14 Pichia pastoris :YEAST PENGHASIL PROTEIN TERAPEUTIK DAN VAKSIN MANUSIA Neng Herawati Laboratorium Protein Terapeutik dan Vaksin Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI-Cibinong Science Center Email: neng07@gmail.com Apa itu Yeast? Roti, keju dan minuman beralkohol seperti bir dan wine adalah jenis makanan dan minuman yang memanfaatkan yeast (ragi) dalam proses pembuatannya. Sejak zaman peradaban Mesir, yeast sudah dikenal dan dimanfaatkan dalam industri roti. Jenis yeast yang digunakan dalam industry tersebut adalah Saccharomyces cereviseae.Ilmu pengetahuan modern telah mengidentifikasi lebih dari 1000 varietas wild-yeastdan tersebar di alam.Mereka ditemukan hidup berasosiasi dengan mikroorganisme sebagai bagian dari habitat normal di perairan, tanah, dan lingkungan air lainnya. Bahkan di udara yang kita hirup untuk bernafas, pada batang- batang pohon dan di atas daun-daun tanaman yeast juga bisa ditemukan. Yeast merupakan mahluk hidup eukariot uniseluler golongan fungi mikroskopis berbentuk bulat telur atau bulat. Sel yeast bereproduksi setiap 2-3 jam.Sel yeast terdiri atas dinding sel yang mengelilingi membran,berfungsi melindungi sel dari faktor-faktor eksternal.Ukuran sel yeastsangat kecil (diameter 4000 mm) diperkirakan sama dengan ukuran sel darah merah manusia. Yeastdapat hidup dengan keberadaan oksigen ataupun tanpa oksigen. Yeast pertama kali ditemukan oleh Anton van Leeuwenhoek, namun keberadaannya sebagai organisme hidup tidak bisa dibuktikan. Pada tahun 1857-1860 seiring ditemukannya mikroskop, seorang peneliti Prancis bernama Louis Pasteur menemukan proses fermentasi, dan akhirnya misteri yeast sebagai organisme hidup dapat dibuktikan. Yeast merupakan organisme chemoorganotrophs, yaitu organisme yang membutuhkan senyawa- senyawa organik (contohnya glukosa) untuk tumbuh dan berkembang. Unsur karbon dari senyawa organik tersebut digunakan untuk memproduksi energi. Berikut reaksi sederhana yang terjadi dalam sel yeast ketika ada oksigen dan tanpa oksigen dengan menggunakan gula sebagai sumber karbonnya. SUGAR --> CO2 + ALCOHOL + LOW ENERGY (fermentasi) SUGAR + OXYGEN --> CO2 + WATER + HIGH ENERGY (respirasi) Yeast metilotropik Pichia pastoris Yeast metilotropik (seperti genus Hansenula, Candida, Pichiadan Torulopsis) memiliki kemampuan memetabolisme senyawa-senyawa monokarbon seperti metanol dan formaldehid (Kaszycki dkk 2001). Kelompok yeast ini pertama kali diisolasi pada tahun 1969.Klasifikasi Pichia pastoris dapat dilihat sebagai berikut: Kingdom : Fungi Filum : Ascomycota Kelas : Saccharomycetes Ordo : Saccharomycetales Famili : Saccharomycetaceae Genus : Komagataella Spesies : Pichia pastoris Spesies Pichia pastoris berbentuk oval kecil dengan budding (tunas) unipolar.Pada medium padat koloni berwarna putih atau krem dan tidak berfilamen.Yeastini hidup pada berbagai media, yang mengandung sumber-sumber karbon sederhana seperti glukosa, gliserol, galaktosa, fruktosa, etanol, methanol, alanine, lysine, suksinat, etilamin, manitol, L- rhamnose dan trehalose.P. pastoris tidak dapat tumbuh pada media yang mengandung galaktosa, arabinose, ribose, maltosa, sukrosa, raffinosa, melibiosa, sellulosa atau tepung kanji karena spesies ini tidak memiliki cukup enzim untuk menghidrolisis senyawa-senyawa tersebut.P. pastoris adalah homotalik (berumah satu), sehingga mutannya sangat sulit untuk diisolasi (Oanadkk 2010). Viabilitas spora P. pastoris rendah, oleh sebab itu disarankan untuk melakukan proses seleksi mutan agar dapat dideteksi galur yang heterotalik (berumah dua). P. pastoris sebagai Produsen protein terapeutik dan vaksin rekombinan Protein terapeutik merupakan molekul protein yang memiliki aktivitas sebagai obat sehingga dapat digunakan untuk keperluan klinis. Perkembangan teknologi rekayasa genetika pada produksi protein terapeutik telah dilakukan pada mikroorganisme/organisme selain manusia.Vaksin juga telah banyak diproduksi dengan teknologi ini.Vaksin yang dibuat melalui teknik rekayasa genetika untuk memperoleh fragmen antigenik dari mikroorganisme disebut dengan vaksin rekombinan. Sebagai contoh, vaksin hepatitis B mengandung bagian protein selubung dari virus hepatitis B yang diproduksi melalui rekayasa genetika, oleh sel khamir (yeast). Gambar 1.Sel yeast (www.exploreyeast.com) BioTrends Vol.1 No.1 Tahun 2015