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

Proses Fabrikasi 2 Nanometer TSMC Bocor, Dicuri Orang Dalam

Kasus dugaan pencurian teknologi kembali mengguncang industri semikonduktor global. Sejumlah mantan dan karyawan aktif TSMC kini menghadapi proses hukum di Taiwan terkait kebocoran rahasia dagang yang dikaitkan dengan pengembangan proses fabrikasi 2nm (N2), salah satu teknologi paling strategis di industri chip saat ini. Menurut laporan yang beredar, otoritas menemukan indikasi pelanggaran terhadap Undang-Undang Keamanan Nasional. Investigasi menyebut bahwa sejak 2023 hingga pertengahan 2025, sejumlah insinyur diduga diminta untuk membocorkan informasi teknis penting oleh pihak eksternal. Informasi tersebut mencakup detail proses manufaktur dan parameter kritikal yang digunakan dalam produksi chip generasi terbaru. Pihak yang disebut terlibat dalam skema ini antara lain individu yang kini terafiliasi dengan Tokyo Electron, perusahaan pemasok peralatan semikonduktor. Tujuannya diduga untuk meningkatkan performa mesin etching agar memenuhi standar produksi massal TSMC untuk node 2nm....

Intel Tancap Gas. Siapkan Core Ultra Series 4 Nova Lake-HX

Intel kembali menyiapkan strategi agresif di segmen laptop performa tinggi lewat bocoran prosesor generasi terbaru, Core Ultra Series 4 “Nova Lake-HX”. Informasi dari leaker terpercaya mengindikasikan bahwa lini ini tidak sekadar refresh, melainkan lompatan arsitektural yang secara spesifik ditujukan untuk gaming notebook dan mobile workstation kelas berat. Berbeda dari varian mainstream “Nova Lake-H”, seri HX diposisikan sebagai platform dengan I/O lebih luas dan dukungan penuh untuk discrete GPU. Ini terlihat jelas dari konfigurasi inti yang jauh lebih kompleks.  Varian flagship disebut mengusung kombinasi 8 Performance core (P-core) berbasis arsitektur Coyote Cove dan 16 Efficiency core (E-core) berbasis Arctic Wolf, ditambah 4 low-power E-core (LPE) yang ditempatkan terpisah di SoC tile. Secara total, konfigurasi 8P+16E+4LPE ini menandai pendekatan heterogen yang semakin matang dalam desain CPU modern. Namun Intel tidak berhenti di satu konfigurasi. Varian performa menengah jug...

2026, Kelelahan Digital Mulai Terasa. Pengguna Media Sosial Turun

Aktivitas media sosial di Inggris mulai menunjukkan gejala “kelelahan digital”. Laporan terbaru dari Ofcom mengungkap penurunan tajam dalam partisipasi aktif pengguna, sekaligus meningkatnya kehati-hatian dalam berinteraksi online. Ini merupakan sebuah sinyal bahwa relasi manusia dengan platform digital mulai berubah secara fundamental. Secara angka, persepsi positif terhadap internet ikut terkoreksi. Hanya 59% responden yang masih merasa manfaat online lebih besar daripada risikonya, turun drastis dari 72% tahun lalu. Meski penetrasi tetap tinggi, 9 dari 10 pengguna dewasa masih aktif di platform seperti WhatsApp, cara mereka menggunakan media sosial kini jauh lebih pasif. Perubahan paling mencolok ada pada perilaku berbagi. Hanya sekitar separuh pengguna yang masih aktif memposting, berkomentar, atau berbagi konten, turun dari 61% pada 2024. Bahkan eksplorasi situs baru ikut menurun signifikan. Ini menunjukkan internet tidak lagi menjadi ruang eksplorasi bebas, melainkan lingkungan y...

Hp Oppo Murah Ini Cuma 1 Jutaan

Oppo belum lama ini menggelar smartphone terbarunya ke pasaran Indonesia. Spesifikasinya mengagumkan, apalagi fitur kameranya. Ya, Oppo Reno 10x Zoom menawarkan kemampuan fotografi yang mumpuni, sekaligus performa perangkat yang hebat. Meski demikian, ada harga ada rupa. Smartphone tersebut dipasarkan dengan harga yang tidak murah, yakni Rp12,999 juta untuk versi dengan RAM 8GB dan storage 256GB. Mahal? Tentu saja tidak, jika melihat spesifikasi yang disediakan di dalamnya. Sayangnya, tidak semua pengguna mampu membeli smartphone Oppo dengan harga yang tergolong fantastis tersebut. Cukup banyak di antara kita yang ingin membeli hp Oppo murah yang harganya kalau bisa di bawah Rp1 juta. Kalau tidak ada pun, kalau bisa harganya masih Rp1 jutaan. Alias di bawah Rp2 juta. Nah, kalau sudah begitu, apa pilihan yang bisa kita dapatkan? Berikut ini pilihannya: Harga HP Oppo Murah di 2019: Untuk smartphone alias hp Oppo murah di harga 1 jutaan, dipastikan Anda sudah mendapatkan pe...

Jangan Beli VGA Dulu. RTX 6000 Sedang Disiapkan

Rumor mengenai lini GPU generasi berikutnya dari Nvidia, yakni GeForce RTX 6000 series berbasis arsitektur Rubin, mulai bermunculan. Meski belum ada konfirmasi resmi, berbagai laporan menyebut arsitektur ini akan membawa peningkatan signifikan, terutama di sektor AI dan ray tracing. Salah satu poin utama dari rumor yang beredar adalah pendekatan pengembangan Rubin yang disebut berangkat dari GPU data center. Artinya, desain awalnya difokuskan untuk kebutuhan komputasi skala besar sebelum diadaptasi ke segmen gaming.  Strategi ini konsisten dengan arah Nvidia dalam beberapa generasi terakhir, di mana inovasi AI dan akselerasi komputasi diperkenalkan lebih dulu di segmen enterprise. Di sisi manufaktur, Rubin disebut akan menggunakan proses 3nm dari TSMC. Perpindahan ke node yang lebih kecil ini berpotensi meningkatkan efisiensi daya sekaligus memungkinkan jumlah transistor yang lebih besar. Dampaknya bisa terlihat pada peningkatan jumlah core, cache, hingga bandwidth memori yang lebi...