Hasil Resume Jurnal Biotek Siap Print

Essay of Marine Biotechnology

a Proteomic Analysis of The Effects of Metal Contamination on Sydney Rock

Oyster (Saccostrea glomerata) Haemolymph

This essay was structured to meet the task of marine biotechnology that fostered by Ibu Dwi Candra Pratiwi S.Pi,.M.Sc

Disusun oleh : Kelompok 2

• Restu Yulfierisa 125080600111050• M Ramadhani Marfatah 125080600111060• Fajrina Sita Dewi 125080600111061• Yusrina Rizqi Amalia 125080600111063• Septian Bagaskara 125080600111065• Annisa Fardaniyah 125080600111094• Rine Sri Arini 125080601111007• Desi Mahmudah 125080601111010• Dio Aditya Murtianto 125080601111013• Ririn Hindaning K 125080601111017

Program Studi Ilmu Kelautan

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Universitas Brawijaya

Malang

2014

a Proteomic Analysis of the Effects of Metal Contamination on Sydney Rock

Oyster (Saccostrea glomerata) Hemolimf

Emma L. Thompsona,∗, Daisy A. Taylora, Sham V. Naira, Gavin Birchb, Paul A. Haynesc, David A. Raftosa

Produksi limbah di sungai dan muara terutama yang lokasinya berada di daerah industri

dan perkotaan menyebabkan peningkatan dampak yang signifikan di lingkungan pesisir.

Berbagai logam berat meningkat di daerah dekat saluran air di perkotaan karena limbah

antropogenik yang digunakan untuk kegiatan industri. Menurut (Hardiman dan Pearson, 1995)

dalam (E.L. Thompson et al., 2011) bahwa bukti substansial menunjukkan bahwa kontaminasi

logam memiliki potensi untuk menyebabkan perubahan yang signifikan terhadap biota dan

ekosistem.

Australia adalah salah satu Negara yang mayoritas penduduknya tinggal di dekat muara

pantai seperti Port Jackson (Sydney), Port Melbourne dan Moreton Bay (Brisbane). Hal ini

menimbulkan kekhawatiran yang terkait dengan potensi degradasi ekosistem dan biota. Untuk

itu diperlukan metode yang efektif untuk mengidentifikasi, memantau, dan memulihkan

kontaminan tersebut.

Saat ini ada tiga metode yang diterima secara luas untuk memonitoring lingkungan yaitu

analisis kimia, ekotoksikologi dan menggunakan biomarker molekuler. Setiap metode

mempunyai kelemahan dan kelebihan masing-masing. Untuk analisis kimia pada toksisitas

sedimen dan analisis kualitas air dapat memberikan pemetaan yang berguna untuk informasi

kontaminan sedimen dan air, akan tetapi analisis ini tidak memberikan indikasi dampak

kontaminan pada biota. Sedangkan metode ekotoksikologi pada proses monitoring ekologis dan

biologis dapat menghasilkan hasil yang relevan tetapi kurang sensitivitas dalam membedakan

kontaminan atau adanya perubahan fisiologis. Metode ini memerlukan teknologi tambahan

untuk membedakan antara berbagai kontaminan yang menyebabkan kerusakan biologis

berjangka panjang atau pendek dan memberikan sensitivitas yang cukup untuk adanya

peringatan awal kerusakan lingkungan.

Proteomik memiliki potensi untuk memenuhi persyaratan ini dan menjadi bagian dari

pendekatan bukti mengintegrasikan berbagai teknik pemantauan. Proteomik memungkinkan

analisis secara simultan dari ratusan penanda molekuler potensial dan memberikan informasi

tentang efek kontaminan pada berbagai fungsi biologis (Dhingra et al., 2005) dalam (E.L.

Thompson et al. ,2011). Analisis proteomik dapat menjelaskan hubungan antara konsentrasi

protein dan lingkungan yang stres dan sekaligus menjelaskan bahwa proteomik berpotensi

untuk menjadi biomonitoring yang kuat dengan memberikan ekspresi gen yang unik dalam

mendeteksi bahan cemaran kimia atropogenik. Teknik ini akan memakan waktu yang lama dan

memakan biaya yang mahal.

