BIODEGRADASI

TUGAS KULIAH
BIODEGRADASI DAN BIOREMEDIASI

Database Biokatalisis/Biodegradasi
Universitas Minnesota


Disusun Oleh :
JOKO TRI ATMOJO
(06/10616/PN/193192)

PROGRAM STUDI MIKROBIOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2008
Database ini berisi informasi tentang jalur reaksi biokatalitik dan biodegradasi oleh mikrobia, terutama xenobiotik, senyawa kimia. Tujuan dari UM-BBD adalah untuk menyediakan informasi reaksi yang dikatalisis enzim mikrobia yang sangat penting dalam bioteknologi.
Sebagai tambahan untuk reaksi (Reaction Page) dan peta jalur reaksi (Pathway Map Page) , database ini juga mengandung Tabel Periodik Biokimia dan Sistem Prediksi Jalur reaksi
UM-BBD saat ini berisi informasi mengenai lebih dari 400 reaksi dan senyawa serta 300 enzim, diatur dalam 68 jalur metabolik teranotasi, dari senyawa acrylonitrile sampai xylene. Gambar 1 adalah gambaran singkat dari isi UM-BBD. Senyawa yang dilingkari adalah penghubung menuju metabolisme antara (intermediary metabolism). Senyawa lain yang ditunjukkan di Gambar 1 menuju ke dalam lingkaran melalui metabolisme terspesialisasi yang merupakan cakupan dari UM-BBD. Database nya berisi informasi mendetail untuk setiap jalur metabolik, baik dalam bentuk teks maupun Grafis. Sebagai contoh, informasi tentang biodegradasi senyawa acrylonitrile, pada kotak sebelah kiri dalam Gambar 1, ditunjukkan lebih detil dalam Gambar 2. Jalur berbentuk Grafis untuk biodegradasi acrylonitrile diperlihatkan pada Gambar 2A. Setiap enzim dalam kotak atau nama senyawa dalam Gambar 2A terhubung ke halaman reaksi UM-BBD (gambar 2B) atau senyawa (Gambar 2D). setiap halaman reaksi UM-BBD (Gambar 2B) termasuk gambaran teks dari reaksi, seimbang untuk massa dan muatan; link internal untuk grafis dari reaksi (Gambar 2E) dan dengan pilihan ke grafis dari mekanisme reaksi (Gambar 2C); dan link eksternal kepada bentuk dokumen tetap, serta pencarian dinamis untuk enzim yang relevan, gen dan database bibliografik. UM-BBD adalah satu-satunya database metabolik yang menyertakan ling dinamik labor-intensiv seperti itu. Sejak senyawa UM-BBD sering menarik secara toxicological atau kimia, setiap halaman senyawa UM-BBD (Gambar 2D) memiliki link ke toxicologi dan/atau database kimia

1. Format Halaman Peta Jalur Reaksi (Pathway Map Page)
Berikut ini adalah contoh dari sehelai peta jalur reaksi, dengan 15 nomor, dilengkapi dengan keterangan setiap bagian
1. Glyphosate Pathway Map
2. Compounds and Reactions
3. Pemetaan Jalur ini dimulai oleh Robyn Wiersema dan diselesaikan oleh Michael Burns, Universitas Minnesota.
4. Glyphosate, juga dikenal dengan tradename Roundup, adalah herbisida berspektrum lebar yang digunakan secara luas di Amerika Serikat dan tempat lain . Termasuk kelas biodegradasi moderate , kebanyakan oleh mikroorganisme tanah. Glyphosate mewakili kelas senyawa yang luas, bernama phosphonic acids, yang mengandung ikatan langsung carbon-to-phosphor (C-P). Meskipun secara kimiawi ikatan C-P sangat stabil, beberapa bacteria, bahkan enteric bacteria seperti Escherichia coli, mempunyai kemampuan enzimatis untuk mengurai ikatan tersebut dan membebaskan phosphat inorganik.
5. Berikut ini adalah peta jalur berformat teks dari glyphosate. Ikuti links yang ada untuk informasi lebih lanjut dari senyawa atau reaksi. Peta tersebut juga tersedia dalam format graphic (3k).
6. Glyphosate
7. Agrobacterium radiobacter
Enterobacter aerogenes

8. C-P lyase


v
9. Sarcosine




v
10. Intermediary
Metabolism
(KEGG)

11. [Compounds and Reactions] [BBD Main Menu]
12. Page Author(s): Robyn Wiersema and Michael A. Burns13. November 6, 1996 Contact Us
14. © 1996, University of Minnesota.
All rights reserved.

