinasi, strain yang tadinya tidak berbahaya tadi akan berubah menjadi strain berbahaya dan dapat mengakibatkan penyakit pneumonia.

Transduksi

Transduksi merupakan peristiwa dimana bakteri memperoleh DNA dari bakteriofag yang menginfeksinya. Bakteriofag merupakan virus yang menyerang bakteri. Virus ini akan menyerang dengan cara menyuntikkan materi genetik ke dalam sel bakteri. Dalam kasus transduksi virus menyuntikkan DNA virus juga menyuntikkan DNA bakteri lain yang diperoleh setelah virus tersebut berkembang dalam sel bakteri lain. DNA asing yang disuntikkan tersebut akan menyatu dengan DNA bakteri dan menyebabkan terjadinya rekombinasi genetik.

Transduksi pada bakteri

Tidak semua bakteri yang diserang virus akan lisis dan mati. Bila virus melakukan reproduksi secara lisogenik yang terjadi hanyalah materi genetik virus yang ikut mengganda ketika sel bakteri membelah diri. Sehingga dalam tahap ini dapat terjadi rekombinasi DNA yang menyebabkan terjadinya variasi pada DNA bakteri tersebut.

Konjugasi

Konjugasi merupakan proses transfer DNA dari satu bakteri menuju bakteri yang lain. Jadi konsepnya adalah satu bakteri memberikan DNA sedangkan bakteri lainnya menerima DNA tersebut. Transfer DNA tersebut terjadi melalui terbentuknya jembatan antar 2 bakteri yang disebut pilus. DNA akan berjalan melalui pilus tersebut sehingga bisa sampai pada bakteri penerima. Setelah sampai di bakteri penerima, DNA tersebut akan menyatu sehingga terjadi rekombinasi.

Konjugasi pada bakteri

Konjugasi kadang disebut dengan perkawinan bakteri. Walaupun kelihatannya mirip dengan perkawinan yang terjadi pada eukariota, namun pada peristiwa konjugasi hanya molekul DNA yang berpindah atau yang ditransfer. Pilus yang menjadi jembatan perkawinan tersebut terbuat dari protein fleksibel yang akan segera hilang ketika proses konjugasi selesai.

Sekian penjelasan saya tentang transformasi, transduksi, dan konjugasi....semoga bermanfaat.