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...

Beli PC All in One 24 Inci, Dapat 27 Inci. Caranya?

Pasar PC All in One di Indonesia terus menunjukkan pertumbuhan positif dalam dua tahun terakhir. Pergeseran pola kerja menuju hybrid, meningkatnya kebutuhan perangkat ringkas di rumah, serta meningkatnya konsumsi konten digital membuat Komputer All in One semakin populer.  Banyak pengguna kini mengutamakan perangkat dengan desain minimalis, footprint kecil, namun tetap bertenaga untuk multitasking, meeting online, editing ringan, hingga hiburan seperti streaming film atau musik. Ditambah lagi, rumah modern cenderung menghindari perangkat berukuran besar, sehingga PC desktop konvensional mulai kalah pamor dibandingkan AIO yang lebih rapi dan mudah ditempatkan di ruang kerja maupun ruang keluarga. Salah satu pilihan menarik di kategori ini adalah Asus AIO V440 touchscreen, yang kini hadir dengan promo upgrade superhemat. Bagi pengguna yang membutuhkan layar lebih besar dan pengalaman visual lebih nyaman, Asus memberikan penawaran istimewa. Cukup tambah Rp1.000.000, kamu bisa melakuka...

2026, Baterai Smartphone Brand Tiongkok Capai 10.000mAh

Laporan dari sumber rantai pasok Tiongkok mengungkap bahwa sejumlah produsen kini tengah menguji prototipe smartphone dengan baterai 10.000 mAh. Angka ini merupakan kapasitas yang jauh melampaui standar pasar saat ini di kisaran 4.500 sampai 5.500 mAh.  Unit-unit smartphone tersebut masih berada pada tahap rekayasa internal, difokuskan untuk mempelajari dampak bobot, manajemen panas, hingga perubahan struktur perangkat yang diperlukan agar baterai sebesar itu tetap layak dipakai sehari-hari.  Tak hanya itu, eksperimen yang dilakukan juga mencakup pengujian kimia baterai model stacking terbaru, sistem pendinginan yang lebih besar, dan layout internal yang dirombak. Belum ada merek yang mengonfirmasi proyek tersebut, tetapi jendela rilis yang dibidik disebut berada pada rentang akhir 2025 hingga 2026. Daya tarik baterai super-besar ini cukup jelas. Smartphone modern terus meningkat kebutuhan energinya, didorong oleh layar OLED 120-144 Hz, tingkat kecerahan yang makin ekstrem, d...

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...

AMD Siapkan Prosesor Ryzen AI Max Refresh?

Rumor terbaru menyebutkan bahwa AMD belum berhenti dengan lini Ryzen AI Max berbasis Strix Halo. Alih-alih menutup generasi ini, perusahaan disebut sedang menyiapkan seri Ryzen AI Max “Refresh” yang menargetkan pasar mainstream.  Informasi mengenai spesifikasi memang masih terbatas, namun bocoran awal mengindikasikan bahwa AMD akan menghadirkan opsi kelas menengah hingga kelas atas dengan kemampuan grafis terintegrasi yang tetap agresif, mirip dengan apa yang sudah diperlihatkan Strix Halo. Namun perlu digarisbawahi. Seperti kebanyakan “refresh”, perubahan besar tampaknya tidak akan hadir. Ryzen AI Max Refresh disebut hanya membawa peningkatan kecil pada clock dan kompatibilitas memori. Menurut sumber, SKUs baru ini akan mendukung LPDDR5X 8533 MT/s, naik sedikit dari batas 8000 MT/s pada Strix Halo. Kenaikan ini memang bukan lompatan besar, tetapi tetap relevan untuk perangkat mobile yang sangat mengandalkan bandwidth memori. Pengguna X, @realVictor_M, turut melaporkan bahwa bebera...