15. http://umbbd.msi.umn.edu/gly/gly_map.html
Penjelasan singkat dari setiap seksi/nomor:
1. Judul dari Jalur (pathway) (nama senyawa).
2. Menghubungkan ke daftar semua senyawa dan reaksi dalam jalur dan ke halaman depan UM-BBD.
3. Nama orang yang barkontribusi terhadap jalur tersebut kepada UM-BBD, serta afilliasinya pada saat berkontribusi.
4. Peragraf yang menjelaskan arti dari jalur tersebut.
5. Pengenalan terhadap peta jalur berbentuk teks (text pathway map). Jika terdapat peta jalur berbentuk grafik, link ke peta jalur tersebut dicantumkan disini.
6. Link ke halaman untuk Senyawa awal.
7. Nama mikroba yang diketahui menginisiasi jalur tersebut. Organisme lain mungkin juga berperan pada langkah selanjutnya. Jika genus dan nama spesies diketahui, seperti disini, nama organisme terhubung ke pencarian database mikrobia untuk informasi organisme.
8. Link ke halaman untuk reaksi pertama.
9. Link ke halaman untuk senyawa selanjutnya. Jalur berlanjut dengan tanda panah, kemungkinan cofaktor, dan link kepada senyawa dan reaksi.
10. Link ke jalur metabolisme antara pada database KEGG. Senyawa yang menghubungkan UM-BBD ke KEGG ditunjukkan sebagai lingkaran merah pada grafik jalur KEGG. Sejak KEGG tidak terhubung pada UM-BBD pada halaman jalurnya, Gunakan menu BACK pada browser untuk kembali ke UM-BBD.
11. Lihat nomor 2.
12. Nama pencipta halaman.
13. Tanggal perubahan terakhir, dan link ke halaman contact. Pertanyaan yang diisikan disitu akan diarahkan ke orang terbaik yang dapat menjawab.
14. © notice.
15. URL halaman.
2. Format dari Halaman Reaksi (Reaction Page)
Format dari halaman reaksi sedikit lebih kompleks. Minimal didalamnya terdapat reaksi kesetimbangan dalam bentuk teks dan grafik. Berikut ini adalah contoh dari halaman reaksi.

Dari 1,2-Dichloroethane menjadi 2-Chloroethanol
1. Graphic (3k) dari reaksi.
2. Referensi Medline
Verschueren KH, Seljee F, Rozeboom HJ, Kalk KH, Dijkstra BW Nature (1993) 363(6431): 693-8.
3. Search Judul Medline untuk haloalkane dehalogenase.
23 citations on Oct. 27, 1997.
4. 1,2-Dichloroethane

H2O
haloalkane /
dehalogenase /
5., 6. 3.8.1.5 Search GenBank, 4 hits on Oct. 22, 1997
7. Kyoto \
8. ExPASy \
HCl
v
9. 2-Chloroethanol
10. Generate a pathway dimulai dari reaksi tersebut.
11. UM-BBD aturan Biotransformasi yang terkait dengan reaksi tersebut.:
Alkyl halide -----> Alcohol (bt0022)
12. [1,2-Dichloroethane] [BBD Main Menu]

Penjelasan singkat dari setiap link:
1. Bentuk Grafis dari reaksi, dalam format GIF dan kesetimbangan yang mungkin, atom dan ikatan yang bereaksi ditandai dengan warna merah. Bold. Ling ke grafis untuk mekanisme dari reaksi mungkin juga muncul disini.
2. Biasanya referensi Entrez Medline. Jika referensi tidak ada di medlin, kutipan yang sesuai ditempatkan disini.
3. Pencarian dari subset Medline, atau Judul Medline, untuk nama enzim atau varian nama tersebut, yang memungkinkan. Jika namanya tidak cukup spesifik untuk pencarian, kode EC mungkin dapat digunakan sebagai pengganti.
4. Substrat dari halaman senyawa UM-BBD.
5. Enzim dari halaman enzim UM-BBD enzyme page (format described below).
6. Pencarian dari GenBank.
7. Halaman Enzim pada database Ligand Chemical milik Universitas Kyoto, dimana terdapat 4-digit kode EC.
8. Suatu halaman Enzim atau halaman sub kelas enzim pada ENZYME dtabase di server ExPASy, dimana diharapkan terdapat 4- atau 3-digit kode EC. Jika enzim tidak ditemukan, enzim lain di kelas yang sama mungkin memberikan informasi yang berguna.
9. Halaman senyawa produk.
10. Peta Jalur katabolik yang dibuat secara dinamik dimulai dari reaksi ini dan dilenjutkan ke metabolisme antara atau sejauh reaksi UM-BBD dapat membuatnya. Peta jalur yang dibuat termasuk semua reaksi yang dimungkinkan, aerob dan anaerob, dari semua mikroba yang ditemukan di UM-BBD.
11. Links kepada salahsatu peraturan biotransformasi menurut reaksi ini, jika ada.
12. Links kepada setiap peta jalur statis UM-BBD dimana reaksi muncul serta ling ke menu utama UM-BB

Sistem Prediksi Jalur reaksi
Sistem prediksi Jalur UM-BBD memperkirakan reaksi katabolik mikrobia menggunakan pencarian sub-struktur, peraturan dasar, dan pemetaan atom-to-atom. Sistem tersebut mampu mengenali grup organik fungsional yang ditemukan pada senyawa dan memperkirakan transformasinya berdasarkan peraturan biotransformasi. Peraturan biotransformasi berdasarkan pada reaksi-reaksi yang ditemukan dalam database UM-BBD atau literatur ilmiah