Pseudomonas syringae

Pseudomonas syringae
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan:
Bacteria
Filum:
Proteobacteria
Kelas:
Gamma Proteobacteria
Ordo:
Pseudomonadales
Famili:
Pseudomonadaceae
Genus:
Pseudomonas
Spesies:
P. syringae
Nama binomial
Pseudomonas syringae
Van Hall, 1904

Pseudomonas syringae (disingkat P. syringae) adalah bakteri gram negatif, aerobik, berbentuk batang, dan memiliki flagela polar.[1] Secara biokimia, bakteri ini dapat diuji dengan menggunakan uji oksidase dan arginin hidrosilase yang akan menunjukkan hasil negatif.[1]

P. syringae merupakan mikroorganisme yang terdapat dalam setiap kubik udara (40 mikroorganisme/ kubik) dan memiliki 58-60% GC (guanin-sitosin).[1] P. syringae dapat ditemukan pada tanaman, tanah, dan udara, tetapi umumnya memiliki habitat pada permukaan daun berbagai tanaman sehingga termasuk bakteri filosfer dan merupakan patogen pada beberapa spesies tanaman tertentu.[1]

Nukleasi es

Keistimewaan utama dari P. syringae adalah kemampuannya membentuk inti es (nukleasi es) yang dapat menstimulasi pembentukan es pada suhu -2 °C hingga -4 °C.[2] Pada keadaaan normal, air murni akan berbentuk cair pada suhu 0 sampai -4 °C, namun kristal es dapat terbentuk pada suhu yang rendah tersebut dengan adanya inti es.[2] Protein inti es yang dihasilkan oleh bakteri ini terletak pada membran luar dan asam amino yang menyusun protein tersebut sebagian besar bersifat hidrofilik sehingga dapat berasosiasi dengan air.[2] Pada P. syringae, protein inti es disandikan oleh gen inaZ yang diekspresikan secara terus-menerus (konstitutif) dan gen tersebut telah berhasil diisolasi dan dikloning untuk berbagai aplikasi lain.[2]

Patogen tanaman

Batang tanaman tomat yang terinfeksi P. syringae.
Buah tomat yang terinfeksi P. syringae.

Tanpa adanya P. syringae, tanaman dapat bertahan di musim dingin yang bersuhu di bawah 0 °C, walaupun air yang berada di permukaan daun sangat dingin (disebut supercools).[3] Adanya P. syringae akan membuat air supercools di permukaan daun menjadi inti es yang memicu pembentukan kristal es.[3] Kristal es ini dapat merusak jaringan tanaman yang disebut luka beku (frost injury atau frost damage) dan berakibat penurunan kemampuan berfotosintesis dan pada akhirnya dapat mematikan tanaman tersebut.[3] Tanda kerusakan tanaman akibat frost damage biasanya berupa warna kuning, coklat, bahkan kehitaman pada daun.[3] Hal ini terjadi karena jaringan tanaman secara spontan dan tiba-tiba membeku terlalu cepat dan sel mengalami dehidrasi yang diikuti penetrasi kristal es yang merusak membran sel.[3] Kerusakan tanaman pangan akibat P. syringae umumnya terjadi pada musim panen ketika terjadi penurunan suhu di bawah 0 °C dalam waktu yang singkat seperti terjadi di malam hari.[3] Salah satu dampak tidak langsung dari aktivitas nukleasi es oleh P. syringae adalah matinya bakteri-bakteri lain, termasuk bakteri yang bersimbiosis mutualisme dengan tanaman dan berhabitat di permukaan daun karena kondisi ekstrem yang terjadi ketika partikel es mencair.[4] P. syringae tetap dapat bertahan hidup karena memiliki membran dengan banyak asam amino hidrofobik sehingga tahan suhu rendah ketika es mencair. Hal ini terjadi pada kasus Florida Citrus Crop di Amerika Serikat.[4] Tanaman yang sering terinfeksi P. syringae adalah tomat dan Arabidopsis thaliana dan penyakit yang diakibatkan disebut sebagai bintik hitam coklat daun (brown black leaf spot).[5] [6]

Aplikasi

  • Salju buatan: Bakteri P. syringae tidak selalu merugikan karena protein inti es yang dihasilkannya telah digunakan secara komersial untuk pembuatan salju buatan dengan merek dagang Snowmax.[7] Snowmax merupakan protein penginduksi salju yang disebar ke alam terutama waktu malam hari dan akan menstimulasi pembentukan salju dengan tekstur yang lebih lembut dan lebih tahan terhadap perubahan suhu lingkungan.[7] Penelitian mengenai Snowmax menunjukkan bahwa protein aktif ini dapat tahan dalam jangka waktu satu bulan di lingkungan.[7] Salju buatan dibentuk menggunakan bantuan mesin pembuat salju yang mampu memecah molekul air menjadi partikel kecil lalu mendistribusikan salju ke lingkungan.[7]
  • Industri pangan: Protein inti es dari P. syringae tidak hanya dapat dimanfaatkan sebagai salju buatan, namun juga dapat digunakan sebagai pengawet makanan dalam industri pangan dan juga bahan pendukung untuk tempat seluncur es (ice skating).[8]

Referensi

  1. ^ a b c d (Inggris) Preston, Gail M. (2000). "Pseudomonas syringae pv. tomato: the right pathogen, of the right plant, at the right time". Molecular Plant Pathology. 1 (5): 263–275. doi:10.1046/j.1364-3703.2000.00036.x. 
  2. ^ a b c d (Inggris) Dawn A. Baertlein, Steven E. Lindow, Nicholas J. Panopoulos, Stephen P. Lee, Michael N. Mindrinos, Tony H. H. Chen (1992). "Expression of a Bacterial Ice Nucleation Gene in Plants" (PDF). Plant Physiol. 100: 1730–1736. 
  3. ^ a b c d e f (Inggris) Don Burke (2005). The complete Burke's backyard: the ultimate book of fact sheets. Murdoch books Pty. ISBN 1 74045 739 01. 
  4. ^ a b (Inggris) Warren Strain (1942). "The Florida Citrus Crop, by Warren Strain © 1942 Clark University". Economic Geography. 18 (1): 17–28. 
  5. ^ (Inggris) Maria Lodovica Gullino, Giovanna Gilardi1, Mattia Sanna, Angelo Garibaldi (2009). "Epidemiology of Pseudomonas syringae pv. syringae on tomato". Phytoparasitica. 37 (5): 461–466. doi:10.1007/s12600-009-0055-2. 
  6. ^ (Inggris) Nicola Sante Iacobellis (2003). Pseudomonas syringae and related pathogens: biology and genetic. Spinger. ISBN 978-1-4020-1227-3. 
  7. ^ a b c d (Inggris) Make Snow Diarsipkan 2010-02-21 di Wayback Machine.
  8. ^ (Inggris) E.A. Baldwin (2007). Handbook of Food Preservation, Second Edition : 21 Surface Treatments and Edible Coating in Food Preservation. CRC Press. ISBN 978-1-57444-606-7. 

Pranala luar