ABSTRACT - ansn.bapeten.go.id agarose dibuat dari suspensi sel-sel bakteri dalam 80 J1ilarutan...

7
_Ap/ikasi /sotop dan Radiasi, /996 KERUSAKAN DAN PENYEMBUHAN DNA Deinococcus radiodurans SETELAH DIlRADIASI Adria P.M.Hasibuan., M. Kikuchi.., Y. Kobayashi.., danH. Watanabe.. .Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN ..Takasaki Radiation Chemistry Researh Establishment, JAERI ABSTRAK KERUSAKAN DAN PENYEMBUHAN DNA DeinococcllS radiodurans SETELAH DIIRADIASI. Kerusakan dan penyernbuhan DNA Deinococcus radiodurana-MRI setelah diiradiasi dengansinar gamma daD ion beamtelah dianalisis dengan teknik "Pulse Field Gel Electrophoresis" (PFGE). Tujuan penelitian ini ialah untuk membandingkan kerusakan DNA bakteri Deinococcus radiodurana akibat iradiasi dengansinar gamma dan ion beam (He, Ar, dan C) dengandosis 0,2-7,5 kGy. Hasil analisis PFGE menunjukkan bahwa padsdosis yang sarna,penyembuhan kerusakanDNA Deinococcus radiodu- rana-MRI akibat iradiasi gammamemerlukanwaktu 3--6 jam, sedang penyembuhan akibat iradiasi ion beamhanya memer- lukan waktu kurang dati I jam. Kerusakan DNA akibat iradiasigamma tampaklebih cepatterjadi dibandingkandengan akibat iradiasi ion beampada dosis yang sarna. ABSTRACT DAMAGE AND REPAIR OF Deinococcus radiodurans DNA AFTER IRRADIATION. The damageand re- pair of Deinococcus radiodurans- DNA after irradiation with gamma-raysand ion beam have beenstudied by "Pulse Field Gel Electrophoresis" (PFGE)technique.The aim of this study was to comparethe DNA damage caused by irradiation using gamma rays and ion beam (He, Ar and C) at doses of 0.2-7.5 kGy. The results showed that at the same dose level, DNA repair occurred within 3-6 hours after irradiation with gamma-rays, while in bacteria irradiated with ion beam, the DNA repair could occur in less than I hour. In addition, DNA damage caused by gamma irradiation occurred faster than those causedby ion beam at the same irradiation dose. PENDABULUAN pengaruh berbeda padaDNA bakteri,misalnya pada induk- si rantaiganda,efisiensi, dan proses penyembuhan sel(3). Pada percobaan ini, kerusakan dan penyembuhan DNA akibat iradiasi dianalisis dengan menggunakan Pulse Field Gel Electrophoresis (pFGE). Deinococcus radiodurans termasuk bakteri tahan radiasi, karena denganiradiasi gammasampai5 kGy ke- mampuan hidupnyatidak berkurang.Sejakdiketahui bah- wa DNA merupakan sasaran utama yang dipengaruhi radiasi,makapenelitianmekanisme daya tahanselbakteri terhadap radiasi,terutama diarahkan padakerusakan DNA (I). Bakteri ini mempunyai kemampuan yangtinggi dalam penyembuhan diri, tidak hanyapadakerusakan DNA ran- tai tunggal, tetapi juga pada kerusakan DNA rantai ganda (2). BAHAN DAN METODE Pada penelitianini, selain digunakan radiasi gam- majuga digunakanradiasi ion beamsebagai pembanding. Penelitian dilakukan di TakasakiRadiation Chemistry Re- search Establisment (TRCRE-JAERI) Jepang,daD ada hubungannya dengan programpenelitian NASA-USA daD NASDA-JAPANyang menggunakan fasilitasiradiasiyang baru tersedia pada tahun 1992 bemamaTIARA, diantara- nya menggunakan iradiasi denganion beam. Penelitian ini bertujuanuntuk mengamati tingkat kerusakan daD penyembuhan bakteri radioresisten akibat iradiasi dengan sinar gamma daD ion beam. Ion beam mempunyai ~ ~ transfer (LET) yang lebih ting- gi daripada sinar gamma, sehingga dapat menyebabkan Bahan. Strain Deinococcus radiodurans-MRI diperoleh dari Dr. KIT A Y AMA, Institute of Physicaland Chemical Research, RlKEN, Jepangyang diisolasi dari daging sapi oleh ANDERSON~ ~ (4). Sel bakteri diinokulasi pada media TGY yang mengandung 5 g tripton, 1 g glukosa, daD1 g ekstrak ragi dalam 500 ml air suling pH 7.0, laIn diinkubasi selama 24-48 jam pada subu30°Csampaidiperolehkonsentrasi akhir sel bakteri 4 x 109 seVml. Kemudian, sel disaring dengan alat Millipore tipe GS membran filter ukuran0,22 ~m. Sel dicuci dua kali dengan 10 mM bufer fosfat, kemudianditanampadamedia bufer fosfat agar (5). lradiasi Bakteri. Sel-sel D. radiodurans pada membranfilter diiradiasi dengan sinar gamma 6OCO de- ngan dosis 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 3,0; dan 7,5 kGy. Sebagai pembanding, sel-sel D. radiodurans juga ditembak dengan ion beam (He, Ar, C), dengan dosis 61