Studi saat ini menggunakan proteomik untuk menganalisis perubahan pada proteomes

hemolimf pada tiram (Saccostrea glomerata) yang terkena paparan tembaga (Cu), timbal (Pb),

dan Seng (Zn). Saccostrea glomerata ini digunakan dalam biomonitoring karena efisiensi

mereka dalam bioakumulasi kontaminan sangat cepat dan kemampuan mereka menunjukkan

hubungan waktu serta dosis kontaminan sangat baik. Hemolimf kerang juga telah digunakan

untuk mempelajari efek dari Paparan Hidrokarbon Aromatik (PAH) dan logam.

Bahan dan metode

1. Aklimasi Tiram dan Paparan Logam

Pertama, aklimasi tiram dan paparan logam diaplikasikan terhadap S.glomerata

saat umur antara 18 bulan dan 2 tahun. Sepuluh tiram ditempatkan pada akuarium

selama 10 hari untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan akuarium. Akuarium

menggunakan air laut langsung yang dipompa dari Port Jackson . Tiram diberi makan

tiap 4 hari. Suhu dan salinitas air dicatat setiap hari. Sampel air diambil sebelum

dimulainya penelitian untuk uji logam PCB dan PAH. Dan uji paparan logam dengan

menggunakan CuCl2 , ZnCl2 atau PbCl2 sebanyak 100µg/l. Setiap logam diletakkan pada

akuarium yang berbeda dan akuarium yang lain digunakan untuk daerah kontrol tanpa

paparan logam. Air di akuarium yang terdapat logam harus diganti setiap hari dengan

konsentrasi logam yang sama.

2. Ekstraksi Protein

Setelah empat hari terpapar, tiram terkupas dan kemudian sebanyak 500 µl

hemolimf diambil dari setiap tiram dari rongga perikardial menggunakan sebuah

micropipettor. Hemolimf segera dicampur dalam 1,3 ml Tri-reagent LS (sigma-aldrich).

RNA dipindahkan dengan menambahkan 100 µl bromochloropropane selama 15 menit

diikuti oleh sentrifugasi selama 15 menit pada 12.000 x g (40) dan ditunggu hingga RNA

berubah menjadi fase cair dan tidak berwarna. DNA kemudian diekstrak dengan

menambahkan 300 µl dari 100 % etanol selama 3 menit dan diikuti oleh sentrifugasi

selama 2000 x g (4⁰C) selama 5 menit dan diambil dari pelat mesin sentrifugal.

Akhirnya, protein itu diendapkan dengan menambahkan 3 volume es aseton,

dipertahankan sampel pada suhu kamar selama 10 menit dan sentrifugasi selama 10

menit pada 12.000 x g (40C ). Sisanya butir-butir protein itu dibersihkan sebanyak

empat kali selama 10 menit dalam 1 ml dari 0,3 M guanidine hidroklorida dalam etanol

95 % (V:V) diikuti oleh sentrifugasi pada 8000 x g selama 5 menit (40C) dan

penghapusan supernatant. Pembersihan terakhir dilakukan dalam 1 ml dari etanol 95%

sebelum butiran protein dikeringkan pada suhu kamar dan diendapkan kembali dalam

50µl dari larutan penyangga yang sudah dihidrasi ( 7 M urea: 2 M thiourea: 4% 3-[( 3-

cholamidopropyl) dimethyl-ammonio] -1-propanesulfonate, CHAPS: 50 mM DT

dithiothreitol, DTT).

3. Penghitungan Protein dan Penyatuan sampel

Protein dikuantifikasi menggunakan GE 2DE Quant Kits dengan susunan yang

telah dimodifikasi dari pabrik. 2 μl dari setiap sampel ditambah ke dalam 3 sumber dari

96-sumber piringan mikrotitier diikuti dengan tambahan 10 L larutan tembaga, 40 L air

Milli Q dan 100 L pereaksi warna. Kemudian diinkubasi selama 20 menit. Setelah

diinkubasi pada suhu kamar selama 20 menit, penyerapan diukur pada 490nm dengan

menggunakan microplate reader dan konsentrasi protein diinterpolasi dari standar kurva

yang dihasilkan dengan serum albumin sapi. Secara acak 5 sampel hemolimf dari

setiap akuarium disatukan. 10 tiram ditempatkan dalam setiap akuarium untuk

memastikan tiram cukup tersedia untuk analisis proteomik dan cukup untuk

menganalisis protein tiram tersebut. Setiap penyatuan replikasi mengandung 150 L

protein.

