Apa yang dimaksud dengan reproduksi transformasi pada bakteri?

https://www.biologijk.com/2017/07/reproduksi-bakteri-secara-transformasi.html?m=0

Daftar Materi Biologi

Bakteri tidak melakukan pembiakan seksual yang sebenarnya, seperti yang terjadi pada makhluk hidup eukariotik. Hal ini karena pada bakteri tidak terjadi penyatuan kelamin. Meskipun demikian, pada bakteri terjadi juga pertukaran materi genetik antara satu sel dan sel pasangannya seperti yang terjadi pada pembiakan seksual sel eukariot. Oleh karena itu, perkembangbiakan bakteri yang terjadi dengan cara ini disebut perkembangbiakan paraseksual.

Terdapat tiga cara perkembangbiakan paraseksual yang dapat terjadi pada bakteri, yaitu transformasi, konjugasi dan transduksi. Nah, dalam kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai perkembangbiakan atau reproduksi bakteri secara transformasi yang meliputi sejarah penemuan transformasi, pengertian, gambar dan tahapannya. Untuk itu simak baik-baik penjelasan berikut ini.

Sejarah Penemuan Transformasi Bakteri

Fenomena transformasi pada proses reproduksi bakteri pertama kali ditemukan pada tahun 1982 oleh Frederick Griffith melalui percobaannya pada bakteri Streptococcus pneumoniae dimana bakteri ini menyebabkan penyakit pneumonia pada manusia dan juga dapat membunuh tikus. Griffith mengungkapkan bahwa penyerapan materi genetik dari lingkungan sekitar oleh bakteri dapat menyebabkan perubahan pada genotipe dan fenotipenya.

Griffith menyebut fenomena penyerapan materi genetik tersebut dengan “prinsip transformasi”. Transformasi bakteri melibatkan transfer DNA secara langsung dari lingkungan sekitar ke dalam sel bakteri. DNA yang tersebar di lingkungan sekitar bakteri ini sebenarnya adalah genom bakteri yang terfragmentasi pada saat sel bakteri mengalami lisis.

Tidak semua jenis bakteri dapat mengambil fragmen (potongan) DNA tersebut. Permukaan sel bakteri memiliki protein yang dapat mengenali DNA dari jenis yang masih berkerabat lalu mengambil fragmen tersebut untuk kemudian diintegrasikan ke dalam genom baktei. Proses transformasi pada reproduksi bakteri ini sangat berguna dalam menemukan gen pada bakteri seperti Bacillus subtitulis, Escherichia coli, Hemophilus influenzae, Rhizobium, Neisseria dan lain-lain.

Pengertian Transformasi

Berdasarkan penjelasan tentang penemuan proses transformasi di atas, dapat kita simpulkan definisi dari transformasi sebagai berikut.

Transformasi merupakan peristiwa dimana bakteri memperoleh DNA dari lingkungan sekitarnya. Permukaan sel bakteri memiliki protein yang dapat mengenali DNA dari jenis yang masih berkerabat dengannya 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.

Gambar dan Tahapan Transformasi pada Bakteri

Pada tahap 1, mula-mula sel bakteri yang berperan sebagai donor DNA mengalami lisis (pecah) dan kemudian DNA keluar dari sel tersebar dalam bentuk potongan-potongan (fragmen) DNA. Tahap 2, beberapa fragmen DNA donor ditarik oleh sel resipien (sel penerima). Tahap 3, DNA donor yang telah masuk ke dalam sel resipien kemudian terpisah menjadi dua lalu DNA resipien sebagian lepas meninggalkan tempatnya.

Tahap 4, DNA donor menggantikan tempat DNA resipien yang terlepas tadi sehingga fragmen DNA donor bersatu dengan DNA resipien. Dengan demikian, pada tahap 5 terbentuklah DNA rekombinan hasil hibrid antara DNA donor dengan DNA resipien. Sebagai catatan, tidak semua fragmen DNA donor dapat menyatu dengan DNA resipien, karena hanya strain-strain kompeten dari generasi bakteri tertentu yang dapat ditransformasikan.

Strain kompeten adalah suatu sel bakteri yang dapat mengambil suatu molekul DNA dan mentransformasikannya, misalnya pada bakteri Streptococcus pneumonia, Bacillus, Haemophilus, Neisseria dan Pseudomonas. Contoh peristiwa transformasi adalah ketika strain bakteri Streptococcus pneumonia yang tidak berbahaya dibiakkan dalam medium yang di dalamnya terkandung DNA dari strain Streptococcus pneumonia yang berbahaya.

Strain bakteri yang 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 akan berubah menjadi strain yang berbahaya dan dapat menyebabkan penyakit pneumonia (radang paru-paru akut).

Demikianlah artikel tentang sejarah penemuan, pengertian, gambar dan tahapan serta penjelasan proses transformasi pada reproduksi bakteri. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.

Bakteri merupakan organisme yang termasuk ke dalam kingdom Monera. Sebagai makhluk hidup, bakteri juga melakukan reproduksi. Reproduksi bakteri dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu lewat pertukaran materi genetik dan reproduksi aseksual. Pertukaran materi genetik dilakukan lewat konjugasi, transformasi, dan transduksi. Sementara itu, reproduksi aseksual dilakukan dengan pembelahan biner.

Di artikel kali ini, kita akan membahas proses pertukaran materi genetik pada bakteri.

Pertukaran materi genetik pada bakteri juga disebut sebagai rekombinasi genetik. Rekombinasi materi genetik pada bakteri dibagi menjadi tiga, yaitu transformasi, transduksi, dan konjugasi.

Transformasi

Di proses transformasi, bakteri mendapatkan DNA dari lingkungan sekitarnya. Bakteri memiliki protein di permukaan tubuhnya yang dapat mengenal DNA dari jenis bakteri yang masih berkerabat. Jika bakteri mengenali DNA di sekitarnya, ia akan menyerap DNA tersebut ke dalam tubuh. Kemudian, DNA itu akan menyatu dengan DNA inang sehingga mengubah strukturnya. Akibatnya, sifat bakteri tersebut turut berubah.

(Baca juga: Klasifikasi Bakteri, dari Bentuk Hingga Kebutuhan akan Oksigen)

Contoh transformasi dapat diamati pada bakteri Streptococcus pneumoniae strain. Bakteri strain yang tidak berbahaya dapat menyebabkan penyakit pneumonia jika dibiakkan pada medium yang terdapat DNA Streptococcus pneumoniae.

Transduksi

Rekombinasi genetik pada bakteri juga dapat dilakukan lewat transduksi. Transduksi terjadi ketika bakteri mendapatkan DNA dari virus bakteriofag yang menginfeksinya. Virus tersebut akan menyuntikkan materi genetik ke dalam bakteri. Akibatnya, DNA virus akan menyatu dengan DNA bakteri inangnya.

Bakteri yang disuntikkan DNA virus tidak semuanya akan mati. Jika virus melakukan reproduksi secara lisogenik, materi genetik virus hanya akan turut mengganda seiring dengan pembelahan bakteri.

Konjugasi

Proses pertukaran materi genetik pada bakteri yang terakhir adalah konjugasi. Konjugasi adalah proses perpindahan DNA dari satu bakteri ke bakteri lainnya. Ketika melakukan konjugasi, bakteri akan membentuk jembatan tipis yang disebut pilus. Materi genetik kemudian berjalan melalui pilus tersebut sampai ke bakteri penerima.

Karena itu, konjugasi juga sering disebut sebagai perkawinan bakteri. Tapi, bakteri hanya mengirimkan DNA kepada bakteri lain. Begitu proses transfer selesai, pilus yang terbuat dari protein fleksibel akan hilang.

Bakteri merupakan organisme uniseluler yang tergolong ke dalam kingdom Monera. Di artikel sebelumnya, kita sudah membahas struktur pada bakteri dan fungsi-fungsi organelnya. Kita mengetahui bahwa proses metabolisme pada bakteri terjadi di sitoplasma. Bakteri juga mampu melakukan sistesis protein di ribosom. Pili pada dinding sel berfungsi untuk penyaluran materi genetik saat konjugasi.

Apa itu konjugasi? Konjugasi adalah peristiwa transfer genetik antara satu individu dengan yang lain. Tapi, bukankah transfer genetik umumnya hanya dapat dilakukan antargenerasi, yaitu dari orang tua ke anaknya? Loh, tapi apakah bakteri bisa bereproduksi menghasilkan anak?

Sebagai organisme, bakteri juga bereproduksi lho teman-teman. Tapi tentu saja dengan cara yang berbeda dengan mamalia seperti kucing atau kuda. Kali ini, kita akan membahas cara-cara bakteri bereproduksi, karena mereka bereproduksi tidak hanya dengan satu cara saja.

(Baca juga: Mengenal Struktur Bakteri, dari Kapsul sampai Plasmid)

Bakteri melakukan reproduksi dengan dua cara, yaitu lewat pertukaran materi genetik dan reproduksi aseksual. Pertukaran materi genetik dilakukan lewat konjugasi, transformasi, dan transduksi. Sementara itu, reproduksi aseksual dilakukan dengan pembelahan biner.

Pertukaran Materi Genetik

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, konjugasi merupakan perpindahan materi genetik secara langsung melalui pili antara dua bakteri yang berdekatan, sehingga membentuk jembatan sitoplasma. Saat konjugasi, pili yang digunakan disebut juga sebagai pili seks.

Selain konjugasi, ada pula transformasi. Transformasi adalah perpindahan materi genetik tanpa adanya kontak langsung. Proses ini ditemukan pertama kali oleh ahli bakteriologi asal Inggris Frederick Griffith. Contoh bakteri yang melakukan transformasi adalah Neisseria, Bacillus, Streptococcus, dan Haemophilus.

(Baca juga: Jadi Bagian dari Materi Genetik, Apa sih Gen dan Kromosom?)

Terakhir, transduksi adalah perpindahan materi genetik dari satu sel bakteri ke bakteri lain melalui bakteriofag sebagai perantaranya. Proses ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg.

Reproduksi Aseksual

Bakteri juga dapat melakukan reproduksi secara aseksual, yaitu lewat pembelahan biner. Pertama-tama, bakteri akan mereplikasi DNA-nya sendiri. Setelah itu, bakteri akan melakukan pembagian sitoplasma dan menghasilkan dua sel baru. Pada lingkungan yang kondusif, bakteri dapat melakukan pembelahan tiap 20 menit sekali.