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 S 15 OLED S5507. Titik Optimal Prosesor Qualcomm

Industri laptop sedang mengalami transformasi besar dengan semakin populernya prosesor berbasis ARM dalam perangkat berbasis Windows. Padahal, selama bertahun-tahun, arsitektur x86 yang dikembangkan oleh Intel dan AMD telah mendominasi pasar. Tetapi kini ARM hadir dengan keunggulan efisiensi daya yang lebih baik, kinerja yang semakin kompetitif, serta dukungan teknologi AI yang lebih canggih. Dengan konsumsi daya yang lebih rendah, laptop berbasis ARM menjanjikan daya tahan baterai yang lebih lama tanpa mengorbankan performa. Semua kelebihan di atas menjadikan platform baru tersebut sebagai pilihan menarik bagi pengguna yang menginginkan perangkat portabel dengan produktivitas tinggi. Apalagi, kedatangan prosesor seperti Qualcomm Snapdragon X Plus dan Snapdragon X Elite menjadi titik balik bagi laptop Windows yang mengadopsi arsitektur ARM. Berkat optimalisasi perangkat lunak dan dukungan dari Microsoft, aplikasi Windows kini semakin kompatibel dengan ARM, memungkinkan pengalaman ...

2027, Penduduk Bumi Kalah Dari Jumlah Smartphone

Menjelang akhir 2027 atau awal 2028, jumlah smartphone di dunia diprediksi akan melampaui populasi manusia. Laporan terbaru dari Techreport.com mengungkapkan bahwa pertumbuhan smartphone saat ini berjalan empat kali lebih cepat dibanding pertumbuhan jumlah penduduk global. Jumlah perangkat melonjak dari 5,9 miliar unit di 2020 menjadi 7,42 miliar per Januari 2025. Di balik lonjakan ini, perputaran uang di industri smartphone pun terus membesar. Dalam periode 2020–2024, total pendapatan global dari industri ini mencapai USD 2,3 triliun. Bahkan diperkirakan angka tahunan akan menembus USD 560 miliar pada 2029, seiring adopsi smartphone yang makin merambah ke pasar negara berkembang. Namun, di tengah pasar yang terus berkembang, peta persaingan pemain besar mulai bergeser. Samsung yang dulu dikenal sebagai raja volume pengapalan, kini berada dalam posisi terdesak. Pengapalan kuartalannya turun drastis dari 80,4 juta unit pada akhir 2020 menjadi hanya 51,7 juta di kuartal IV 2024, lev...

AMD Punya Potensi Tersembunyi di AI. Waktunya Beli Sahamnya?

Meski harga sahamnya turun 50 persen dalam enam bulan terakhir, AMD justru mulai menarik perhatian sejumlah investor yang melihat peluang tersembunyi di balik tren AI saat ini. Salah satunya adalah Yiannis Zourmpanos, yang percaya pasar terlalu terpaku pada lomba membuat model AI raksasa, sementara potensi bisnis sesungguhnya ada di sisi inference, proses menjalankan model AI tersebut. “Wall Street masih terpaku pada gemerlap AI training, padahal tambang emasnya justru di inference, dan AMD sudah menyiapkan jalannya,” ujar Zourmpanos, dikutip dari The Globe and Mail. Menurutnya, AMD tak perlu mengalahkan Nvidia secara langsung untuk bisa menang di pasar AI. Cukup menjadi first-choice alternative, opsi utama kedua setelah Nvidia, sudah bisa membuka peluang miliaran dolar. Terlebih, jika AMD mampu merebut 15-20 persen saja dari pasar inference AI, itu sudah cukup untuk menjadi ancaman nyata bagi dominasi Nvidia. Tanda-tanda itu mulai terlihat. Sejumlah pemain besar seperti Microsoft, Len...

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...

Ditemukan, Super Masif Black Hole Mendadak Menyala

Meski lubang hitam supermasif dipercaya bersemayam di pusat sebagian besar galaksi, sifat alaminya yang gelap dan jarang aktif membuatnya sulit diamati. Namun, kejutan datang dari galaksi tak dikenal SDSS1335+0728 di rasi Virgo, sekitar 300 juta tahun cahaya dari Bumi. Setelah puluhan tahun tak menunjukkan tanda kehidupan, lubang hitam di pusat galaksi ini tiba-tiba menyala dan memancarkan semburan sinar-X misterius sejak 2019. Fenomena ini kemudian dijuluki ‘Ansky’. Awal aktivitas Ansky terdeteksi ketika galaksi ini tiba-tiba tampak lebih terang dalam pengamatan optik. Tim astronom segera melakukan observasi lanjutan menggunakan teleskop sinar-X Swift milik NASA, serta menelusuri data arsip dari teleskop eROSITA. Meski saat itu belum ada sinar-X terdeteksi, tanda-tanda besar mulai muncul pada Februari 2024. Tim yang dipimpin Lorena Hernández-García dari Universitas Valparaíso, Chile, menemukan kilatan sinar-X dari Ansky yang muncul berulang dengan pola nyaris teratur. Fenomena langka ...

Cari Blog Ini