Langsung ke konten utama

Ekologi Sintetis, Merekayasa Lingkungan dengan Mikrobiom

Pernah mendengar biologi sintetis? Bagi yang belum pernah dengar, biologi sintetis atau Synthetic biology atau SynBio adalah salah satu cabang dari ilmu biologi yang menggabungkan banyak cabang lainnya.

Di antara cabang yang digabungkan adalah biologi molekuler, biologi sistem, teknik molekuler, biofisika, teknik kimia dan lainnya. Tujuannya adalah untuk merancang sistem, mesin dan modul biologi untuk tujuan yang berguna.


Salah satu yang dapat diaplikasikan dalam biologi sintetis ini adalah mengenai manipulasi mikrobiom. Ia terdiri dari semua bakteri dalam usus dan dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesehatan manusia dan penyembuhan penyakit.


Mikrobioma ini bukan hanya ada di dalam tubuh kita namun juga di alam terbuka dengan spesifikasi tertentu di suatu lingungan yang sesuai. Mikrobiom ini terdiri dari bakteri, jamur, alga dan protista atau kombinasi di antara semuanya yang memberikan pengaruh satu sama lain dan lingkungan tempat mereka hidup.


Terbaru, Daniel Segrè, Direktur Inisiatif Mikrobioma Universitas Boston memberikan gagasan dalam penelitiannya tentang bagaimana mikrobioma dapat dimanipulasi untuk kebaikan kelangsungan hidup planet. "Untuk membantu mempertahankan planet kita, bukan hanya kesehatan kita sendiri," sebutnya.

Dalam studinya, Segrè dan tim peneliti lainnya mempelajari kegunaan mikrobiom tersebut. Mereka ingin tahu bagaimana mikrobioma dapat diarahkan untuk melakukan tugas-tugas penting yang bermanfaat.

Misalnya seperti menyerap lebih banyak karbon di atmosfer, melindungi terumbu karang dari pengasaman laut, meningkatkan kesuburan dan hasil lahan pertanian, dan mendukung pertumbuhan hutan dan tanaman lain meskipun kondisi lingkungan berubah.

Tidak seperti banyak ahli biologi sintetik lainnya yang bekerja untuk meningkatkan atau merekayasa genetika mikroba secara langsung, Segrè dan timnya lebih tertarik pada perilaku mikrobiom yang mengubah kondisi lingkungan tempat tinggalnya. Ini merupakan sebuah pendekatan yang menurutnya dapat lebih baik dijabarkan sebagai "Ekologi sintetis."

"Pendekatan biologi sintetik yang lebih tradisional adalah dengan memanipulasi genom mikroba," sebut Segrè. "Namun kami mencoba memanipulasi ekosistem mikrobanya menggunakan molekul lingkungan," sebutnya.

Dalam studi yang baru-baru ini diterbitkan di Nature Communications, seorang ilmuwan tim peneliti di laboratorium Segrè, mengeksplorasi bagaimana keberadaan 32 molekul atau nutrisi lingkungan yang berbeda, sendiri atau dalam kombinasi dengan yang lain, akan memengaruhi pertumbuhan tingkat komunitas mikroba dan campuran beragam spesies yang membentuk mikrobioma tertentu.


Baca juga:


Ternyata, hasil eksperimen mengejutkan tim. Peneliti sebelumnya berasumsi bahwa mereka akan melihat pertumbuhan dan keragaman mikrobioma meningkat karena "serangga" memiliki lebih banyak akses ke berbagai makanan termasuk  berbagai karbon,  gula, asam amino, dan polimer kompleks.

Sebaliknya, mereka menemukan bahwa persaingan makanan antara spesies mikroba yang berbeda menghambat diversifikasi dalam komunitas mikroba.

"Hasil menunjukkan bahwa kompleksitas lingkungan saja tidak cukup untuk mempertahankan keragaman komunitas, dan hal ini memberikan panduan praktis untuk merancang dan mengendalikan ekosistem mikrobanya terlebih dahulu," tulis para peneliti dalam jurnal tersebut. 

