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 ROG Zephyrus G14 GA403UU. Laptop Gaming Tipis Futuristis

Dalam dunia laptop gaming yang semakin kompetitif, Asus kembali mengukuhkan posisinya di industri laptop gaming tipis lewat seri ROG Zephyrus G14. Di pasaran, salah satu model laptop gaming tipis yang jadi andalan Asus adalah seri ROG Zephyrus G14 GA403UU. Laptop gaming tipis yang hadir pada kisaran tahun 2024 ini membawa kombinasi menarik antara performa tinggi, teknologi terkini, dan desain yang super portabel. Dengan layar OLED 3K yang memanjakan mata, GPU RTX 4050 yang efisien, serta dukungan AI dari prosesor Ryzen 7 8845HS, laptop ini ditujukan untuk gamer dan kreator yang menuntut performa dalam dimensi ringkas. Yang menjadi daya tarik utama dari G14 adalah bagaimana Asus berhasil meramu laptop 14 inci ini menjadi sebuah mesin bertenaga tanpa mengorbankan kenyamanan dan keindahan desain. Bobot hanya 1,5 kg, menjadikannya salah satu laptop gaming teringan di kelasnya. Di sisi lain, perangkat ini juga membawa berbagai fitur profesional seperti layar Pantone Validated dan Dolby Atmo...

Sony Xperia: Bertahan demi Gengsi, Bukan Demi Pasar

Sony tampaknya masih enggan mengakui bahwa divisi ponsel pintarnya, Xperia, sudah lama kehilangan relevansi. Dalam laporan keuangan terbaru, CFO Sony, Lin Tao, bersikeras menyebut Xperia sebagai “bisnis yang sangat penting” bagi masa depan perusahaan.  Masalahnya, sulit menemukan data penjualan atau pangsa pasar yang mendukung klaim sang CFO tersebut. Realitasnya, Xperia juga sudah lama menjadi bayang-bayang dari kejayaan masa lalu. Seperti diketahui, Sony sudah lama menarik diri dari pasar AS, melemah di pasar Jepang, bahkan menghentikan produksi tahun ini. Rumor soal mundurnya Sony dari Eropa semakin memperkuat kesan bahwa Xperia kini hanya hidup di lingkaran penggemar fanatik yang semakin sedikit, serta dengan peluncuran produk yang jarang dan distribusi terbatas. Ucapan Lin Tao tentang “menghargai teknologi komunikasi” yang telah dikembangkan lama memang masuk akal. Teknologi kamera dan komponen Xperia sering kali dipakai di lini produk lain Sony, seperti kamera mirrorless atau...

Nvidia Siapkan RTX 50 SUPER untuk Libur Akhir Tahun

Rumor panas dari TweakTown menyebutkan bahwa Nvidia tengah menyiapkan kartu grafis RTX 50 SUPER untuk rilis akhir 2025. Targetnya jelas: menggaet momentum belanja liburan dan memancing gelombang upgrade PC menjelang tahun baru.  Langkah ini terasa seperti strategi klasik Nvidia. Masuk dengan produk “baru” di momen konsumen sedang lapar teknologi. Namun, mari kita jujur: label “SUPER” jarang berarti lompatan besar. Berdasarkan bocoran, RTX 5080 SUPER akan membawa 24GB VRAM, sedangkan RTX 5070 Ti SUPER menawarkan 18GB VRAM. Angka yang impresif di brosur, tapi tetap saja, ini lebih ke pamer kapasitas memori daripada revolusi arsitektur. Tidak ada kabar soal peningkatan signifikan pada performa inti Blackwell, sehingga besar kemungkinan ini hanya penyegaran kosmetik dengan sedikit bumbu marketing. Nvidia sendiri sedang berada di posisi aneh. Peluncuran awal RTX 50 series tidak sepenuhnya sukses, dengan stok melimpah di kelas atas yang sulit terserap pasar. SUPER refresh ini bisa jadi c...

Oxmiq Labs Siap Guncang Dominasi GPU Nvidia

Raja Koduri, mantan arsitek GPU di AMD dan Intel, kembali ke panggung lewat startup barunya, Oxmiq Labs, dengan ambisi mengguncang dominasi Nvidia di pasar AI. Misinya? Merombak total ekosistem GPU yang ada saat ini. Caranya adalah lewat pendekatan "Software First" yang menjanjikan kompatibilitas aplikasi CUDA berbasis Python di berbagai hardware. Yang menarik, semua rencananya akan dapat dilakukan tanpa modifikasi kode. Oxmiq membawa arsitektur baru bernama OXCORE, yang memadukan unit scalar, vector, dan tensor, serta desain chiplet OXQUILT yang memungkinkan produsen merakit komponen komputasi layaknya Lego. Strategi ini diklaim bisa memangkas biaya R&D dan mempercepat pengembangan dari perangkat kecil hingga data center. Mitra besar seperti Tenstorrent dan MediaTek sudah masuk ke daftar pendukung awal. Namun, di balik jargon futuristis seperti “Atoms to Agents”, ada tantangan besar: membangun ekosistem dan perangkat lunak yang cukup matang untuk menandingi CUDA yang sud...

GPT-5 Resmi Meluncur. Fitur, Kelebihan, dan Hype di Balik AI Terbaru OpenAI

OpenAI akhirnya merilis GPT-5, penerus GPT-4 yang sudah ditunggu peluncurannya selama lebih dari dua tahun terakhir. Dalam pengumumannya, CEO Sam Altman menyebutnya sebagai “peningkatan besar” menuju visi AGI (Artificial General Intelligence).  Perusahaan senilai US$300 miliar ini mengklaim GPT-5 unggul di sains, matematika, dan coding, meski pengguna gratis akan cepat merasakan batasan kuota. Sorotan utamanya ada pada fitur “vibe coding”, konsep software-on-demand yang memungkinkan pengguna melempar prompt dan langsung mendapatkan kode jadi. Secara teknis, GPT-5 memang mencetak poin penting: mengalahkan model Anthropic di SWE-bench Verified, standar industri untuk mengukur kemampuan coding AI. Beberapa pemain besar mulai tergoda, seperti CEO Anysphere, Michael Truell, yang menyebut GPT-5 “remarkably intelligent”. Jika adopsi ini meluas, pendapatan tahunan OpenAI yang kini di angka US$12 miliar bisa melonjak ke US$20 miliar pada 2025.  Namun demikian, lembaga riset Gartner men...