c BAB 3 PENANAMAN MIKROBA

 BAB 3

PENANAMAN MIKROBA

3.1      PENDAHULUAN

Satu tujuan setiap bidang ilmiah ialah organisasi dan interpre­tasi informasi faktual yang ditemukan dalam bidang tersebut. Demikian pula halnya dengan mikrobiologi. Bagaimanakah menge­lompokkan banyak macam mikroorganisme itu ke dalam suatu pola, atau sistem teratur, yang mengenali persamaan-persamaan di dalam suatu kelompok dan perbedaan-perbedaan di antara kelompok-kelompok tersebut ? Penelaahan mengenai organisme untUk memantapkan suatu sistem klasifikasi yang mencerminkan dengan sebaik-baiknya semua kesamaannya dan kelainannya itu dinamakan taksonomi. Sekali suatu organisme dimasukkan ke dalam suatu kelompok taksonomik, maka menjadi mudah untuk memberikan nama kepadanya. Penamaan mikroorganisme (nomen­klatur) menyajikan label atau pegangan untuk acuan dan komuni­kasi yang tidak menyulitkan.

Untuk mengembangkan skema klasifikasi yang memadai, kita harus mengerti sepenuhnya sifat-sifat atau ciri-ciri subjeknya – dalam hal ini mikroorganismenya – yang akan kita klasifikasi­kan. Dalam bab sebelumnya telah dibahas ciri-ciri utama mikoor­ganisme. Dalam bab ini akan diperkenalkan klasifikasinya. Sebagai contoh akan dikemukakan skema klasifikasi untuk bakteri; ingatlah bahwa sistem klasifikasi untuk semua mikroorganisme agak serupa.

 

3.2      KLASIFIKASI MIKROORGANISME

 

Klasifikasi ialah suatu istilah yang berkaitan dengan dan terka­dang digunakan secara dapat dipertukarkan dengan taksonomi. Taksonomi ialah ilmu mengenai klasifikasi atau penataan siste­matik organisme ke dalam kelompok atau kategori yang disebut taksa (tunggal : takson). Akan tetapi, penyusunan taksonomik mikroorganisme mensyaratkan mereka diidentifikasi sebagaimana mestinya dan diberi nama. Kegiatan seluruhnya – pengklasifika­sian, penamaan, dan pengidentifikasian – disebut sistematika mikroba. Ketiga proses ini sebagaimana dijelaskan berikut ini, amat saling bergantungan.

 

  1. Taksonomi (klasifikasi) : Penataan teratur unit-unit ke dalam kelompok satuan yang lebih besar. Hal ini dapat diibaratkan dengan permainan kartu. Kartu-kartu dapat dipilih mula-mula berdasarkan rupanya; kemudian di dalam setiap rupa, kartu-­kartu itu dapat disusun menurut nomor urutnya, dengan kartu yang bergambar muka (raja, ratu dan pangeran) ditempatkan berurutan.

 

  1. Nomenklatur : Penamaan satuan-satuan yang dicirikan dan di­batasi oleh klasiflkasi. Dapat digunakan analogi yang sama. Kartu-kartu yang bergambar muka diberi nama dan mungkin bahkan lebih dari satu nama. Misalnya, “jack” atau “knave” menunjukkan kartu yang sama. Untunglah, nomenklatur ilmiah dalam semua bahasa itu sama.

 

  1. Identifikasi : Penggunaan kriteria yang ditetapkan untuk kla­sifikasi dan nomenklatur tersebut di atas untuk mengidenti­fikasi mikroorganisme dengan membanding-bandingkan cirri-­ciri yang ada pada satuan yang belum diketahui dengan satuan­-satuan yang sudah dikenal. Identifikasi mikroorganisme yang baru diisolasi memerlukan pencirian, deskripsi, dan pemban­dingan yang cukup, dengan deskripsi yang telah dipublikasikan untuk jasad-jasad renik lain yang serupa.