Transcript of ABSTRACT - ansn.bapeten.go.id agarose dibuat dari suspensi sel-sel bakteri dalam 80 J1ilarutan...

_Ap/ikasi /sotop dan Radiasi, /996

KERUSAKAN DAN PENYEMBUHAN DNA Deinococcus radioduransSETELAH DIlRADIASI

Adria P.M. Hasibuan., M. Kikuchi.., Y. Kobayashi.., dan H. Watanabe..

.Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN

..Takasaki Radiation Chemistry Researh Establishment, JAERI

ABSTRAK

KERUSAKAN DAN PENYEMBUHAN DNA DeinococcllS radiodurans SETELAH DIIRADIASI. Kerusakandan penyernbuhan DNA Deinococcus radiodurana-MRI setelah diiradiasi dengan sinar gamma daD ion beamtelah dianalisisdengan teknik "Pulse Field Gel Electrophoresis" (PFGE). Tujuan penelitian ini ialah untuk membandingkan kerusakan DNAbakteri Deinococcus radiodurana akibat iradiasi dengan sinar gamma dan ion beam (He, Ar, dan C) dengan dosis 0,2-7,5kGy. Hasil analisis PFGE menunjukkan bahwa pads dosis yang sarna, penyembuhan kerusakan DNA Deinococcus radiodu-rana-MRI akibat iradiasi gamma memerlukan waktu 3--6 jam, sedang penyembuhan akibat iradiasi ion beam hanya memer-lukan waktu kurang dati I jam. Kerusakan DNA akibat iradiasi gamma tampak lebih cepat terjadi dibandingkan dengan akibatiradiasi ion beam pada dosis yang sarna.

ABSTRACT

DAMAGE AND REPAIR OF Deinococcus radiodurans DNA AFTER IRRADIATION. The damage and re-pair of Deinococcus radiodurans- DNA after irradiation with gamma-rays and ion beam have been studied by "Pulse FieldGel Electrophoresis" (PFGE) technique. The aim of this study was to compare the DNA damage caused by irradiation usinggamma rays and ion beam (He, Ar and C) at doses of 0.2-7.5 kGy. The results showed that at the same dose level, DNArepair occurred within 3-6 hours after irradiation with gamma-rays, while in bacteria irradiated with ion beam, the DNArepair could occur in less than I hour. In addition, DNA damage caused by gamma irradiation occurred faster than thosecaused by ion beam at the same irradiation dose.

PENDABULUAN pengaruh berbeda pada DNA bakteri, misalnya pada induk-si rantai ganda, efisiensi, dan proses penyembuhan sel (3).