Jadi, apa mekanisme yang mengontrol keragaman mikrobiom? Perlu ada penelitian tambahan karena kompeksitas antar interaksi yang dihasilkan.

Selain itu, sumber makanan tidak meningkatkan variasi spesies mikroba dalam eksperimen mereka. Dan lebih banyak makanan memicu pertumbuhan mikroba lebih banyak namun hanya jenis tertentu saja. 

"Eksperimen kami menunjukkan bahwa modulator penting dalam keragaman mikroba adalah seberapa banyak organisme yang berbeda ini bersaing satu sama lain untuk sumber daya yang ada. Semakin banyak organisme bersaing, semakin sedikit keragaman komunitas itu," sebut para peneliti.

Tim berencana untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang faktor lingkungan tambahan, menyelidiki bagaimana akses nutrisi dan variasi mengubah komunitas mikroba dari waktu ke waktu, dan bagaimana media tempat komunitas mikroba hidup memengaruhi konsumsi dan sekresi molekul mereka.


Tim peneliti ini juga akan mengeksplorasi bagaimana proses metabolisme di antara spesies mikroba yang berbeda dapat berinteraksi satu sama lain, dan bagaimana kemampuan beberapa organisme untuk secara berurutan atau bersamaan mengkonsumsi banyak sumber daya mempengaruhi kondisi mikrobiom secara keseluruhan.

Penelitian yang mengubah dan memanipulasi faktor lingkungan ini dapat membuka pintu untuk menggunakan mikrobiom yang dapat memengaruhi metabolisme manusia, kondisi kesehatan, penyakit pada manusia dan juga ekosistem alami.

Postingan Populer

10 PC All in One Terbaik. Solusi Praktis untuk Rumah dan Kantor Modern

Dalam beberapa tahun terakhir, pasar perangkat komputer telah mengalami pergeseran signifikan. Penggunaan PC All in One (AIO) semakin populer, terutama di kalangan pengguna rumahan, pekerja remote yang work from home, pelajar di lab sekolah, hingga kantor kecil ataupun UMKM. Faktor utamanya adalah, ruang kerja makin terbatas, dan banyak orang mencari solusi komputer yang ringkas, mudah dipasang, dan tetap bertenaga. Dengan integrasi layar, CPU, penyimpanan, dan periferal dalam satu perangkat, tanpa banyak kabel, PC All in One menjanjikan tampilan meja yang bersih, setup cepat, dan mobilitas lebih mudah bila ruang berpindah. Desain ramping dan fungsional kian diminati seiring gaya hidup minimalis dan kebutuhan fleksibilitas ruang. Selain itu, kinerja perangkat AIO yang kini menggunakan CPU dan GPU modern sudah cukup untuk menunjang pekerjaan sehari-hari, belajar, bahkan kreativitas ringan. Tren ini menunjukkan bahwa Komputer All in One bukan lagi sekadar alternatif. Tetapi bisa jadi pil...

Review Asus Vivobook S14 M3407HA, Laptop AI Bertenaga dari AMD

Segmen laptop AI performa tinggi kini menjadi medan persaingan paling panas di industri komputasi portabel. Setelah era Qualcomm Snapdragon X Elite dan X Plus lalu Intel Core Ultra mencuri perhatian dengan integrasi NPU (Neural Processing Unit) di dalam prosesornya, AMD tidak tinggal diam.  Kehadiran prosesor Ryzen 7 260 dengan XDNA NPU hingga 16 TOPS menandai langkah strategis AMD dalam menghadirkan laptop cerdas yang tak hanya cepat, tapi juga hemat daya dan efisien dalam menjalankan beban kerja berbasis AI. Semuanya mentransformasi tugas-tugas yang biasanya dilakukan CPU, kini menjadi dikerjakan oleh NPU. Khususnya tugas berbasis AI. Laptop AI Asus Vivobook S14 M3407HA menjadi contoh nyata transformasi tersebut: menghadirkan kinerja tinggi, kemampuan AI lokal, dan efisiensi baterai yang sebelumnya sulit dicapai. Dengan fokus pada portabilitas dan ketahanan daya, Asus mencoba menghadirkan laptop yang bukan hanya untuk kerja kantoran, tapi juga untuk kreasi konten, komunikasi, dan...

