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

Review Asus Vivobook 14 A1407QA. Laptop Copilot+ PC Paling Murah!

Perkembangan kecerdasan buatan dalam komputasi semakin pesat. Dan tren yang berkembang saat ini dalam industri laptop adalah hadirnya Copilot+ PC besutan Microsoft, yang terus membenahi Windows 11 dengan fitur-fitur AI terbarunya. Sebagai gambaran, teknologi ini memungkinkan laptop untuk menjalankan berbagai tugas berbasis AI secara lokal, tanpa harus selalu bergantung pada cloud alias terhubung ke Internet. Nah, salah satu syarat utama agar laptop mampu mengadopsi tren ini dengan baik adalah kehadiran Neural Processing Unit (NPU) yang kuat, dengan kemampuan setidaknya 45 TOPS untuk menangani berbagai skenario pemrosesan AI. Seperti diketahui, laptop masa depan diharapkan tidak hanya mengandalkan CPU dan GPU untuk menangani komputasi berat, tetapi juga memanfaatkan NPU untuk meningkatkan efisiensi daya dan performa dalam tugas berbasis kecerdasan buatan. Di pasaran, Asus baru-baru ini menghadirkan seri Vivobook 14 A1407QA yang hadir dengan prosesor Qualcomm Snapdragon X. Prosesor terse...

Laptop OLED Paling Ringan di Dunia, Kini Hadir di Indonesia!

Asus resmi meluncurkan Zenbook A14 OLED (UX3407RA) — laptop Copilot+ PC OLED paling ringan di dunia dengan bobot di bawah 1 kg! Desainnya super tipis, ringan, dan ultra-strong berkat material eksklusif Ceraluminum™, yang 30% lebih ringan dan 3x lebih kuat dari aluminum biasa. Laptop ini tampil elegan dengan warna Zabriskie Beige dan ketangguhan bersertifikasi militer. Ditenagai Snapdragon® X Elite dengan NPU 45 TOPs, Zenbook A14 OLED siap mendukung berbagai fitur AI seperti Windows Studio Effect, Live Caption with Translation, dan banyak lagi. RAM 32GB dan SSD 512GB memastikan semua proses berjalan super cepat dan mulus. Baterai tahan seharian? Yes, please! Dengan kapasitas 70Wh, laptop ini siap menemani meeting, traveling, dan deadline tanpa perlu colokan. Performa tetap stabil di 30W, bahkan tanpa adaptor! Dilengkapi sistem pendingin ganda dan mode 0dB Whisper, kamu bisa kerja dengan tenang dan bebas suara bising. Fitur konektivitas seperti Windows Phone Link dan Snapdragon Seamless™...

Bocoran Qualcomm Snapdragon X Terbaru Mulai Beredar

Qualcomm dikabarkan tengah menyiapkan prosesor Snapdragon X generasi kedua untuk laptop dengan sistem operasi Windows. Dan bocoran performa awalnya mulai beredar di Internet. Ya, seorang blogger asal Tiongkok bernama Focused Digital mengungkapkan bahwa chip terbaru ini diperkirakan akan berjalan mulai 4,40 GHz, dengan peningkatan performa keseluruhan sekitar 18 hingga 22 persen. Yang menarik, klaim tersebut juga didukung sumber dari Korea Selatan yang memiliki koneksi ke analis keuangan lokal, meski belum ada bukti resmi. Sebagai perbandingan, Snapdragon X Elite generasi pertama (SC8380XP) yang diluncurkan pertengahan 2024, berjalan dengan base clock 3,0 hingga 3,80 GHz dan boost clock antara 4,0 hingga 4,30 GHz. Chip generasi terbaru yang diduga akan menggunakan kode SC8480XP tampaknya akan mengalami kenaikan clock speed, meskipun belum jelas apakah ada perubahan signifikan di sisi arsitektur. Chip generasi pertama ini dibangun dengan fabrikasi TSMC 4nm N4P, sementara belum ada inform...

Saingi Nvidia, Google Rilis Chip AI Super Kencang

Google resmi memperkenalkan Ironwood, chip AI generasi ketujuh yang dirancang khusus untuk menangani beban kerja inference — sekaligus menjadi ancaman serius bagi dominasi Nvidia di sektor AI. Chip ini diumumkan dalam konferensi cloud minggu ini, dan langsung mendapat sorotan berkat performa serta skalabilitasnya. Amin Vahdat, VP Google, menegaskan pentingnya chip ini. “Chip ini dibuat untuk menjalankan aplikasi AI, bukan hanya untuk melatihnya. Kebutuhan inference kini meningkat jauh lebih cepat,” ujarnya. Berbeda dengan chip Nvidia yang dipasarkan luas, Tensor Processing Unit (TPU) Google selama ini hanya digunakan secara internal dan untuk layanan cloud. Jika sebelumnya chip AI Google memisahkan tugas antara training dan inference, Ironwood kini menyatukan keduanya, dilengkapi kapasitas memori lebih besar untuk menopang model AI skala jumbo seperti Gemini. Ironwood menawarkan performa dua kali lipat per watt dibanding pendahulunya, Trillium, yang diluncurkan Mei 2024. Setiap chip Ir...

6 Laptop Gaming Tipis Terbaik Tahun Ini! Apa Saja?

Memilih laptop gaming tipis yang tepat bisa menjadi tantangan, terutama dengan banyaknya pilihan yang tersedia di pasaran. Setiap merek menawarkan keunggulan dan spesifikasi yang berbeda, yang dapat mempengaruhi pengalaman gaming Anda. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan beberapa faktor utama seperti performa, kualitas layar, portabilitas, dan harga sebelum membuat keputusan. Pertama, performa adalah aspek yang sangat penting dalam memilih laptop gaming. Prosesor dan GPU yang kuat akan memastikan game berjalan lancar tanpa lag. Selain itu, kapasitas RAM dan penyimpanan yang besar akan membantu dalam multitasking dan menyimpan banyak game.  Laptop dengan spesifikasi tinggi seperti Asus ROG Zephyrus G14 atau Lenovo Legion 7i mungkin menjadi pilihan yang tepat jika Anda mencari performa maksimal. Kedua, kualitas layar dan portabilitas juga harus diperhatikan. Layar dengan resolusi tinggi dan refresh rate yang cepat akan memberikan pengalaman visual yang lebih baik. Selain ...