Reproduksi Pada Bakteri, Transformasi, Transduksi dan Konjugasi

Reproduksi Pada Bakteri

Bakteri berkembang biak secara seksual dan aseksual. Perkembangbiakan aseksual dilakukan dengan pembelahan biner. Setiap sel membelah secara melintang dan sel hasil pembelahan membentuk koloni bakteri. Bentuk koloni sangat bervariasi tergantung pada arah pembelahan dan jenis bakterinya. Pada kondisi yang memungkinkan bakteri akan membelah diri dengan sangat cepat. Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Hasil penelitian mengenai proses pembelahan sel memperlihatkan hal-hal berikut:

• Terdapat kenaikan jumlah bahan inti yang terpisah menjadi dua unit, satu untuk masing-masing sel anakan
• Dinding sel dan membrane sel tumbuh ke arah luar dan membrane sel tumbuh meluas ke dalam sitoplasma pada suatu titik di tengah-tengah sel. Pada perbatasan tersebut disintesis dua lapisan bahan dinding sel.
• Pembentukan mesosom menjadi lebih jelas. Mesosom mempunyai kaitan dengan pembentukan septum dan juga memungkinkan perpautan dengan daerah inti.

Baca juga : Transgenik Tumbuhan, Masa Depan Pertanian dan Perkembangan Bioteknologi

Perkembangbiakan secara seksual dilakukan tanpa melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran materi genetic atau DNA. Materi genetic dapat berpindah dari satu bakteri ke yang lain tanpa menghasilkan zigot. Proses perpindahan materi genetic ini sering disebut rekombinasi genetic. DNA hasil pertukaran materi genetic yang mengandung gen kedua induk disebut DNA rekombinan. Rekombinasi genetic dapat dilakukan dengan tiga metode sebagai berikut:

a. Transformasi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain. Pada proses transformasi tersebut DNA bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Diduga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi. Proses ini pertama kali ditemukan pada Streptococus pneumonia oleh Frederick Grifith tahun 1982. Pengamatannya menunjukkan bahwa ada dua macam tipe koloni pada bakteri tersebut yaitu koloni halus (tipe S atau smooth) yang bersifat patogen dan koloni kasar (tipe R atau rought) yang non patogen. Dalam percobaannya ditemukan jika campuran bakteri tipe S yang telah dimatikan dengan pemanasan dan sel tipe R hidup disuntikkan pada tikus maka tikus akan mati dan dari bangkai tikus dapat diisolasi bakteri tipe S yang hidup. Griffith mengatakan bahwa ada substansi yang berasal dari bakteri tipe S (mati) diambil oleh bakteri tipe R (hidup) sehingga tipe R ke tipe S inilah yang disebut dengan transformasi. Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja. Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas.

b. Transduksi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetik dari sel bakteri satu ke bakteri lain dengan perantaraan virus (bakteriofage). Selama transduksi, kepingan ganda DNA dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage. Bila virus–virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulkan respon lisogen) memindahkan DNA dan bersatu dengan DNA inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi. Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.

c. Konjugasi

Konjugasi adalah pemindahan bahan genetic dari suatu sel bakteri yang bertindak sebagai donor kepada sel bakteri yang bertindak sebagai resipien. Bakteri yang memindahkan bahan genetiknya disebut bakteri donor, sedangkan penerimanya disebut bakteri resipien. Bahan genetic yang dipindahkan dari bakteri donor akan bergabung dengan bahan genetic bakteri resipien sehingga terjadi perubahan sifat. Jika baktri resipien membelah akan dihasilkan sel anakan bakteri dengan sifat baru. Pemindahan ini dikode oleh plamid. Plasmid adalah unsure genetis ekstra kromosomonal (diluar kromosom) dan dapat melangsungkan replikasi di dalam sitoplasma sel bakteri. 

Baca juga : 8 Metode Transgenesis Tanaman, Rekayasa Genetik Modern pada Tumbuhan

Plasmid adalah potongan bundar DNA yang merupakan gen tambahan. Bila plasmid ini dapat bereplikasi dan terpadu ke dalam kromosom bakteri disebut episom. Hal ini membedakan episom dari plasmid, karena plasmid tidak terpadu ke dalam kromosom. Pada bakteri gram negative, misalnya Escherichia coli, konjugasi terjadi dengan cara perlekatan antara sel donor dengan sel resipien melalui phili sex atau faktor F (faktor kesuburan atau fertility faktor). Pada bakteri gram positif, misalnya Streptococus faeccalis, perlekatan antara sel donor dan resipien tidak melalui phili.