Metalotionein 1 daripada Eleusine indica L. memberikan toleransi terhadap logam berat dalam Escherichia coli

Abstract

Metalotionein (MT) berpotensi besar dalam pemuliharaan alam sekitar disebabkan peranannya yang penting dalam metabolisme dan penyahtoksikan ion logam melalui proses pengkelatan ion logam. cDNA MT1 daripada Eleusine indica L. (eiMT1) telah diamplifikasi dan diekspreskan dalam Escherichia coli. Pengekspresan protein rekombinan diaruh menggunakan 1 mM IPTG pada 37°C selama 4 jam. Protein rekombinan dengan berat molekul 12 kDa telah diperoleh dan ditulenkan menggunakan dua kaedah penulenan iaitu kromatografi penukaran ion dan kromatografi penurasan gel. Analisis jujukan protein rekombinan telah mengesahkan bahawa protein eiMT yang diekspreskan mengandungi jujukan asid amino sebagaimana dijangkakan bagi protein yang dikodkan oleh cDNA eiMT1. Untuk menilai keupayaan protein eiMT ini memberikan toleransi terhadap logam berat bagi E. coli, sel bakteria yang ditransformasikan dengan plasmid yang membawa cDNA eiMT1 telah dikulturkan dalam media yang mengandungi ion tembaga (Cu), zink (Zn), besi (Fe), kromium (Cr) dan kadmium (Cd). Sel yang mengekspres eiMT didapati menunjukkan tahap pertumbuhan yang lebih tinggi berbanding sel jenis liar di dalam media yang mengandungi kesemua ion logam serta mampu bermandiri di dalam Cu, Zn, Fe dan Cr sehingga kepekatan 500 μM manakala bagi Cd sehingga kepekatan logam 400 μM. Hasil kajian ini menunjukkan bahawa eiMT membolehkan peningkatan toleransi sel E. coli terhadap logam berat dan memainkan peranan penting dalam menyingkirkan ion logam berlebihan. Hal ini mencadangkan bahawa eiMT juga kemungkinan mampu melakukan penyahtoksikan ion logam berlebihan dalam E. indica. Oleh itu, sel E. coli yang membawa cDNA eiMT di samping tumbuhan E. indica sendiri boleh diaplikasikan dalam proses remediasi dengan menyerap logam berat dalam persekitaran yang tercemar.