Perbandingan dan Optimasi Metode Pembuatan Kompeten Sel Escherichiae coli, Media dan Suhu Transformasi pET-32-HCR-CTB sebagai Dasar Pengembangan Kandidat Vaksin COVID

Abstract

Vaksinasi merupakan salah satu strategi utama dalam mengatasi pandemi. Saat ini sebagian besar vaksin yang dikembangkan merupakan vaksin berbasis teknologi rekombinan. Protein rekombinan sering menggunakan bakteri Escherichia coli (E. coli) karena mudah dimanipulasi secara genetik dan relatif aman untuk dikembangkan. Teknologi DNA rekombinan menggunakan berbagai jenis plasmid sebagai vektor utama yang memfasilitasi masuknya DNA rekombinan ke dalam bakteri. Plasmid pET-32 merupakan plasmid yang dikembangkan untuk kloning dan ekspresi protein rekombinan pada E. coli. Meskipun metode transformasi plasmid pada bakteri cukup lama dikembangkan, namun sering menemui kendala dalam prosesnya. Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode pembuatan sel kompeten dan metode transformasi yang paling efektif. Metode pembuatan sel kompeten dengan menggunakan calcium chloride (CaCl₂) dan dimethyl sulfoxide (DMSO), serta optimasi transformasi gen pET-32-HCR-CTB ke dalam sel kompeten BL21 dilakukan menggunakan kondisi heat shock pada suhu 42°C selama 45 detik dan 60 detik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan DMSO dalam pembuatan sel kompeten menghasilkan efisiensi transformasi sebesar 3,5 × 10³ CFU/µg. Klon bakteri yang tumbuh setelah proses transformasi kemudian diuji menggunakan PCR, yang mengonfirmasi keberadaan gen pET-32-HCR-CTB. Dengan demikian, variasi metode pembuatan sel kompeten BL21 dan kondisi optimum transformasi yang diperoleh dalam penelitian ini dapat digunakan sebagai dasar untuk pengembangan lebih lanjut dalam produksi vaksin COVID berbasis protein rekombinan. 

Vaccination is one of the main strategies in combating the pandemic. Currently, most vaccines being developed are based on recombinant technology. Recombinant protein production frequently utilizes E. coli due to its ease of genetic manipulation and relative safety for development. Recombinant DNA technology employs various types of plasmids as primary vectors to facilitate the insertion of recombinant DNA into bacterial cells. The pET-32 plasmid is one such vector, designed for cloning and expressing recombinant proteins in E. coli. Although plasmid transformation methods in bacteria have been developed for a long time, the process often encounters several challenges. This study aims to develop an effective method for preparing competent cells and optimizing the transformation process. The competent cells were prepared using calcium chloride (CaCl₂) and dimethyl sulfoxide (DMSO), and the transformation of the pET-32-HCR-CTB gene into BL21 competent cells was optimized using a heat shock at 42°C for 45 seconds and 60 seconds. The results showed that the use of DMSO in competent cell preparation resulted in a transformation efficiency of 3.5 × 10³ CFU/µg. Bacterial clones that grew after the transformation process were tested using PCR, confirming the presence of the pET-32-HCR-CTB gene. Therefore, the variation in the BL21 competent cell preparation method and the optimized transformation conditions obtained in this study can serve as a foundation for further development of recombinant protein-based COVID vaccine production.