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

Download Windows 10 ISO versi Lite Alias Ringan

Anda kesal karena laptop atau PC desktop Anda lemot padahal punya spek yang tidak jelek? Jangan dulu membuang laptop atau upgrade komponen PC desktop tersebut. Siapa tau yang membuatnya berat adalah sistem operasi Windows 10-nya yang kegemukan. Selain format dan install ulang, ada cara lain yang lebih efektif dalam membuat komputer kita bekerja seperti layaknya baru beli. Caranya adalah download Windows 10 ISO versi ringan. Lho, apa bedanya? Kalau kita memilih untuk download Windows 10 ISO versi ringan dan instalasikan di PC kita, maka fitur-fitur, fungsi atau aplikasi yang jarang digunakan, sudah ditiadakan. Selain lebih hemat ruang di harddisk, dibuangnya fitur-fitur yang tidak berguna tersebut akan membuat PC atau laptop spek rendah pun bisa menjalankan Windows 10 dengan lancar. Download Windows 10 Terbaru October 2020 Update Lalu, apa saja yang ada di Windows 10 versi Lite alias versi Ringan tersebut? Nah ini dia: Windows 10 SuperLite Compact (Gaming Edition) x64 – ...

Apa Bedanya Googlebook dengan Chromebook? Ini Perbedaan Hardware, OS dan Fiturnya

Googlebook dan Chromebook sama-sama menyasar pengguna laptop yang membutuhkan perangkat ringan dan terintegrasi dengan layanan Google. Namun, keduanya memiliki perbedaan mendasar, terutama pada sistem operasi, dukungan hardware, serta kemampuan kecerdasan buatan. Jika Chromebook dibangun di atas ChromeOS, Googlebook hadir dengan Googlebook OS yang dirancang dengan integrasi Gemini lebih dalam. Hardware Lebih Beragam Chromebook umumnya menggunakan prosesor kelas hemat daya seperti Intel Celeron, Pentium, Core, AMD Ryzen, MediaTek, hingga Snapdragon. Spesifikasinya sangat beragam dan banyak model berada di kelas entry-level hingga menengah. Googlebook memiliki pendekatan yang lebih dekat dengan laptop modern. Lini yang diperkenalkan Google menggunakan Intel Core Ultra Series 3, Qualcomm Snapdragon X Elite, dan SoC MediaTek. Konfigurasinya juga relatif tinggi, misalnya Acer Googlebook 14 menawarkan Core Ultra 5, RAM 16 GB, SSD 512 GB, serta layar OLED 2,8K. Artinya, Googlebook tampaknya d...

AMD Pangkas Beban Ray Tracing hingga 47 Kali dengan Tetrahedral Cage

AMD memperkenalkan teknik ray tracing yang diklaim mampu memangkas kebutuhan memori dan waktu pembaruan Bounding Volume Hierarchy (BVH) saat menangani geometri animasi dalam jumlah sangat besar. Teknik ini didemonstrasikan AMD Fellow Holger Gruen menggunakan adegan berisi sekitar 25.000 tanaman yang dianimasikan secara independen. Pada tingkat detail maksimum, vegetasi tersebut mencapai sekitar 2,8 miliar segitiga. Setelah proses level-of-detail, sistem masih harus melakukan ray tracing terhadap sekitar 500 juta segitiga animasi setiap frame. AMD menyebut demonstrasi tersebut mampu berjalan di atas 60 FPS pada 1080p menggunakan Radeon RX 9070 XT. Kunci teknik tersebut adalah tetrahedral cage, yakni struktur sederhana yang membungkus geometri kompleks. Pada ray tracing konvensional, objek yang bergerak harus mempertahankan dan memperbarui BVH masing-masing. Ketika jumlah objek dan segitiga meningkat, proses tersebut membutuhkan memori serta waktu komputasi yang besar. AMD justru membuat...

Asus ExpertBook P3 G1. Laptop Bisnis Intel Core Ultra, Harga Mulai Rp14 Jutaan

Asus ExpertBook P3 G1 (P3406CCAP) merupakan laptop bisnis terbaru Asus yang dirancang untuk profesional, pekerja hybrid, tenaga pendidik, dan perusahaan yang membutuhkan laptop kerja dengan performa, keamanan, serta daya tahan untuk penggunaan sehari-hari. Laptop bisnis Asus ini menawarkan prosesor hingga Intel Core Ultra 7 255H, RAM DDR5 hingga 64GB, dual SSD PCIe 4.0 hingga 2TB, serta bobot mulai 1,43 kg. Dengan kombinasi tersebut, Asus ExpertBook P3 G1 menyasar pengguna yang membutuhkan perangkat produktivitas dengan kemampuan upgrade dan fitur keamanan bisnis, tetapi tetap memperhatikan mobilitas serta efisiensi investasi. Spesifikasi Asus ExpertBook P3 G1 Asus ExpertBook P3 G1 tersedia dengan pilihan prosesor Intel Core Ultra 5 225H dan hingga Intel Core Ultra 7 255H. Kedua prosesor tersebut memiliki Intel AI Boost NPU hingga 13 TOPS untuk mendukung sejumlah aktivitas berbasis AI. Untuk multitasking, laptop ini mendukung RAM DDR5 hingga 64GB melalui dua slot SO-DIMM. Penyimpananny...

Review Asus ExpertBook B3 B3404CVA. Laptop Kerja Fleksibel untuk Pendukung Bisnis

Industri laptop bisnis sedang mengalami pergeseran yang cukup signifikan. Jika dulu perusahaan hanya mencari perangkat yang “cukup bisa dipakai”, kini standar berubah menjadi efisiensi, keamanan, dan daya tahan jangka panjang. Tekanan untuk bekerja hybrid, meningkatnya ancaman siber, serta kebutuhan multitasking membuat laptop bisnis harus lebih dari sekadar alat kerja. Ia harus menjadi fondasi produktivitas. Di sisi lain, tidak semua perusahaan siap mengalokasikan budget untuk perangkat flagship. Di sinilah segmen laptop bisnis menengah menjadi menarik. Pasalnya, laptop bisnis kelas menengah menawarkan keseimbangan antara harga, fitur, dan performa. Namun, kompromi tentunya selalu ada dibanding seri flagship, dan di sinilah evaluasi kritis menjadi penting. Sebagai contoh, Asus mencoba mengisi celah segmen laptop bisnis menengah lewat Asus ExpertBook B3 B3404CVA . Laptop bisnis ini ditujukan untuk perusahaan yang membutuhkan perangkat kerja solid dengan fitur enterprise, tetapi tetap r...