 

Sebagaimana telah dikemukakan sebelumnya, maksud sistem klasifikasi ialah mengelompokkan organisme sedemikian hingga mencerminkan semua kesamaan maupun kelainannya. Dari klasifi­kasi maka ditentukanlah kriteria yang perlu untuk identifikasi mikroorganisme. Klasifikasi juga memberikan suatu cara untuk menentukan kekerabatan evolusioner di antara kelompok-kelompok jasad renik dan untuk memilih mikroorganisme yang mungkin memiliki ciri-ciri atau kemampuan yang menarik perhatian secara khusus, misalnya menghasilkan antibiotik.

Sebelum tahun 1700, organisme yang dapat tampak dengan mata bugil diklasifikasikan sebagai tumbuhan atau binatang saja. Praktek ini diterima para ahli biologi sebagai dasar pemisahan du­nia hidup menjadi dua dunia, Animalia dan Plantae. Dalam tahun 1750-an kedua dunia itu dibagi lagi menjadi pengelompokan yang dapat diidentifikasi dan yang berkerabat oieh Carolus Linnaeus, seorang naturalis dari Swedia. Suatu ciri yang amat penting pada skema Linnaeus ini masih digunakan sampai kini yaitu nomenkla­tur sistem biner (dua bagian). Mengenai penamaan ini akan dibahas lebih lanjut kemudian.

Sistem klasifikasi biasanya dikembangkan melalui kerja sama internasional di antara para ilmuwan. Dengan menggunakan skema Linnaeus ini, dikembangkan sistem-sistem klasifikasi bagi dunia tumbuhan oleh para botaniwan dan untuk dunia binatang oleh para zoologiwan. Algae dan fungi dimasukkan ke dalam dunia tumbuhan dan protozoa ke dalam dunia binatang. Banyak sistem klasifikasi bakteri dikembangkan dengan model-model yang       dida­sarkan pada skema-skema yang lebih tua ini. Dalam dasawarsa terakhir ini diusulkan skema klasifikasi untuk virus karena pada waktu itu telah terkumpul cukup data untuk menjadi dasar skema klasifikasi seperti itu.

 

3.3      KONSEP MENGENAI SPESIES

 

Satuan atau kelompok dasar dalam semua sistem klasifikasi or­ganisme, termasuk mikroorganisme, ialah spesies. Istilah ini se­ring dipakai – tetapi terlampau sering dengan perasaan autoritas yang tak dapat dibenarkan. Yang benar ialah bahwa konsepsi spe­sies itu agak dibuat-buat dan tidak didefinisikan secara tepat, demikian pula hal itu biasanya bersifat subjektif (didasarkan pada pertimbangan individu) dalam bidang mikrobiologi. Pada umum­nya, spesies didefinisikan sebagai suatu kelompok individu yang berkerabat dekat yang (1) dapat dibedakan dari individu-individu kelompok lain yang serupa dan (2) semuanya dapat saling diper­tangkarkan (“interbreeding”) dengan anggota-anggota lain dalam kelompok tersebut. Patokan untuk saling penangkaran itu dapat dengan mudah dan secara rutin diterapkan pada mikroorganisme, terutama bakteri. Jadi bagian terakhir definisi yang disebut di atas itu tidak sesuai, dan kita harus kembali pad a penaksiran yang terdidik atau didasarkan pengalaman oleh seorang peneliti tentang seberapa banyak persamaan sekelompok mikroorganisme seharus­nya agar dapat disebut spesies. Maka hal ini merupakan keputusan subjektif yang diambil oleh mikrobiologiwan. Dengan demikian, semakin lengkap pencirian suatu mikroorganisme, semakin baik pula pertimbangan mengenai apa yang menjadikan suatu spesies.

 

3.4      KATEGORI TAKSONOMI

 

Sistem klasifikasi biologi didasarkan pada hierarki taksonomi atau penataan kelompok atau kategori yang menempatkan spesies pada satu ujung dan dunia di ujung lainnya dalam urutan sebagai berikut :

 

Spesies              :  Sekelompok organisme berkerabat dekat (untuk tujuan kita jasad renik) yang individu-individunya di dalam kelompok itu serupa dalam sebagian terbesar ciri-cirinya.