Asus ExpertBook PM3 PM3406CKA. Laptop Bisnis untuk Jangka Panjang

Segmen laptop bisnis selama bertahun-tahun terjebak pada satu pola: performa tinggi di tahun pertama, dan tuntutan upgrade mahal pada tahun ketiga atau keempat. Di era PC AI saat ini, masalah tersebut semakin terasa. Alasannya, workload berbasis kecerdasan buatan saat ini membutuhkan ruang penyimpanan lebih besar, RAM lebih lega, dan perangkat yang bisa mengikuti dinamika operasional perusahaan. Sayangnya, sebagian besar laptop bisnis modern masih terjebak pada desain kaku, RAM solder, satu slot SSD, dan skalabilitas minim. Di tengah kondisi tersebut, Asus ExpertBook PM3 PM3406CKA hadir dengan pendekatan yang berbeda. Bukan sekadar laptop bisnis berlabel “AI-ready”, tetapi sebuah platform kerja yang menawarkan sesuatu yang jarang ada di kelasnya. Dua slot SSD dan dua slot SO-DIMM.  Ini bukan gimmick marketing. Fasilitas tersebut adalah dasar dari konsep yang Asus sebut sebagai true future-proofing, atau cara memastikan laptop tetap relevan hingga 5 sampai 7 tahun ke depan. Artinya...

Tak Hanya Dari Permukaan, Benua Juga Memisahkan Diri Dari Dalam

Penelitian terbaru dari University of Southampton mengungkap bahwa fragmen benua secara perlahan terkelupas dari dasar lempengnya, lalu terseret masuk ke dalam mantel laut. Seperti diketahui, mantel laut merupakan lapisan panas dan padat yang bergerak sangat lambat di bawah dasar samudra.  Material benua yang terbawa ini dapat memicu aktivitas vulkanik selama puluhan juta tahun. Temuan ini menjawab teka-teki lama, mengapa beberapa pulau vulkanik yang jauh dari batas lempeng tektonik justru memiliki jejak kimia khas benua, padahal lokasinya berada di tengah samudra luas. Studi internasional yang dipublikasikan di Nature Geoscience ini melibatkan peneliti dari Inggris, Jerman, Kanada, dan Wales. Sebagai gambaran, pulau-pulau kecil seperti Christmas Island diketahui mengandung unsur “kaya” yang biasanya berasal dari kerak benua. Selama bertahun-tahun, ilmuwan menduga bahwa unsur ini berasal dari sedimen samudra yang terseret ke mantel atau dari plume atau kolom batuan panas yang naik ...

Tembus 35 Juta Kopi, Sequel Cyberpunk 2077 Siap Diproduksi

CD Projekt Red kembali mencatat tonggak bersejarah. Cyberpunk 2077 resmi menembus 35 juta unit terjual di seluruh dunia. Angka ini menegaskan bahwa game yang sempat bermasalah di masa awal peluncurannya kini justru menikmati performa jangka panjang yang solid, terutama setelah rangkaian pembaruan besar dan hadirnya ekspansi Phantom Liberty.  Bersamaan dengan kabar tersebut, CDPR mengonfirmasi bahwa fokus pengembangan kini telah bergeser sepenuhnya ke Project Orion, nama sandi untuk sekuel Cyberpunk 2077 yang sudah memasuki tahap produksi awal. Studio kini mulai merekrut talenta baru di kantor mereka yang tersebar di Eropa dan Amerika Utara, seiring restrukturisasi internal yang dirancang untuk mendukung beberapa proyek besar secara paralel. Walau belum memiliki target rilis, CDPR memastikan bahwa tahap awal Project Orion mencakup pembangunan fondasi teknologi baru, pembuatan tool internal, serta penyatuan pipeline pengembangan antara tim Boston, Vancouver, dan Polandia. Kesuksesan ...