Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Membuat Makanan DNA di Dasar Laut

Makanan mikroba sangat luas: Mereka mampu menggunakan molekul yang berbeda sebagai nutrisi, termasuk biomolekul seperti protein dan lipid dari organisme yang mati dan membusuk. Ini termasuk apa yang disebut molekul DNA ekstraseluler yang tidak atau tidak lagi ada dalam sel utuh. "Dari sudut pandang bakteri, DNA sangat bergizi," kata Kenneth Wasmund, ahli mikrobiologi di Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) di University of Vienna dan penulis utama studi tersebut. 

"Ini pada dasarnya adalah pupuk. Bagaimanapun, ini adalah rantai jutaan keping gula dan basa yang mengandung fosfor dan nitrogen." DNA ekstraseluler umum di lingkungan karena ketika organisme mati, isinya, termasuk DNA, dilepaskan ke lingkungan.Mikroba yang mendegradasi biomolekul yang melimpah sangat penting untuk siklus biogeokimia global karena mereka mendaur ulang bahan organik yang mengendap dari perairan laut, sehingga juga mempengaruhi berapa banyak karbon yang tersisa di dasar laut. Namun, tidak semua mikroba mampu menggunakan DNA sebagai nutrisi.

IMAGES
Gambar: images.theconversation.com

Sedimen laut adalah habitat besar bagi mikroba yang belum terdeskripsikan

Sedimen berlumpur di dasar laut adalah habitat global yang sangat besar bagi mikroorganisme yang penting secara ekologis ini; lagi pula, lautan kita menutupi lebih dari 70 persen permukaan bumi. Ribuan spesies mikroba hidup di sini, yang sebagian besar masih belum diketahui. "Studi kami mengidentifikasi beberapa pemain mikroba ini dan mengungkapkan gaya hidup mereka. Pada saat yang sama, ini memberi tahu kita sesuatu tentang apa yang terjadi pada sejumlah besar DNA yang terus-menerus dilepaskan ke lingkungan tetapi tidak terakumulasi di mana pun dan, karenanya, jelas entah bagaimana didaur ulang," jelas Kenneth Wasmund. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa mikroorganisme yang tumbuh di laboratorium mungkin menggunakan DNA sebagai sumber energi. "Penelitian kami sekarang berfokus pada mikroba yang benar-benar hidup dan berfungsi aktif di dasar laut,sambil menggunakan DNA sebagai sumber makanan," tambahnya.

Menguraikan bakteri yang menggunakan DNA untuk makanan dengan analisis mikrobioma fungsional

Untuk tujuan ini, rekan-rekan dari University of Calgary di Kanada mengumpulkan sampel dari dasar laut di Teluk Baffin, laut marginal Samudra Atlantik antara Greenland dan Kanada. Untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi mikroba pencari DNA dalam sampel ini, tim peneliti menggunakan serangkaian metode eksperimental, analitis, dan bioinformatika. "Dalam kolaborasi keempat divisi di CMESS ini, kami memanfaatkan sepenuhnya infrastruktur penelitian yang sangat baik dan mengeluarkan keahlian penuh untuk analisis mikrobioma fungsional yang ada di Pusat kami," kata Alexander Loy, kepala kelompok penelitian di University of Wina.

Dalam inkubasi laboratorium, para peneliti memberi makan DNA murni yang diberi label isotop dengan atom karbon berat (13C) ke bakteri sedimen. Menggunakan penyelidikan isotop stabil, termasuk teknik pencitraan isotop tertentu, mereka kemudian dapat melacak karbon berat dan sebagai hasilnya dapat melihat bakteri mana yang mendegradasi DNA berlabel. Selain itu, para ilmuwan merekonstruksi informasi genetik yang ada di dalam sel, yaitu genom, dari mikroorganisme pemakan DNA untuk mempelajari potensi fungsional dan distribusinya di lautan dunia.

Bakteri pemakan DNA baru di dasar laut

Analisis metagenomik menunjukkan bahwa bakteri dilengkapi dengan enzim pendegradasi DNA yang memungkinkan mereka memotong DNA menjadi potongan-potongan kecil untuk membantu mereka mengambil dan mengkonsumsinya. Satu spesies bakteri menonjol karena memiliki seperangkat alat yang sangat canggih untuk mendegradasi DNA. Nafsu makan mereka untuk DNA, juga disebut asam nukleat, sekarang ditanggung atas nama mereka: Tim peneliti menamai mereka Izemoplasma acidinucleici .

Powered By NagaNews.Net