Genus                :  Sekelompok spesies yang serupa.

Famili                 :  Sekelompok genus yang serupa.

Ordo                  :  Sekelompok famili yang serupa.

Kelas                 :  Sekelompok ordo yang serupa.

Filum atau divisi :  Sekelompok kelas yang berkerabat.

Dunia                 :  Seluruh organisme di dalam hierarki ini.

 

Penataan spesies ke dalam sistem klasifikasi – misalnya, spe­sies à genus à famili à ordo à kelas à filum atau divisi – mungkin tampaknya relatif mudah dan tidak meragukan. Tidak­lah demikian, seberapa jauhkah keserupaan spesies itu seharusnya jika akan dimasukkan ke dalam genus yang sama ? Apa batas-batas bagi setiap genus khusus, atau famili, atau ordo ? Pertanyaan-perta­nyaan ini tidak dapat dijawab secara mutlak. Tambahan pula. tak­sa yang berlainan tidak selamanya sama bergunanya. Misalnya. dewan penyunting Bergey’s Manual edisi ke 8 berkesimpulan bah­wa “bagi sebagian besar kelompok bakteri, genus dan spesies meru­pakan satu-satunya kategori yang kini dapat dikenali (diterima) dan didefinisikan dengan ketepatan yang memadai”. Cara bertum­pang tindihnya sifat-sifat bakteri di antara spesies menghalangi penentuan batas-batas tajam bagi demarkasi di antara kelompok-­kelompok taksonomik.

Kategori spesies merupakan kelompok terpenting dalam skema klasifikasi ini. Hal itu memberikan landasan bagi se1uruh struktur hierarki tersebut.

 

3.5      PENAMAAN MIKROORGANISME-NOMENKLATUR SISTEM BINER

 

Mikroorganisme, sebagaimana bentuk-bentuk kehidupan yang la­in. diberi nama menurut nomenklatur sistem biner (Tabel 2-1). Tujuan utama suatu nama ialah memberi cara pengacuan suatu mikroorganisme, dan bukanlah untuk memeriksanya. Setiap orga­nisme ditandakan dengan nama genus dan istilah biasa atau deskriptif yang disebut epitet spesies, keduanya itu bahasa Latin atau dilatinkan. Nama genus se1a1u ditulis dengan huruf besar; epitet spesies sela1u dengan huruf kecil. Kedua komponen terse­but bersama-sama disebut nama ilmiah (genus dan epitet spesies) dan selalu dicetak miring – misalnya Neisseria gonorrhoeae, bakteri yang menyebabkan penyakit gonorea.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabel 3.1.  Contoh untuk  nama-nama  taksonomi   sebagaimana di­ terapkan bagi spesies dalam dunia hewan, tumbuhan, dan  mikroba

TAKSA

CONTOH TAKSA

Singa*

Dandelion*

Amoeba*

Basil Tuberkel*

Dunia

Filum (atau divisi)

Kelas

Ordo

Famili

Genus

Spesies

Animalia

Chordate

 

Mammalian

Carnivore

Felidae

Felis

F. leo

 

Plantae

Traceophyta

 

Angiospermae

Campanulales

Compositae

Taraxacum

T. Pfficinale

Prostita

Sarcodina

 

Rhizopoda

Amoebida

Amoebidae

Amoeba

A. proteus

Procayuotae

Bacteria

 

 

