Deteksi Vibrio parahaemolyticus Menggunakan Primer Gen toxR2 dengan Gradient Polymerase Chain Reaction

Muktiningsih Nurjayadi; Ismaya Krisdawati; Jefferson Lynford Declan; Gladys Indira Putri; Dandy Akbar Juliansyah; Atikah Nur Rahmawati; Anisa Fitriyanti; Royna Rahma Musie; Fera Kurniadewi; Dalia Sukmawati; Vira Saamia; I Made Wiranatha; Bassam Abomoelak; Hesham Ali Elenshasy

doi:10.21009/JRSKT.111.03

Authors

Muktiningsih Nurjayadi Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Gedung K.H. Hasjim Asj'ari, Lantai 6, Jalan Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia
Ismaya Krisdawati Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Jefferson Lynford Declan Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia
Gladys Indira Putri Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Dandy Akbar Juliansyah Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Atikah Nur Rahmawati Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Anisa Fitriyanti Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Royna Rahma Musie Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia.
Fera Kurniadewi Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Gedung K.H. Hasjim Asj'ari, Lantai 6, Jalan Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia. 2) Pusat Unggulan Iptek Pendeteksi Bakteri Patogen, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia
Dalia Sukmawati Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Gedung K.H. Hasjim Asj'ari, Lantai 9, Jalan Rawamangun Muka, Jakarta Timur, 13220, Indonesia
Vira Saamia Pusat Laboratorium Forensik Badan Reserse Kriminal Polri, Kepolisian Negara Republik Indonesia, Cipambuan Bababakan Madang, Bogor, 1681, Indonesia
I Made Wiranatha Pusat Laboratorium Forensik Badan Reserse Kriminal Polri, Kepolisian Negara Republik Indonesia, Cipambuan Bababakan Madang, Bogor, 1681, Indonesia
Bassam Abomoelak Laboratorium Diagnostik Khusus Pediatrik Rumah Sakit Arnold Palmer, Orlando, FL 32806, AS
Hesham Ali Elenshasy Innovation Center in Agritechnology for Advanced Bioprocessing (ICA), Universiti Teknologi Malaysia (UTM), Pagoh, Johor, Malaysia

DOI:

https://doi.org/10.21009/JRSKT.111.03

Keywords:

deteksi cepat, foodborne pathogen, gen toxR2, PCR gradien, Vibrio parahaemolyticus

Abstract

Makanan adalah kebutuhan vital, dengan kriteria utama adalah keamanan, kualitas, dan nilai gizi. Untuk memastikan keamanan makanan, diperlukan metode deteksi yang cepat dan akurat, terutama untuk mendeteksi bakteri patogen penyebab keracunan makanan. Vibrio parahaemolyticus merupakan bakteri patogen yang banyak ditemukan pada makanan laut. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode deteksi cepat V. parahaemolyticus dengan menargetkan gen toxR2 menggunakan Gradient Polymerase Chain Reaction. Gen toxR dipilih karena fungsinya sebagai pengatur penting gen virulensi. Tahapan yang dilakukan meliputi desain primer, penyiapan sampel bakteri dari biakan murni, dan uji amplifikasi menggunakan PCR Gradien. Hasil uji amplifikasi menunjukan bahwa pasangan primer toxR2 berhasil mengamplifikasi pada suhu 58-62°C dengan dihasilkan pita berukuran 137 bp. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa PCR Gradien dengan primer toxR2 dapat diaplikasikan untuk mengembangkan alat deteksi V. parahaemolyticus dengan dilakukan uji lanjutan seperti uji konfirmasi, uji spesifisitas, uji sensitivitas, dan uji pada pangan menggunakan Real-Time Polymerase Chain Reaction.

References

Abdel-Latif, G., & Osman, G. (2017). Comparison of three genomic DNA extraction methods to obtain high DNA quality from maize. Plant Methods, 13(1). https://doi.org/10.1186/s13007-016-0152-4

BPOM. (2020). Laporan Tahunan Badan POM 2020. Badan Pengawas Obat dan Makanan.

BPOM. (2021). Laporan Tahunan Badan POM 2021. Badan Pengawas Obat dan Makanan.

