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...

RRQ Arena Pertama di Indonesia, Hadir di Manado

Kota Manado menjadi lokasi pertama hadirnya RRQ Arena, ruang bermain modern persembahan tim esports kenamaan, RRQ. Berlokasi di Jalan Babe Palar No.75, Tj. Batu, Wanea, RRQ Arena bertujuan memberikan pengalaman esports premium bagi para gamers di luar Jakarta, sejalan dengan visi RRQ melalui program RRQ Keliling Kota (RKK). Fasilitas yang disediakan RRQ Arena Manado terbilang lengkap. Ada 22 unit PlayStation 5 yang bisa dimainkan kapan saja, didukung koneksi internet dedicated 100 Mbps dari Biznet untuk memastikan pengalaman bermain yang stabil dan bebas lag. Tidak hanya itu, tersedia juga mini arena pertandingan 5v5 bagi pecinta game mobile, memungkinkan para pengunjung mengadakan turnamen kecil hingga sesi mabar seru bersama teman. Pengunjung yang menunggu giliran bermain bisa bersantai di area kafe yang cozy, menjadikan RRQ Arena tempat ideal untuk berkumpul dan membangun komunitas. Dalam rangka grand opening, RRQ Arena menggratiskan seluruh biaya bermain selama masa pembukaan. Sete...

Tips Cara Mempercepat Loading Windows 11

Windows 11 merupakan sistem operasi yang paling banyak digunakan di PC desktop ataupun laptop modern saat ini. Dibandingkan versi sebelumnya, sistem operasi ini sudah jauh lebih intuitif dan lengkap fiturnya. Bahkan dalam update terbaru, Microsoft sudah menambahkan berbagai fungsi AI untuk beberapa tools yang sudah lama mereka sediakan di dalamnya. Bahkan ke depan, Microsoft juga berjanji akan menambahkan banyak fitur terkait kecerdasan buatan di dalamnya. Nah, kalo Anda sudah menggunakan Windows 11 di laptop ataupun di PC desktop Anda dan sudah mulai lemot dibandingkan saat laptop tersebut baru Anda beli, berikut ini tips cara mempercepat loading Windows 11 Anda supaya segar seperti baru:   1. Uninstall Aplikasi yang Tidak Diperlukan Buka Settings > Apps > Installed apps. Cari aplikasi yang tidak Anda gunakan. Klik ikon tiga titik di sebelah aplikasi, pilih Uninstall. Dari Start Menu, klik kanan pada aplikasi yang ingin dihapus dan pilih Uninstall. 2. Bersihkan File Sampah C...

Rekrut Eksekutif Qualcomm, Xiaomi Siapkan Chip 3nm Perdana

Xiaomi makin serius membangun ekosistem chipset buatannya sendiri. Terbaru, raksasa teknologi asal Tiongkok tersebut membentuk Chip Platform Department di divisi mobile-nya dan menunjuk Qin Muyun, mantan Senior Director Qualcomm, sebagai kepala departemen tersebut. Menurut laporan Sina Technology, Qin akan langsung melapor ke General Manager Divisi Produk Xiaomi, Li Jun. Penunjukan ini terjadi di saat Xiaomi tengah bersiap merilis SoC 3nm pertama mereka, yang dirumorkan akan debut di Xiaomi 15S Pro. Qin sebelumnya dikenal berperan penting dalam strategi produk Qualcomm, dan kini dipercaya membangun arah pengembangan chipset Xiaomi dari nol. Langkah ini menandai babak baru setelah kegagalan Surge S1 di 2017 — SoC 28nm delapan core yang hanya hadir di Mi 5C, sebuah ponsel yang kini nyaris terlupakan. Meski begitu, saat itu Xiaomi sempat jadi brand keempat di dunia setelah Samsung, Apple, dan Huawei yang mampu meracik chipset sendiri. Sejak kegagalan itu, Xiaomi perlahan membangun portofo...

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™...