Pada percobaan ini, kerusakan dan penyembuhanDNA akibat iradiasi dianalisis dengan menggunakan PulseField Gel Electrophoresis (pFGE).

Deinococcus radiodurans termasuk bakteri tahanradiasi, karena dengan iradiasi gamma sampai 5 kGy ke-mampuan hidupnya tidak berkurang. Sejak diketahui bah-wa DNA merupakan sasaran utama yang dipengaruhiradiasi, maka penelitian mekanisme daya tahan sel bakteriterhadap radiasi, terutama diarahkan pada kerusakan DNA(I). Bakteri ini mempunyai kemampuan yang tinggi dalampenyembuhan diri, tidak hanya pada kerusakan DNA ran-tai tunggal, tetapi juga pada kerusakan DNA rantai ganda(2).

BAHAN DAN METODE

Pada penelitian ini, selain digunakan radiasi gam-ma juga digunakan radiasi ion beam sebagai pembanding.Penelitian dilakukan di Takasaki Radiation Chemistry Re-search Establisment (TRCRE-JAERI) Jepang, daD adahubungannya dengan program penelitian NASA-USA daDNASDA-JAPAN yang menggunakan fasilitas iradiasi yangbaru tersedia pada tahun 1992 bemama TIARA, diantara-nya menggunakan iradiasi dengan ion beam.

Penelitian ini bertujuan untuk mengamati tingkatkerusakan daD penyembuhan bakteri radioresisten akibatiradiasi dengan sinar gamma daD ion beam. Ion beammempunyai ~ ~ transfer (LET) yang lebih ting-gi daripada sinar gamma, sehingga dapat menyebabkan

Bahan. Strain Deinococcus radiodurans-MRIdiperoleh dari Dr. KIT A Y AMA, Institute of Physical andChemical Research, RlKEN, Jepang yang diisolasi daridaging sapi oleh ANDERSON ~ ~ (4).

Sel bakteri diinokulasi pada media TGY yangmengandung 5 g tripton, 1 g glukosa, daD 1 g ekstrak ragidalam 500 ml air suling pH 7.0, laIn diinkubasi selama24-48 jam pada subu 30°C sampai diperoleh konsentrasiakhir sel bakteri 4 x 109 seVml. Kemudian, sel disaringdengan alat Millipore tipe GS membran filter ukuran 0,22~m. Sel dicuci dua kali dengan 10 mM bufer fosfat,kemudian ditanam pada media bufer fosfat agar (5).

lradiasi Bakteri. Sel-sel D. radiodurans padamembran filter diiradiasi dengan sinar gamma 6OCO de-ngan dosis 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 3,0; dan 7,5kGy. Sebagai pembanding, sel-sel D. radiodurans jugaditembak dengan ion beam (He, Ar, C), dengan dosis

61

Aplikasi Isotop don Radiasi. 1996-

BASIL DAN PEMBABASAN

Setelah D. radiodurans MRI diiradiasi dengansinar gamma 1 kGy, harnpir semua fragmen genomik DNAmenghilang, tetapi kemampuan untuk penyembuhan diribakteri tersebut tidak menurun. Fragmen-fragmen DNAdengan berat molekul (BM) yang lebih tinggi temyata lebihmudah menghilang dibandingkan yang mempunyai beratmolekul rendah (Gambar I).

Pada Gambar 2 diperlihatkan kerusakan DNApada rantai ganda yang diinduksi dengan iradiasi gamma3 kGy, tetapi kemudian terjadi penyembuhan selama masainkubasi setelah iradiasi. lradiasi dengan dosis 3 kGy ter-nyata mengakibatkan kerusakan DNA. Hal ini tampaksecara menyeluruh dari hilangnya pola DNA pada basilanalisis PFGE, daD dihasilkan fragmen-fragmen dalamukuran yang lebih kecil daTi 97 kbp. Akan tetapi, selamamasa inkubasi setelah iradiasi pola DNA muncul kembalisetelah 3 jam, sementara fragmen yang berukuran kecilhilang.

untuk sumber He dan Ar 0,6 dan 3,0 kGy, dan untuk sum-ber C; 1,5 dan 7,5 kGy. Sebelumnya telah dilakukan pene-litian pendahuIuan oleh KOBAYASHI ~ .3l (3). Padapenembakan dengan ion beam digunakan alat IrradiationApparatus for Seed (IAS).