Actinhomycetes

Mycobacteriaceat

Myobacteriaceae

M. tuberculosis

* Nama biasa / umum

 

a. Kode (Sandi) Nomenklatur

Agar memperoleh penamaan yang konsisten dan seragam bagi organisme, telah ditentukan peraturan yang diterima secara inter­nasional untuk penamaan organisme dan diikuti oleh para biolo­giwan di semua negara. Peraturan seperti itu untuk tumbuhan dan hewan ditetapkan pada awal tahun 1900 oleh para ahli botani dan zoologi. Sandi internasional untuk, Nomenklatur Zoologi untuk pertama kali diterbitkan da1am tahun 1901; Sandi Internasiona1 bagi Nomenklatur Botani untuk pertama kali terbit pada tahun 1906. Dalam tahun 1947 Gabungan Intemasional Perhimpunan Mikrobio1ogi memakai Sandi Internasional untuk Bakteri dan Virus. Sandi itu, kini dikena1 dengan Kode Intemasional Nomen­klatur Bakteri, secara sinambung dimodifikasi dalam suatu usaha untuk memperbaiki dan menjelaskan peraturan dan pengaturannya. Edisi yang paling mutakhir diterbitkan dalam ta­hun 1975.

 

b. Prinsip Nomenklatur

Sandi-sandi dalam zoologi, botani, dan bakteriologi didasarkan pada beberapa prinsip yang umum. Beberapa di antaranya yang pa­ling penting ialah:

  1. Setiap macam organisme yang nyata disebut sebagai spesies.
  2. Spesies ditandai dengan kombinasi biner Latin, maksudnya untuk memberinya label yang seragam dan dipahami se­cara internasional.
  3. Nomenklatur organisme diatur oleh organisasi pengawas inter­nasional yang sesuai – dalam hal bakteri, “The International Association of Microbiological Societies“.
  4. Hukum prioritas menjamin penggunaan nama sah tertua yang tersedia bagi suatu organisme. Hal ini berarti bahwa nama yang pertama-tama diberikan kepada mikroorganisme itulah nama yang benar, asalkan mengikuti prosedur yang semesti­nya.
  5. Penunjukan kategori diperlukan untuk klasifikasi organisme.
  6. Kriteria ditetapkan untuk pembentukan dan publikasi nama-­nama yang baru.

 

c. Nama Ilmiah dan Nama Umum

Nama ilmiah bagi organisme dibentuk sesuai dengan peraturan nomenklatur sistem biner sebagaimana telah dikemukakan sebe­lumnya. Organisme yang telah kita kenal dan acapkali kita sebut­-sebut biasanya mempunyai nama umum. Beberapa contoh organis­me yang kerapkali disebut-sebut dengan nama umumnya itu ter­daftar di bawah ini, bersama-sama dengan nama ilmiahnya. (Dalam banyak hal nama umum digunakan sebelum diberikan nama il­miahnya).

 

NAMA UMUM

NAMA ILMIAH

Anjing

Lalat rumah

Oak putih

Kapang roti

Gonokokus

Basil tuberkulosa

 

Canis familiaris

Musca domestica

Quercus alba

Neurospora crassa

Neisseria gonorrhoeae

Mycobacterium tuberculosis

 

Keuntungan menggunakan nama-nama umum ialah kemudah­annya dan komunikasi yang lebih efektif antara dokter dan pasien­nya. Sebagai contoh, pada percakapan di laboratorium atau de­ngan orang awam maka lebih mudah untuk menyebut agen penye­bab penyakit TBC sebagai “basil tuberkulosa” dan bukannya My­cobacterium tuberculosis. Nama umum terkadang diturunkan dari nama genus, misalnya pseudomonad dari Pseudomonas.

3.6      PERKEMBANGAN MUTAKHIR DALAM TAKSONOMI MIKROBA

 

Taksonomi mikroba bukanlah subjek yang statis. Skema kla­sifikasi terus-menerus berubah secara perlahan karena diperoleh lebih banyak informasi dan karena dikembangkan berbagai metode untuk menafsirkan data. Dua perkembangan yang relatif baru telah muncul untuk digunakan dalam taksonomi mikroba yang dalam berbagai cara akan membuat keputusan-keputusan yang lebih objektif. Salah satu di antaranya ialah taksonomi numeris, dan yang lainnya ialah taksonomi genetik.

