2.1 Peranan Gen Struktur, Gen Regulator dan Gen Represor pada Produksi

BAB II 2.1 Peranan Gen Struktur, Gen Regulator dan Gen Represor pada Produksi

Enzim Beta- laktamase Secara ntibio, enzim betalaktamase pada bakteri Gram positif dikode oleh gen yang berlokasi baik di kromosom maupun di plasmid. Gen yang berperan pada sintesis enzim betalaktamase terdiri dari bla Z yang mengekspresikan enzim betalaktamase yang sebagian besar disekresikan ke media ekstrasmeskipun sepertiganya melekat pada ntibiot bakteri . dari ntibiotic betalaktam 10 Produksi enzim betalaktamase pada bakteri Gram positif terjadi karena adanya proses induksi dari ntibiotic betalaktam sedangkan pada bakteri Gram ntibiot enzim betalaktamase yang dihasilkan secara terus menerus tanpa adanya induksi Selain blaZ ada beberapa gen yang akan meregulasi sintesis betalaktamase pada bakteri Gram positif yang diwakili oleh S. a ureus dalam hal ini setidaknya ada tiga gen yang terlibat dalam pengaturan sintesis betalaktamase pada S. aureus yaitu 1 blaI – gen yang berfungsi sebagai regulator yang mengatur transkripsi; 2 blaRI – gen yang diperlukan pada proses induksi yang bertanggung jawab pada penghantaran sinyal; dan 3 bla R2 : yang dapat mengatur penekanan ekspresi gen betalaktamase dan berfungsi meningkatkan fungsi ntibioti. Namun menurut beberapa peneliti lokasi blaR2 di kromosom belum diketahui dengan pasti dan tidak berkait dengan blaZ , blaRI dan blaI . 11,12,13,14 Rowland dan Dyke 15 telah berhasil melakukan sekuensing gen gen yang berperan pada pembentukan enzim betalaktamase pada Tn 552 S. aureus yang mengandung tiga gen yaitu bla Z , bla RI dan blaI . Ketiga gen ini memiliki dua ntibiot yaitu ntibiot yang dimiliki oleh blaZ dan satu ntibiot bagi blaRI dan blaI . Ketiga gen ini memiliki spesifitas ekspresi enzim betalaktamase yang bersifat induksi. Secara skematis gen ntibioti blaI terletak pada ujung 5’ dari bla RI dan saling tumpang tindih. 4 Data ntibio menunjukan bahwa blaI memiliki fungsi ntibio ntibiot yang mengatur proses transkripsi dari blaZ . BiaI ini merupakan suatu ntibioti yang berikatan dengan suatu operator yang terletak antara blaI dan blaZ , sedangkan blaRI berfungsi untuk mentransmisikan sinyal tentang keberadaan suatu molekul betalaktam pada permukaan ntibiot luar ke komponen gen yang mengatur ekpresi betalaktamase. 5 Proses sintesis enzim betalaktamase pada bakteri Gram positif bersifat induktif, pertama kali diketahui pada Bacillus licheniformis yang kemudian diasumsikan mempunyai persamaan dengan yang terjadi pada S. aureus . Bennet dan Chopra 5 menyatakan bahwa proses induksi ntibiotic betalaktam pada S. aureus diperkirakan sama dengan proses induksi ntibiotic betalaktam pada B. licheniformis dan E. coli Pada bakteri Gram ntibiot mekanisme proses induksi enzim betalaktamase pada E. coli terjadi bila senyawa betalaktam sebagai penginduksi berinteraksi dengan protein pengikat penisilin PBP hingga mengakibatkan gangguan tahap akhir sintesis peptidoglikan. Induksi menstimulasi AmpG protein penghantar sinyal sehingga terjadi peningkatan konsentrasi prazat dinding sel dalam ruang periplasma. Akumulasi pra zat tersebut merupakan sinyal bagi terjadinya proses transkripsi dari ampC gen sruktur . Keadaan ini menimbulkan interaksi AmpG dengan AmpR protein regulator, sehingga AmpR berfungsi sebagai ntibioti yang menstimulasi ekspresi gen ampC yang mengkode betalaktamase. Dalam keadaan tidak terjadi induksi, maka AmpD protein regulator berikatan dengan AmpE protein regulator dan mempertahankan AmpR sebagai ntibioti yang menghambat ekspresi AmpC, sehingga tidak menghasikan betalaktamase. Bila fungsi AmpD terganggu karena mutasi pada gennya, maka akan mengganggu keseimbangan AmpG dan AmpD yang mengakibatkan AmpR tetap sebagai ntibioti yang sifatnya permanen sehingga terjadi ekpresi kontitutif yang tinggi dari ampC . Dengan demikian maka didapat suatu model yang sederhana sistim pengatur sintesis betalaktamase pada S. aureus yang bersifat induksi yaitu ntibiotic betalaktam berikatan dengan BlaRI dan suatu sinyal akan ditransmisikan ke BiaI sehingga tidak lagi berikatan dengan operator, maka terjadilah proses transkripsi dari bla Z . 16

BAB III 3.1 Mekanisme Produksi Enzim Betalaktamase