4. 2-Dimensional electrophoresis (2DE)

IEF digunakan menggunakan IPGphor IEF sistem (GE Healthcare). Gradien pH

linear yang tidak termobilisasi itu kembali terhidrasi satu malam dengan 150g ekstrak

protein dalam 125 L cairan penyanga rehidrasi. IEF bisa berguna ketika dipakai pada

arus 100V selama 2 jam, 500V selama 20 menit, dan saat gradien mencapai 5000V

selama 2 jam untuk memberikan tegangan 15.000-16.000/jam. Kedua pemisahan

dimensi dilakukan dengan menggunakan sodium dodesil sulfat epolyacrylamide gel

elektroforesis (SDS-PAGE) dengan 12% TriseHCl polyacrylamide gel (1,5 M triseHCl,

10% SDS, 12% akrilamida) dalam sistem protean Mini (Bio-Rad). Gel diwarnai dengan

Lava Purple (Fluorotechnics, Sydney, Australia) sehingga protein dapat divisualisasikan

menggunakan Typhoon Trio laser scanner (GE Healthcare). Gel dari setiap percobaan

dan setiap situs yang dijalankan secara terpisah.

5. Tempat Analisis Protein

Progenesis yang merupakan perangkat lunak analisis proteomik (Non Linear

Dynamics, Newcastleupon-Tyne, UK) digunakan untuk mengidentifikasi perubahan yang

signifikan (p <0,05) dalam intensitas butir-butir protein antara proteomes haemolimf

tiram antara daerah terkendali dan daerah yang terkontaminasi. Untuk mengetahui

intensitas bintik protein yang berpendar secara normal (intensitas pixel dikurangi yaitu

intensitas latar belakang pixel gel) pada peta gel dari setiap daerah terkendali yang

dibandingkan dengan intensitas protein yang sesuai pada gel dari daerah yang

terkontaminasi kita harus menggunakan algoritma ANOVA. Perbedaan setiap tempat

yang berbeda secara signifikan dari segi intensitas antara daerah yang dihitung dari

volume tempat normalisasi.

6. Ekstraksi Peptida

Noda gel mengandung bintik-bintik protein dari semua tiga jell pada setiap

perlakuan, itu dibersihkan secara singkat dengan menggunakan 100 mM amonium

bikarbonat ( NH4HCO3 ) sebelum dibersihkan dalam 50:50 acetonitrile (ACN)/ 50 mM

NH4HCO3 ( tiga pembersihan selama 10 menit per cucian). Setelah noda gel mengalami

dehidrasi dalam 100 % ACN selama 5 menit, noda gel dikeringkan, dikurangi dengan

100 mM DTT dalam 100 mM NH4HCO3 pada suhu 56⁰C selama 1 jam dan dialkilasi

dengan 55 mM iodoacetamide dalam 100 mM NH4HCO3 selama 45 menit pada suhu

kamar dalam keadaan gelap. Noda gel dibersihkan lagi dalam 100 mM NH4HCO3

selama 5 menit kemudian dibersihkan lagi sebanyak dua kali dengan 50:50 ACN/ 50

mM NH4HCO3 selama 5 menit dan didehidrasi seperti yang dijelaskan di atas.

Pencernaan Tripsin dilakukan dengan menambahkan 30 µl tripsin solusi ( 12.5ng/µl

dalam 50 mM NH4HCO3, Promega, Sydney, Australia ) selama 30 menit pada 40C,

setelah itu protein dicerna semalaman pada suhu 370C. Tryptic peptides diekstrak

dengan membersihkan noda gel sebanyak 2 kali dalam 50% ACN/2% formic dalam

mesin pemutar yang dalam keadaan kosong dan lebih lanjutnya diputar selama 10 menit

pada 14.000 rpm untuk menghapus partikel-partikel mikro.