 

a. Taksonomi Numeris

Taksonomi numeris. yang juga dinamakan taksonomi komputer, didasarkan pada asas-asas yang dipublikasikan bertahun-tahun yang lalu dan barulah belakangan ini diterapkan bagi taksonomi mikroba. Taksonomi numeris mensyaratkan tersedianya sejumlah besar informasi mengenai mikroorganisme yang bersangkutan ­sebanyak mungkin informasi mengenai ciri-ciri yang tidak ber­kaitan yang mungkin diperoleh. Setiap ciri diberi bobot yang sama dalam membentuk taksa. Kesamaan menyeluruh didasarkan pada proporsi ciri-ciri yang dipunyai bersama. Dalam praktek mikro­biologiwan menghimpun data untuk setiap biakan. Dengan meng­gunakan komputer maka data setiap biakan itu dibandingkan dengan data setiap biakan yang lain. (Diperlukan bantuan suatu komputer berkecepatan tinggi karena kalau tidak maka ribuan perbandingan ciri-ciri yang beragam itu akan memakan waktu yang terlampau lama). Hasil akhirnya ialah bahwa ahli mikrobiologi itu dapat menghitung dengan angka, derajat kesamaan setiap biakan terhadap setiap biakan yang lain. Taksa ditetapkan berda­sarkan derajat kesamaan yang disetujui. Taksonomi numeris mem­beri dua keuntungan. Pertama, dapat dibuat objektif : prasangka (bias) taksonomiwan tidak terbawa di dalam prosedur, sehingga hasilnya (jika prosedurnya diterapkan dengan benar) tidak terbuka untuk dipertentangkan. Keuntungan besar yang lainnya taksono­mi numeris itu ialah bahwa hasil penemuannya dapat diulang-­ulang: taksonomiwan yang lain yang mengikuti prosedur yang sama dengan data yang sama akan memperoleh hasil yang sama pula.

 

b. Taksonomi Genetik

Sebagaimana sudah ba­nyak diketahui mengenai bahan genetik bakteri, yaitu DNA. Dengan prosedur laboratorium yang telah tersedia, orang dapat menentukan komposisi basa (kandungan guanin plus sitosin. atau GS) DNA suatu mikroorganisme tertentu dan kemudian membandingkannya dengan komposisi basa DNA pada mikro­organisme lainnya, Derajat kekerabatan atau kesamaan DNA pada berbagai mikroorganisme dapat ditentukan pula dengan percobaan hibridisasi. Dalam teknik ini utasan tunggal DNA mikroorganisme dipertemukan dengan utasan tunggal DNA mikroorganisme yang lain, Derajat penyatuan kembali utasan-utasan tunggal ini mencerminkan derajat kesamaannya.

 

c. Pengubahan Konsepsi Taksonomi

Sekali mikroorganisme ditetapkan tempatnya dalam sistem tak­sonomi, apakah keputusan itu mutlak ? Tidak. Skema klasifikasi dalam mikrobiologi secara berkala dimodifikasi; penataan taksono­mik yang terdahulu menghasilkan yang lebih baik karena didasar­kan pada pengetahuan yang lebih baru. Contoh-contoh berikut ini menggambarkan sifat beberapa perubahan yang telah terjadi.