Perlakuao Setelah lradiasi. Untuk prosespenyembuhan kerusakan DNA akibat iradiasi, sel-sel yangtertioggal pada membran filter dipiodahkan ke dalam pet-ridis berisi TGY agar, kemudian diinkubasi pada subu 30OCselama 0, I, 2, 3, 6, dan 12 jam (kontrol 0 jam; membranfilter ke-1 selama 1 jam, filter ke-2 selama 2 jam, dst).

Pembuatao Plugs uotuk PFGE daD lsolasiDNA. Metode yang digunakan berdasarkan HANAHANdan MESELSON (6). Untuk persiapan genomik DNA, seldicuci dengan larutan jenub butanol PB, daD larutan muI-tibufer (50 rnM sukrosa, 10 rnM Tris, 40 roM EDTA. 0,1%Triton X-IOO). Plug agarose dibuat dari suspensi sel-selbakteri dalam 80 J1ilarutan muItibufer tanpa Triton X-IOOditambah 2% agarose ~ melting P:Q!!!t (LMP), kemudi-an plug agarose diinkubasi dalam larutan muItibufer yangmengandung 1 mg/rnllisozim selama 12 jam pada suhu37.C. Selanjutnya, ditambahkan proteinase-K (konsentra-si 1 mgtrnl) dan larutan sodium dedosil sulfate (SDS) 0,5%lalu diinkubasi 48 jam pada SubU 50.C.

Untuk menginaktifkan enzim protease, plug aga-rose diinkubasi dalam larutan TE (10 rnM Tris + 1 rnMEDT A) yang mengandung 1 rnM PMSF (phenylmethanesulfonyl fluorid) dan diinkubasi 2 jam. Inkubasi dilakukan3 x dalam larutan TE, kemudian plug agarose dipotongsepanjang 5 mm untuk dipersiapkan pada lempeng aga-rose.

Fragmen-fragmen tersebut hilang, lalu muncullagi dikarenakan iradiasi telah menginduksi terbentuknyaempat jenis protein spesifik yang berperan dalam prosespenyembuhan DNA D. radiodurans khususnya, dan bak-ten pada umumnya. Sifat radioresisten atau tahan radiasiD. radiodurans diduga karena tingginya kemampuan yangdimiliki untuk penyembuhan kerusakan DNA, termasukjuga penyambungan kembali susunan ikatan ganda yangmengalami pematahan dengan bantuan enzim yang disin-tesis setelah iradiasi, sehingga proses penyembuhan dapattercapai (9).

Pada Garnbar 3 ditunjukkan kerusakan DNA ran-tai ganda daD penyembuhan setelah iradiasi 3 kGy denganberkas ion dengan somber He, Ar, dan C (10). Pola DNAmasih jelas terlihat (Gambar 3 a dan 3 b dengan tanda X).Hal ini membuktikan bahwa iradiasi gamma lebih efektifmenginduksi terjadinya kerusakan DNA rantai ganda dari-pada ion beam. lni kemungkinan disebabkan energi sinargamma yang diberikan pada genomik DNA menyebarmerata, sedangkan pada iradiasi dengan ion beam ener-gi hanya ditransfer setempat (II).

