Ilmuwan Pakai Bakteri Hidup sebagai Alat Perekam Paling Kecil di Dunia

Qonita Chairunnisa, Jurnalis · Selasa 28 November 2017 01:01 WIB
https: img.okezone.com content 2017 11 27 56 1821441 ilmuwan-pakai-bakteri-hidup-sebagai-alat-perekam-paling-kecil-di-dunia-CTNsKh8yPs.jpg (Foto: Wang Lab/Columbia University Medical Center)

JAKARTA - Para peneliti telah menyiasati sistem kekebalan tubuh bakteri untuk memanfaatkannya setara dengan alat perekam molekuler.

Dengan menanggapi perubahan kimia di sekitarnya dan kemudian ‘mencoreng’ DNA mereka, teknologi ini membuka jalan bagi alat monitor kehidupan yang dapat berguna sebagai layar kesehatan atau untuk menganalisis polutan dalam ekosistem.

Para ilmuwan dari Columbia University Medical Center di AS menggabungkan sistem pengeditan gen yang dikenal sebagai CRISPR-Cas di bakteri Escherichia coli. Ilmuwan memanfaatkan kemampuan alaminya untuk mengingat informasi genetik virus.

Baca juga: Temuan Mengejutkan! Bakteri Ini Kebal Antibiotik saat di Luar Angkasa

"Sistem CRISPR-Cas adalah perangkat memori biologis alami," kata penulis senior penelitian tersebut, Harris Wang, seorang biofisikawan.

Alat ini bekerja berdasarkan prinsip yang telah peneliti amati pada bakteri. Ternyata, bakteri seperti E. coli memiliki 'perpustakaan' rangkaian genetik yang membantunya untuk mengidentifikasi virus yang bersifat menyerbu (invasif).

Bakteri tersebut menyalin pustaka ini ke Cas, yaitu bagian RNA yang membantu enzim untuk mengenali genom virus dengan cepat dan menghancurkannya sebelum menyebabkan kerusakan.

Itulah yang membuat sistem ini sangat bermanfaat sebagai pisau bedah molekuler. Namun, dalam kasus ini, para peneliti berfokus pada perpustakaan itu sendiri.

Baca juga: Keren! Peneliti Ciptakan Panel Surya Mini dari Bakteri

"Ketika Anda ingin merekam perubahan sinyal sementara dengan elektronik, atau rekaman audio, itu adalah teknologi yang sangat canggih. Namun, kami berpikir bagaimana Anda bisa mengukur ini pada sel hidup itu sendiri?," tutur salah satu mahasiswa pascasarjana Wang, Ravi Sheth.

Tim tersebut menggunakan bagian bundar DNA, yang disebut plasmid, sebagai pesan di perpustakaan data.

Dengan memicu produksi pesan sebagai respons terhadap suatu sinyal, seperti adanya metabolit (intermediat dan produk dari metabolisme) misalnya tembaga atau gula fucose, para ilmuwan mampu mencatat perubahan lingkungan secara spesifik.

Untuk mengubahnya menjadi alat perekam, mereka perlu menyimpan perubahan itu dalam suatu rangkaian yang dapat diartikan sebagai jangka waktu.

Saat itulah CRISPR masuk. Mesin akuisisi pengatur jarak CRISPR-Cas telah di-tweak untuk menanggapi jumlah plasmid ini dengan mengurutkannya menjadi rangkaian, seperti tape recorder.

Bila tidak ada plasmid, mesin terus membangun rangkaian menggunakan plasmid jenis lain sebagai referensi pengatur jarak. "Pendekatan ini memungkinkan perekaman yang stabil selama beberapa hari dan rekonstruksi temporal yang akurat, serta informasi silsilah dengan menyusun rangkaian CRISPR," tulis para peneliti dalam laporan mereka.

Tim menyebut rekaman temporal teknologi mereka 'Temporal Recording in Arrays by CRISPR Expansion' atau ‘TRACE’. Demikian dilansir dari Science Alert.

(ahl)

Bagikan Artikel Ini

Cari Berita Lain Di Sini