7. Spektrometri Massa

Peptida tryptic dianalisa dengan kromatografi nanoflow liquid chromatography-

tandem mass spectrometry (LC-MS / MS) menggunakan LTQ-XL spectrometer

perangkap massa ion (Thermo, CA, USA) sesuai dengan (Andon et al., 2003) menurut

Breci et al. (2005). Kolom fase terbalik (7 cm,100μm i.d.) yang dikemas di suatu tempat

(house) menggunakan 100 Å, 5 mM Zorbax C18 resin (Agilent Technologies, CA, USA)

dalam leburan kapiler silika menggunakan electrospray tip yang terintegrasi. Sebuah

tegangan electrospray 1,8 kV diterapkan melalui liquid junction kemudian untuk

menaikkan kolom C18. Sebuah Surveyor autosampler (Thermo, CA, USA) menyuntikan

sampel ke kolom C18 diikuti dengan langkah pembersihan awal dengan buffer A (5% (v

/ v) ACN, 0,1% (v / v) asam formic) (10 menit pada 1 nl/menit). Peptida kemudian dielusi

(read: mengekstraksi zat padat dari campuran zat lain dengan menggunakan zat cair

(pelarut)) dari kolom C18 dengan 0% - 50% Buffer B, (95% (v / v) ACN, 0,1% (v / v)

asam format) selama lebih dari 58 menit pada 500 nl/menit, diikuti oleh 50% - 95%

Buffer B lebih dari 5 menit pada 500 nl/menit. Kolom elusi diarahkan menjadi sumber

ionisasi nanospray dari massa spektrometri. Spectra dipindai selama rentang 400-1500

amu.

8. Identifikasi Protein

MS/MS spectra akan mencari database Bivalvia melalui urutan protein yang

telah diunduh dari situs National Centre for Biotechnology Information. Situs ini berisikan

14.002 urutan protein dari kerang moluska. Protein yang memiliki hasil log (e+) dari < -10

dan menghasilkan sedikitnya lima peptide yang cocok dan dapat dipertahankan untuk

analisis lebih lanjut.

Protein ditugaskan untuk lima kategori fungsional yang berbeda. Atribusi ini

meliputi fungsi biologis. Protein mempengaruhi sifat tiram, fungsi mereka diduga

termasuk adesi tiram dan kalsifikasi tiram. Semua protein ini dikaitkan dengan paparan

dari logam Zn. Aktifitas sitoskeletal dan metabolisme / respon stres terdiri lebih 25% dari

masing-masing protein. Diferensial protein yang terkait dengan paparan Pb

menunjukkan jangkauan luas meliputi fungsi biologis, termasuk metabolisme energi,

respons stres, sinyal sel dan aktivitas sitoskeletal.

Hasil

3.1 Parameter Kualitas Air

Suhu air rata-rata selama penelitian adalah 19.8⁰C dengan perbedaan suhu harian yang

signifikan < 0,05. Suhu air yang ditemukan pada 3 hari antara akuarium yang berisi tiram yang

terkontaminasi paparan Zn dan dibandingkan dengan akuarium yang merupakan daerah

perawatan ditemukan perbedaan yang signifikan. Nmaun demikian perbedaan tersebut hanya

sampai 0,7⁰C lebih rendah di akuarium yang terdapat logam Zn daripada akuarium yang tidak

terdapat logam Zn. Salinitas rata-rata sebesar 34,5 ppt dan tidak ada perbedaan yang signifikan

yang ditemukan antara daerah perawatan dengan daerah yang terdapat logam Zn. Level dari

logam yang terdapat pada air sampel di aquarium yang terdapat logam Zn adalah <2μg/l,PCBs

<0,1μg/l dan PAHs <2μg/l.

3.2. Pola ekspresi protein setelah terpapar logam yang berbeda

Perangkat lunak Progenesis mengidentifikasi rata-rata 161 bintik-bintik protein yang

berbeda per tiram yang terdapat pada hemosit proteome (2DE gel). Bintik-bintik ini terdistribusi

terutama pada kisaran pH 4-7. Tipikal peta proteom dari penelitian ini ddilihat pada titik 239 dan

270 masing-masing menunjukkan perbedaan dalam intensitas normal rata-rata dua titik ini

dibandingkan dengan daerah terkontrol. Dari 161 titik, intensitas relatif dari 25 titik di seluruh

semua daerah perawatan bervariasi secara signifikan (p <0,05) setelah terpapar logam. Empat

dari 25 titik ini berubah dalam menanggapi lebih dari satu paparan logam, sehingga ada total 21

tempat unik untuk mendeteksi seluruh protein yang akan dianalisis. Gambar. 2 menunjukkan

jumlah titik yang menanggapi setiap paparan logam, dan dimana crossover terjadi jika tempat

protein merespons lebih dari satu paparan logam.

Hanya satu tempat protein (spot 299) terlihat perbedaan nyata dari segi intensitas pada

tiram yang diperoleh dari ketiga perlakuan yaitu pada daerah yang terpapar logam dengan

daerah yang terkontrol. Saat terkena Cu, dua tempat tambahan (bintik-bintik 303 dan 348)

menunjukkan perubahan signifikan secara statistik dibandingkan dengan kontrol (p <0,05).

Paparan Pb menghasilkan perubahan jumlah terbesar dalam intensitas spot dengan 12 tempat

yang berbeda-beda secara signifikan (p <0,05) pada intensitas dari daerah yang terkontrol. Dari

jumlah tersebut, sembilan merespons Pb saja (bintik-bintik 51, 54, 126, 153, 240, 270, 338, 342,

347) dan dua secara signifikan diubah (p <0,05) oleh Pb dan Zn (bintik-bintik 108 dan 109).

Sepuluh tempat menunjukkan intensitas yang berbeda secara signifikan dalam menanggapi Zn.

Dari jumlah tersebut, tujuh orang berubah secara signifikan (p <0,05) dalam menanggapi hanya

Zn (bintik 203, 239, 271, 276, 279, 290 dan 349).

Empat belas dari 25 tempat yang berbeda meningkat dalam segi intensitasnya setelah

paparan logam bila dibandingkan dengan daerah yang terkontrol, sementara sisanya

intensitasnya menurun. Semua tempat yang menunjukkan perubahan signifikan yang

disebabkan dari relatif menurun intensitasnya pada daerah yang terkontol. Sebaliknya paparan

Pb menghasilkan sepuluh tempat yang meningkat dalam intensitasnya dan hanya dua yang

mengalami penurunan. Pada logam Zn yang terdapat pada tiram, 6 dari 10 tempat relatif

menurun dari segi intensitasnya dibandingkan tiram yang ada di daerah terkontrol.

3.3 Identifikasi protein

Dari 21 tempat yang berbeda, pada 20 tempat protein mampu diambil untuk analisis

spektrometri massa. Dari jumlah 20 tempat tersebut, 18 tempat diidentifikasi oleh perbandingan

urutan protein Bivalvia sesuai database di NCBI. Lima titik (spot 338, 342, 203, 276 dan 108)

yang mengandung peptida terkait erat dengan lebih dari satu protein dalam database tersebut.

Diskusi

Identifikasi perubahan proteome tiram yang karena paparan 3 logam di lingkungan air.

Ada sedikit kesaamaan antara pola dari 21 protein yang berbeda dipengaruhi oleh logam

dengan hanya satu spot (299) yang terpapar 3 logam. Protein dalam 18 dari 21 spot yang

berbeda yang definitif diidentifikasi oleh MS. Peptida dari tempat 51, 270 dan 348 tidak bisa

cocok dengan urutan yang dikenal dalam database digunakan dalam penelitian ini. Ada data

sekuens relatif sedikit tersedia untuk S. glomerata sehingga tidak terduga bahwa beberapa

protein tidak dapat diidentifikasi.

Lima protein (spot 108, 203, 276, 338 dan 342) yang terkandung peptida lebih cocok

dari satu urutan di database. Hal ini tidak jarang ditemui lebih dari satu protein yang berbeda

untuk menduduki lokasi yang sama atau sangat serupa di 2DE gel.

Dari tempat yang berisi lebih dari satu protein, spot 108 berubah intensitasnya dalam

menanggapi paparan Pb dan Zn. Isinya Ca2 + ATPase isoform C (SERCA). Non-gradien byssal

prekursor adalah protein yang kaya akan glisin dengan sifat perekat terkait dengan byssal

benang. Ekspresi mereka di M. edulis dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik termasuk

perubahan salinitas, tipe substrat dan stres. SERCA adalah protein membran yang

mengkoordinasi Ca2 + ion fluks dari sitoplasma yang gilirannya mengatur fungsi seluler seperti

proliferasi sel, apoptosis, kontraksi dan metabolisme (Nagata et al, 991998;. Hoon Cho et al,.

2000; Martin et al., 2002) dalam (E.L. Thompson et al. ,2011). Spots 203 dan 276 berubah

intensitasnya dalam Menanggapi paparan Zn. Spot 203 terkandung byssal non-gradien

prekursor (seperti dijelaskan di atas), myosin dan poliprotein. Myosin adalah protein motor yang

berhubungan dengan motilitas sel dan transportasi organel, sedangkan poliprotein bertanggung

jawab untuk integrasi DNA dan replikasi RNA. Poliprotein juga diidentifikasi kehadirannya dalam

spot 276 bersama dengan pre-kolagen assist D. D Pra-kolagen dalam menentukan struktur

byssus di M. edulis dan M. Gallioprovincialis. Spots 342 dan 338 baik secara signifikan berubah

dengan intensitas untuk menanggapi paparan Pb. ATP synthase dan alpha dan beta-Tubulin

diidentifikasi di tempat 342 sebagai penyedia energi.

Dua belas dari tempat protein yang berbeda dalam intensitas antara eksposur logam

dan kontrol ditemukan mengandung satu protein. Di antaranya, molekul yang terlibat dalam

adhesi shell atau pengapuran yang menyumbang 34% dari protein menunjukkan intensitas

diferensial, sementara protein sitoskeletal dan energi molekul metabolisme / respons stres

masing-masing menyumbang 25%. Dari dua protein yang tersisa, vasa terlibat dalam

metabolisme RNA dan 40S ribosomal protein SA dalam penanda sel (atau sintesis protein).

Vasa homolog memperlihatkan perbedaan yang intensitasnya jauh berkali lipat,

mengalami penurunan sebesar antara 38 dan 46 lipat dalam menanggapi 3 logam. Itu juga

satu-satunya protein yang terkena paparan ketiga logam. Vasa adalah anggota dari Kotak MATI

helikase keluarga protein. Hal ini terkait dengan scaffolding selama metabolisme RNA dalam

kerang M. galloprovincialis, dengan potensi untuk mengubah struktur RNA sekunder dan

mempengaruhi terjemahan mRNA. Oleh karena itu, perubahan yang terlihat dalam konsentrasi

vasa setelah terpapar logam bisa secara signifikan berdampak pada sintesis protein yang

dibutuhkan oleh S. glomerata untuk merespon stres logam yang diinduksi. Perbedaan besar

terlihat pada vasa yang menanggapi semua logam menunjukkan bahwa protein ini dapat

digunakan dalam biomonitoring sebagai indikator untuk berbagai kontaminan logam.

40S protein ribosom SA, juga dikenal sebagai reseptor laminin 1, terlibat dalam banyak

proses seluler termasuk adhesi sel ke matriks ekstraseluler, yang mempengaruhi sinyal,

diferensiasi dan migrasi. Zn diketahui dapat mempengaruhi kapasitas hemosit M.

galloprovincialis untuk melampirkan laminin yang menunjukkan peran sinyal dalam

pertumbuhan sel dan migrasi pada Pb juga berubah reseptor laminin.

Aktin meningkat konsentrasi 7,7 kali lipat dalam menanggapi kedua paparan Pb dan Zn

eksposur. Ini adalah protein sitoskeletal kunci yang diketahui memiliki peran dalam gerakan,

fagositosis, endositosis, eksositosis, transportasi vesikuler dan plastisitas seluler sedangkan

aktin berdampak pada fungsi sitoskeletal yang diaktifkan dengan paparan Cu. Paparan Pb

menyebabkan peningkatan empat kali lipat dalam konsentrasi tropomyosin dan peningkatan 2,8

kali lipat dalam myosin penting rantai ringan. Myosin adalah protein motor yang bertanggung

jawab atas aktin berbasis motilitas. Logam, seperti kadmium (Cd), akan mempengaruhi

fosforilasi myosin dan mengubah fungsinya. Tropomyosin adalah protein aktin yang mengikat

penting untuk mengatur fungsi motil dan kontraktil. Efek gabungan dari paparan logam pada

ketiga molekul sitoskeletal di S. glomerata cenderung mempengaruhi motilitas dan seluler

plastisitas hemosit yang terkait dengan aktivitas anti-patogen. Hal ini mungkin meninggalkan

tiram lebih rentan terhadap penyakit menular. Data kami menunjukkan bahwa paparan Pb

memiliki dampak yang paling besar untuk sitoskeletal protein yang terkait.

Tiga molekul yang terlibat dalam adhesi shell atau kalsifikasi (nongradient prekursor

byssal, protein larut dan shematrin-7) yang dipengaruhi oleh ekspos tiram untuk Zn tetapi tidak

oleh logam lainnya. Konsentrasi 3 logam ini menurun karena protein memiliki sifat perekat.

Studi di kerang P. viridis, telah menunjukkan bahwa byssus dipengaruhi oleh lingkungan polusi

dan bahwa Cu menghambat pembentukan byssal. Benang Byssal di tiram secara morfologis

berbeda untuk kerang, dengan fungsi perekat yang sama membentuk amore sekresi semen-

seperti dari tahap larva dan seterusnya sehingga katup ventral dari cangkang tiram merekat

pada substrat. Studi saat ini menunjukkan bahwa paparan Zn mempengaruhi shell protein

properti di tiram pada tingkat seluler pada konsentrasi rendah selama periode waktu yang

singkat protein yang ideal dan peringatan kontaminasi Zn.

Logam (paling prevalently Pb) eksposur juga dipengaruhi oleh ketiga protein dengan

peran metabolisme energi dan / atau respon stres; omega-crystallin, vitellogenin dan isomerase

triosephosphate. Triosephosphate isomerase (TIM) meningkat secara signifikan dalam

intensitas (2,3 kali lipat). TIM merupakan enzim glikolitik penting untuk efisien metabolisme

energi. Studi saat ini menunjukkan bahwa protein seperti vitellogenin juga hadir pada

konsentrasi diferensial yang terpapar oleh kontaminan logam. Tingkat crystallin Omega

menurun 2 kali lipat dalam menanggapi untuk CU eksposur. Protein ini berkaitan erat dengan

aldehyde dehydrogenase. Enzim amultifunctional yang telah dicirikan dan mantel dari moluska

dimana perannya sering terkait dengan perlindungan terhadap stres fisiologis. Omega-crystallin,

TIM dan vitellogenin semua ke jalur utama untuk produksi ATP dalam metabolisme energi.

Mengingat jumlah dan tingkat perubahan yang terlihat dalam penelitian ini, terutama dalam

menanggapi paparan Pb, metabolisme energi tampaknya dikompromikan oleh S. glomerata

yang berpotensi membuat tiram lebih rentan terhadap stres.

Analisis protein dalam studi menunjukkan saat beberapa kesamaan dengan yang

ditemukan dalam studi proteomik lain dimana organisme yang terkena kontaminan dari logam

lainnya. konsentrasi aldehyde dehydrogenase (omega-crystallin) telah diidentifikasi dengan

analisis 2DE M. Edulisperoksisom kelenjar pencernaan yang terpapar berbagai polutan laut,

sementara tingkat vitellogenin pada S. glomerata meningkat karena terkena estrogenik

Sebaliknya, beberapa diferensial protein menyatakan sering dikaitkan dengan lingkungan stres

dalam spesies lain yang tidak teridentifikasi dalam penelitian ini. Misalnya, Ekspresi HSP60

telah dikaitkan dengan paparan Cu di M. Edulis pada jaringan mantel. Kegagalan kita untuk

mengidentifikasi lingkungan stres umumnya protein respon dalam S. glomerata setelah paparan

logam karena jenis jaringan yang dianalisis (hemolimf dalam arus belajar dibandingkan mantel

dan jaringan pencernaan dalam penelitian lain), atau yang konsentrasi yang berbeda dari

kontaminan menimbulkan protein yang berbeda tanggapan.

Sebagai kesimpulan, penelitian ini telah mengidentifikasi beberapa tumpang tindih

antara protein yang diekspresikan secara berbeda dipengaruhi oleh tiga logam berbeda, dan

dengan studi proteomik lingkungan lainnya. Namun, hasil yang paling mencolok adalah bahwa

set yang sangat berbeda dari protein secara signifikan diubah setelah terpapar Cu, Pb atau Zn.

Dalam hal Pb dan Zn, fungsi biologis tertentu ini protein yang berbeda dengan menunjukkan

bahwa logam yang berbeda mempengaruhi perbeda jalur seluler. Secara keseluruhan, data

menunjukkan bahwa proteomik menyediakan kerangka kerja yang berguna untuk

mengembangkan alat biomonitoring baru yang dapat membedakan antara berbagai jenis

lingkungan kontaminan.

DAFTAR PUSTAKA:

A proteomic analysis of the effects of metal contamination on Sydney Rock

Oyster ( Saccostrea glomerata ) haemolymph

Proteomic analysis of Sydney Rock oysters (Saccost rea g lomerata) expose d to

metal contamination in the field