Bustin SA, Mueller R, Nolan T. (2020). Parameters for Successful PCR Primer Design. Methods Mol Biol. 2065:5-22. doi:10.1007/978-1-4939-9833-3_2

Centers for Disease Control and Prevention (CDC). (2018). CDC estimates of foodborne illness in the United States. https://www.cdc.gov/foodborneburden/index.htm

Dorak, T. (2006). Real-Time PCR. In Taylor and Francis Group, (Vol. 112). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-405914-6.00003-2

Doyle, M. P., Erickson, M. C., Alali, W., Cannon, J., Deng, X., Ortega, Y., Smith, M. A., & Zhao, T. (2015). The food industry’s current and future role in preventing microbial foodborne illness within the United States. Clinical Infectious Diseases, 61(2), 252–259. https://doi.org/10.1093/cid/civ25

F. Mabruroh, & Ciptaningtyas, R. (2018). Analysis of food poisoning in DKI Jakarta 2016 (Indonesian National Agency Drug and Food Control).

Hergens, M. P., Nederby Ohd, J., Alm, E., Askling, H. H., Helgesson, S., Insulander, M., Lagerqvist, N., Svenungsson, B., Tihane, M., Tolfvenstam, T., & Follin, P. (2017). Investigation of a food-borne outbreak of gastroenteritis in a school canteen revealed a variant of sapovirus genogroup V not detected by standard PCR, Sollentuna, Sweden, 2016. Eurosurveillance, 22(22). https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2017.22.22.30543

Hubbard TP, Chao MC, Abel S, Blondel CJ, Abel Zur Wiesch P, Zhou X, Davis BM, Waldor MK. (2016). Genetic analysis of Vibrio parahaemolyticus intestinal colonization. Proc Natl Acad Sci USA. 113(22):6283-8. doi: 10.1073/pnas.1601718113.

ICHRC. (2016). Keracunan Makanan. https://www.ichrc.org/155keracunan-makanan

Ishii, S., Segawa, T., & Okabe, S. (2013). Simultaneous quantification of multiple food- and waterborne pathogens by use of microfluidic quantitative PCR. Applied and Environmental Microbiology, 79(9), 2891–2898. https://doi.org/10.1128/aem.00205-13

Laude, J. R., Stagner, J. P., Rayburm-Reeves, R., & Zental, T. R. (2016). Who are the real bird brains? Qualitative differences in behavioral flexibility between dogs (Canis familiaris) and pigeons (Columba livia). Animal Cognition, 19, 163–169. https://doi.org/10.3758/s13420-013-0122-x

L. Cuttle, Corley, S. W., Gray, C. P., Vanderlinde, P. B., Jackson, L. A., & Traub, R. J. (2012). Real-time PCR as a surveillance tool for the detection of Trichinella infection in muscle samples from wildlife. Veterinary Parasitology, 188(3–4), 285–293. https://doi.org/10.1016/j.vetpar.2012.03.054

NCBI. (2021). Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802 complete chromosome 1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/CP014046.2

Newton, A., Kendall, M., Vugia, D. J., Henao, O. L., & Mahon, B. E. (2012). Increasing rates of vibriosis in the United States, 1996–2010: Review of surveillance data from 2 systems. Clinical Infectious Diseases, 54(Suppl. 5), S391–S395. https://doi.org/10.1093/cid/cis243

Nurjayadi, M., Santoso, I., Kartika, I. R., Kurniadewi, F., Saamia, V., Sofihan, W., & Nurkhasanah, D. (2017). Isolation, amplification, and characterization of foodborne pathogen disease bacteria gene for rapid kit test development. AIP Conference Proceedings. https://doi.org/10.1063/1.4991181

Velazquez-Roman, J., Leon-Sicairos, N., Hernandez-Diaz, L., & Canizalez-Roman, A. (2014). Pandemic Vibrio parahaemolyticus O3:K6 on the American continent. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 3, 110. https://doi.org/10.3389/fcimb.2013.00110

Wasdili, F. A. Q., & Gartinah, T. (2018). Penentuan Kualitas Isolasi DNA Salmonella Typhimurium dengan Metode Spektrofotometri dan Elektroforesis. Prosiding Pertemuan Ilmiah Nasional Penelitian & Pngabdian Masyarakat (PINLITMAS 1), 1(1), 578–583

Yonekita, T., Morishita, N., Arakawa, E., & Matsumoto, T. (2020). Development of a monoclonal antibody for specific detection of Vibrio parahaemolyticus and analysis of its antigen. Journal of Microbiological Methods, 173, 1059. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2020.1059