Pada Gambar 3 ditunjukkan pula bahwa kerusa-kan DNA akibat iradiasi ion He 0,6 kGy daD 3,0 kGymengalarni proses penyembuhan sarnpai sarna dengan kon-trol selama kira-kira 1-3 jam. Hal yang sarna juga terja-di pada penyembuhan sel akibat iradiasi dengan sumberAr daD C. Penyembuhan kerusakan DNA akibat iradiasiditampilkan pada Gambar 4. Terlihat bahwa tidak banyakperbedaan waktu penyembuhan yang diperlukan antarakerusakan akibat iradiasi dengan sinar gamma dan ionbeam.

Pemotongan DNA dengan Enzim Restriksi.Metooe pemotongan DNA menggunakan cara MANIATIS~ ~ (7). Sampel DNA D. radiodurans yang sudah beru-pa plug sepanjang 5 mm dipotong dengan 200 J1l enzimNotI (30 unit/tOO J1l) pada suhu 37°C selama 6 jam. basilpemotongan DNA dianalisis dengan Pulse Field Gel Elec-trophoresis (pFGE).

Pulse Field Gel Electrophoresis (pFGE). PFGEadaJah teknik elektroforesis gel agarose untuk mendeteksipemisahan fragmen DNA dengan berat molekul (BM) yangtinggi, yaitu lebih dari 1000 kilo base pair (kbp) atau pasa-ngan basa (8).

Lempeng gel agarose diboat dengan menggunakan0,6 g lQ!¥. endoosmosis (LE) agarose dalam 60 ml larutan1 x T AFE (Transverse Alternating Field Electrophoresis)atau larutan 20 x TAFE, yaitu larutan 24,2 g Tris, 2,9 gEDT A dan 5 ml asam asetat glasial dalam I liter air so-ling pH 8,0. Kemudian plug diatur sesuai perlakuan. Pe-nanda DNA dibeli dari Pharrnacia dan sebagai W ~i!!g ~ dipakai larutan 20 x T AFE.

PFGE dioperasikan dengan program 3, dari Gene-line/Beckman, yaitu tegangan 100 mA, selama 16 jam.Setelah elektoforesis selesai, DNA diwamai dengan laru-tan 100 J1l etidium bromida (I mg/ml) dalam air soling se-lama 60 menit, kemudian dicuci atau direndam dengan airsoling selama 2 x 30 menit. Selanjutnya, lempeng agarosedisinari dengan ultraviolet menggunakan UV Transillumi-nator. Untuk pengambilan gambar digunakan kamerapolaroid (MP-4).

KESIMPULAN

Dari basil penelitian ini dapat disimpulkan bah-wa untuk penyembuban kerosakan sel DNA Deinococcusradiodurans-MRI akibat iradiasi sinar gamma diperlukanwaktu relatif lebib lama, yaitu 3-6 jam dibandingkandengan ion beam yang hanya memerlukan waktu kurang

-62

-_Aplikasi Isotop don Radiasi, 1996

4. ANDERSON, A. W., NORDAN, H.C., CAIN, R.F.,PARRIS, G., and DUGGAN, D., Studies on radiore-sistant Micrococcus 1. Th~ isolation, morphology,cultural characteristics and resistance to gammaradiation, Food Technol. 19. (1956) 575.

dari 1 jam. Kerusakan DNA akibat iradiasi gamma lebih

cepat terjadi dibandingkan dengan akibat iradiasi ion beam.

UCAPAN TERIMA KASm 5. SERRIANI, R. W., and BRUCE, A.K., Radioresistanceof Micrococcus radiation during the growth cycle,Radiat. Res.1§. (1968) 232.Penulis menyampaikan ucapan terima kasih ke-

pada Bapak Mo Soewarsono, BoSco dan semua rekan-rekandi Kelompok Biologi Molekuler yang telah memberikandorongan moril dalam penyusunan makalah ini 0

6. HANAHAN, D., and MESELSON, M., Plasmid screen-ing at high colony density, Gene lQ 63 (1980).

7. SAMBROOK, J., FRITSCH, E.F., and MANIAnS, T.,"Molecular cloning", A Laboratory Manual, Book3, 2nd edition, Cold Spring Harbour LaboratoryPress (1989).

DAFTAR PUSTAKA.

SZYBALSKI, W., and LORKIEWICZ, Z., On the na-ture of the principal target of the lethal and mu-tagenic radiation effect, Abhandl. Deutch. Akad.Wiss. Berlin, KL. Med. 1 (1962) 6.

8. BECKMAN, Pulse Field Gel Electrophoresis, The Gene-line System, Palo Alto, California (1988).

9. BEY AN, E.B.M., Photobiology and Radiobiology ofDeinococcus radiodurans, Department of Microbi-ology, University of Edinburgh, School of Agricul-ture, Edinburgh, Scotland (1995).

KITAYAMA, S., and MAT SUYAMA, A., Possibilityof the repair of double-strand scissions in Micrococ-cus radiodurans DNA caused by gamma-rays, Bio-chern. Biophys. Res. Comrn. II (1968) 418.

10. DEWEY, D.L., Ion beam irradiation, Int. J. Radiat.Bioi. l§. (1969) 583.30 KOBAYASHI, Yo, KIKUCHI, Mo, TANAKA, A.,

SHlMIZU,To, and WATANABE, Ho, Ion BeamApparatus for Biological Samples, TIARA, JAERI(1992) 27.

II. KIKUCffi, M., TANAKA, A., and WATANABE, H.,Repair of transforming capacity of cells irradiatedwith high-LET ions in a radiation resistant bacteri-um, Deinococcus radiodurans, TIARA, JAERI(1992) 42.

~# ~

t!i: b~.§' .~'b'

# ~§'

c,~'::':

CoC) ~ '" '\.. (jam)"' "t-

485-388- 485-

388-291-

291-94-

194-97-

(kbp)97-

(~.bp)

(Kilo base pair/satuan pasangan basa)

Gambari Hasil genomik DNA yang telah diretriksidengan enzim NOTI daD diiradiasi gammadengan berbagai dosis

Gambarl. Basil genomik DNA yang telah diretriksidengan enzim NOTI daD diiradiasi gammadengan dosis 3 kGy, diinkubasi pada 30°C se-lama beberapa jam

63

Aplikasi Isotop danRadiasi, 1996-

;;.~~

,~'"

~o~

"-

'\. (jam){o "' '\, (jam) ~ "

1.

..., ro

Gambar 3a.Sumber ion beam: He

O~6~~Gy 3J..:Gy

Gambar 3b.Somber ion beam: Ar

O,6k6y 3kGy

Gambar 3c.Sumber ion beam: C

Gambar 3. Basil genomik DNA yang telah diretriksi dengan enzim NOTI, diiradiasi ionbeam, kemudian diinkubasi pada 30°C selama beberapa jam.

64

Aplikasi I salop dan Radiasi. J 996

65

Aplikali /sotop dan Radiali. 1996

DISKUSI

SUHARNI SADI

Mohon diterangkan bagairnana aplikasi penelitianAnda ?

20 dalam larutan 39CR dan ditentukan 6 dsvkan. Kodeeluss berdasarkan LET untuk laju dosis ini khusus di-pelajari dan dihitung/ditetapkan staf khusus untuk ionbeam di J AERI .

2. Pada kerusakan DNA rantai tunggal ada sekitar 10 kbp.(10 jumlah pasangan beam yang sarna) yang putuspada kerusakan DNA rantai ganda -> sekitar 250 kbp

(jumlah pasangan basa) yang putus.

ADRIA P.M.

Karena penelitian ini menggunakan dua sumberiradiasi (sinar gamma dan ion beam), maka aplikasinyabisa digunakan untuk sterilisasi, pengawetan, mendapat-kan mutasi pada tumbuhan, daD lain-lain. Sedangkanuntuk mendapatkan dosis optimal pada karakterisasikedua sumber iradiasi tersebut dicobakan pada bakteritahan iradiasi D. radiodurans.

ROSALINA SINAGA

Apa tujuan membandingkan kerusakan daripenyembuhan bakteri antara iradiasi-'t daD ion beam?Karena iradiasi-'t dan ion beam mempunyai sifat fisikayang berbeda misalnya daya tembus sangat berbeda.

WIN AR TI AND A Y ANIADRIA P.M.

Perbandingan ini adalah untuk melihat efektivi-tas daTi kedua iradiasi tersebut yang akan membuktikanbahwa untuk D. radiodurans sangat tahan iradiasi daDmempunyai kelebihan bisa raoojring kembali. Untuk sinar-.persentasi lebih tinggi/lebih dalam dibandingkan iradia-si ion beam, sebab sinar-.: rusak lebih cepat, sembuh le-bib lama, LET lebih rendah, dan penetrasi lebih rendah.Sedangkan sinal ion beam: rusak lebih lama, cepat sem-buh, LET lebih tinggi, dan penetrasi lebih rendah.

Pada percobaan ini digunakan teknik PFGE. Berapaukuran BM dari DNA D. radiodurans?Mohon dijelaskan daIarn proses isolasi DNA, diguna-kan lisozim dan ditambah enzim proteinase-K, ber-fungsinya sebagai apa?

ADRIA P.M.

MURNI IND AR W A TMI

1. Digunakan teknik PFGE, karena alat ini dapat memi-sahkan flagmen DNA dengan BM lebih dari 1000 kbp,sedangkan ukuran BM dari D. radiodurans sekitar 500kbp.

2. Menggunakan lisozim, karena lisozim merupakanenzim yang dapat berfungsi melemahkan dinding setbakteri D. radiodurans. Sedangkan untuk proteinase-K, merupakan enzim yang dapat memecahkan protein.Oleh sebab itu juga + larutao 0,5% SD (sodium dode-cyl sulfate) yang bfs untuk penyempurnaan pecahnyasel bakteri. Semua ini untuk proses penyempurnaanisolasi DNA.

1. Faktor-faktor apa yang menyebabkan bakteri dapattahan terhadap radiasi atau ada yang sensistif terhadapiradiasi?

2. Mengapa iradiasi ion beam dengan 3 sumber meng-gunakan dosis yang berbeda?

ADRIA P.M.

SOFNIE MARUSIN

1. Pada percobaan yang Anda lakukan, dosis iradiasi yangberbeda, tetapi tidak ada laju dosisnya. Berapa laju dosisyang digunakan?

2. Bagaimana beda kerusakan DNA pada rantai tunggaldan kerusakan DNA pada rantai ganda?

ADRIA P.M.

1. Menurut DR. F. Suhadi (1980) ada 2 teori yangmenyebabkan bakteri bersifat tahan radiasi atau sensi-tiC terhadap iradiasi: (a) Berkaitan dengan kandunganikatan C-G pada DNA-nya. Makin tinggi persentasekandungan G-C -> makin tahan terhadap iradiasi -> disebabkan karena antara G dan C terdapat 3 ikatanhidrogen sehingga antara T dan A hanya terdapat 2ikatan hidrogen, daD (b) Efisiensi proses perbaikanputus rantai ganda DNA akibat radiasi secara enzima-tik berkaitan dengan efisiensi proses metabolisme mole-kuler di dalam sel.

2. Seperti jawaban lbu Sofnie sebelumnya untuk iradiasiion beam untuk DNA D. radiodurans, dosis berbeda

1. Untuk iradiasi sinar-'t laju dosis 2.7 kGy/jarn. Untuk ira-diasi ion beam dengan dosimetri radiochromic FWR 60-

66

_Aplikasi Isotop don Radia"i. 1996

dipilih dengan 3 sumber, yaitu : He, Ar, daD C adalahuntuk mendapatkan basil yang optimal pada percobaanini.

kemungkinan beberapa set bakteri tidak kena Tamasi atauterlindung oleh yang lain. Atau walaupun terkena TamasiDNA-nya tidak mengalami kerusakan. Setelah minkubasisel-sel yang DNA-nya tidak rusak ini juga akan membiak.Waktu Anda melakukan evaluasi bagaimana cara membe-dakan DNA yang tidak rusak daTi awal dengan DNA yangpulih?

GENI RINA SUNARYO

Pads penelitian ini terlihat bahwa Anda meng-gunakan radiasi dengan sumber radiasi yang bervariasiLET -nya. Tentunya radiasi dengan LET yang lebih tinggimempunyai days penetrasi yang lebih dalam. Bagaimana-kah hubungan antara kenaikan LET dengan kerusakanDNA?

ADRIA P.M

Walaupun radiasi telah dilakukan seteliti mung-kin, karena radiasi bersifat Random, maka hila DNA D.radiodurans tidak terkena radiasi, maka pada elektrofore-sis akan terlihatltertampil seperti pada kontrol. Sedangkanpada DNA yang rusak setelah dilarutkan ekstrak DNA danelektroforesis dan seterusnya akan pecah dan terjadi frak-si dari fragmen-fragmen yang lebih banyak dan lebih jelas.Oleh sebab itu, dilakukan genomik DNA yang diretriksidengan enzim NoTI untuk mengetahui kerusakan dan pe-nyembuhan kembali dari bakteri yang bersangkutan.

ADRIA P.M.

Penelitian dilakukan oleh 2 somber radiasi. Sum-ber gamma yang mempunyai LET lebih kecil dibanding-kan LET dari iradiasi ion beam. Sebagian penetrasi darisinar gamma lebih dalam daripada ion beam. Hubunganantara LET dengan kemsakan DNA, bila LET naik makakerusakan DNA akan lebih lama tetapi reoairing lebihcepat. NlKHAM

ARYANTI1. Bakteri gram positif tidak berspora biasanya tidak

tahan radiasi. Pada makalah disebutkan tahan radiasi.Apa dasarnya?

2. Bagaimana mekanisme proses kerusakan dan penyem-buhan DNA, karena efek iradiasi?

3. Kerusakan DNA, kemungkinan karena efek pemoto-ngan dengan enzim, atau karena radiasi. Bagaimanajelaskan? .

I. Radiasi dosis iradiasi gamma digunakan terlalu dekat.Apakah dalam penelitian ini dilibat D dan D do-

max mm

sis yang digunakan?2. Seperti terlihat pada Gambar 2, bahwa iradiasi 3 kGy

pada hari ke-6 pola pita DNA mengering dan munculkembali pada bari ke-12. Apakah pita yang muncultersebut memiliki sifat yang sarna dengan sifat DNAawal? ADRIA P.M.

ADRIA P.M.

1. Dosis iradiasi gamma sudah ditentukan sebelumnyapada penelitian sebelumnya dari dosis 0,2 kGy sampaidengan 10 kGy.

2. Pada Gambar 2, iradiasi sinar-"t dosis 3 kGy diinkuba-si beberapa jam (bukan hari), yaitu : 0, 1, 2, 3, 6, daD12 jam. Pita (fragmen) DNA jelas berbeda an taramasing-masing inkubasi (misal 1 jam dan 12 jam).

1. Dari basil penelitian daD literatur yang ada bahwauntuk bakteri gram positif tidak bersepora dan selalulebih tahan radiasi terutarna D. radiodurans., karena

gram positif mempunyai peptidolisin.2. Mekanisme proses kerusakan dan penyembuhan DNA

karena efek iradiasi. Sudah dijelaskan pada pertanyaan

sebelumnya (Sdri. Murni).3. Kerusakan DNA karena efek iradiasi. Bukan karena

pemotonganenzim.

SOBRIZAL

Anda mengatakan DNA bakteri Deinococcus ra-diodurans rusak karena radiasi dengan menghilangnyafragmen pada elektroforesis. Waktu melakukan radiasi ada

£i7