Tabel 3.2. Jumlah spesies beberapa bakteri berdasar tahun Edisi

Bergey’s Manual

EDISI BERGEY’S MANUAL

KE

JUMLAH SPESIES PADA GENUS TERPILIH

Bacillus

Actino

myces

Pseudo

monas

Echerichia

Srepto

myces

1

2

3

4

5

6

7

8

1923

1925

1930

1934

1939

1947

1957

1974

75

75

93

93

34

33

25

22

64

64

70

70

62

2

3

5

20

20

31

31

31

148

149

29

22

22

29

22

2

3

4

1

0

0

0

0

0

73

149

415

Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, edisi ke-8 (1974) merupakan sumber informasi yang secara umum diterima bagi taksonomi bakteri. Masing-masing dari delapan edisi itu, diter­bitkan sejak tahun 1923. memasukkan berbagai jumlah spesies untuk berbagai genus. Beberapa contoh, disajikan pada Tabel 3-2. menunjukkan adanya perubahan besar dengan berjalannya waktu dalam jumlah spesies yang dimasukkan ke dalam genera ini. Mengapa ? Berbagai alasan dapat dikemukakan. Beberapa ahli mikrobiologi yang bekerja dalam bidang taksonomi disebut seba­gai “pemecah”: mereka menetapkan spesies-spesies baru berdasar­kan perbedaan-perbedaan yang kecil saja di antara kelompok yang berkerabat. Mikrobiologi yang lain yang menekuni taksonomi dinamakan “pemersatu”; mereka tidak menganggap perbedaan­-perbedaan kecil itu cukup untuk mendirikan spesies-spesies yang baru.

Alasan lain untuk perubahan-perubahan ini berkaitan dengan terkumpulnya informasi baru mengenai mikroorganisme. Infor­masi baru itu dapat memberikan bukti yang lebih baik untuk me­mastikan spesies baru, meniadakan beberapa spesies, atau kedua­-uanya. Alasan yang lain lagi, ialah meningkatnya perhatian ter­hadap sekelompok mikroorganisme tertentu. Lihat lagi Tabel 3-2 dan perhatikan apa yang terjadi pada genus Streptomyces. “Ledakan” spesies baru ini muncul karena penemuan dalam tahun 1940-an yaitu spesies-spesies Streptomyces. menghasilkan antibio­tik. Penemuan ini mengawali pencarian utama mikroorganisme ini di seluruh dunia dengan harapan menemukan penghasil antibio­tik yang baru dan yang lebih baik.

Penyusutan jumlah spesies di dalam genus tampak pada Escherichia (Tabel 3-2). Empat edisi yang pertama Bergey’s Manual mencatat lebih dari 20 spesies; edisi yang kedelapan hanya mencantumkan satu. Hal ini mencerminkan perubahan dalam peni­laian ciri-ciri yang membenarkan dipecahnya suatu kelompok men­jadi beberapa spesies.

 

 

 

 

3.7      RINGKASAN DAN PROSPEK

 

Klasifikasi mikroba mempunyai sejarah yang panjang dan se­lama itu telah diusulkan banyak sistem taksonomi. Suatu sistem taksonomi mikroba yang baik memang sangat penting untuk keteraturan ilmu pengetahuan mikrobiologi. Ilmu pengetahuan bukanlah semata-mata suatu koleksi rupa-rupa fakta; melainkan merupakan organisasi dan interpretasi fakta-fakta ini ke dalam suatu sistem yang menampilkan hubungan di antara berbagai ka­tegori. Demikian pula dengan taksonomi mikroba. Suatu sistem taksonomi yang baik harus mengurangi kesimpangsiuran dan menciptakan keteraturan. Dari sudut yang sangat praktis, skema klasifikasi menyajikan suatu cara untuk mempelajari secara seren­tak ciri-ciri utama banyak spesies dengan cara mempelajari ciri genus masing-masing. Sebagai contoh, Bergey’s Manual (1974) menggambarkan 48 spesies dalam genus Bacillus dan 61 spesies dalam genus Clostridium. Kedua genus tersebut tergolong ke dalam famili Bacillaceae. Bila anda mengetahui kriteria yang menjadi dasar takson ini, maka pada waktu yang bersamaan anda juga akan mengetahui beberapa dari ciri-ciri utama 109 spe­sies bakteri.

Taksonomi mikroba merupakan suatu bidang yang dinamis dan tidak statis. Mikroorganisme baru terus-menerus ditemukan dan tersedia pengetahuan baru mengenai mikroorganisme yang telah diklasifikasikan. Informasi baru yang paling dapat diharap­kan yang sedang diusahakan menjadi tersedia datang dari analisis DNA sel mikroba. Informasi ini sangat penting dan berharga untuk menentukan keabsahan kelompok-kelompok takson. Di samping itu, penggunaan taksonomi numeris atau komputer yang semakin meningkat akan memberikan objektivitas yang lebih besar dalam pemantapan kelompok-kelompok taksonomi.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: