Thursday, June 19, 2014

Fitur Sintetis Organisme Hidup Tanpa Modifikasi Genetik

LaporanPenelitian.com - Rekayasa genetika memungkinkan penyisipan atau penghapusan gen untuk mengontrol karakteristik dan perilaku organisme. Tapi memiliki kekurangan termasuk kesulitan dalam sistem dan konsekuensi jangka panjang ekosistem.

Laporan baru menunjukkan pengendalian organisme pada tingkat sel tidak selalu memerlukan modifikasi genetik. Perilaku Escherichia coli dapat dikontrol dengan membangun sel-sel buatan dengan molekul dan kemudian melepaskan molekul berbeda.

Di satu sisi, sel-sel buatan bertindak sebagai penerjemah dengan mengubah sinyal tidak dikenal ke dalam bahasa kimia yang dimengerti organisme. Sinyal yang sudah diterjemahkan kemudian berpotensi memicu respons yang dikontrol di dalam organisme.

"Menurut saya, makna terbesar semua ini untuk menunjukkan bahwa ada lebih dari satu cara dalam melakukan biologi sintetik," kata Sheref Mansy, biokimiawan University of Trento di Italia.

Mansy dan rekan membangun sel-sel buatan mengandung vesikel khusus berisi beberapa komponen biologis termasuk materi kimia dimana E. coli dapat merasakan isopropyl b-D-1 thiogalactopyranoside (IPTG) dan DNA pengkode respon stimulus eksternal yaitu molekul theophylline.

Meskipun E. coli tidak merespon teofilin sendiri, sel-sel buatan efektif memperluas indra bakteri yang memungkinkan langsung menanggapi teofilin dengan menerjemahkan pesan kimia. Dengan cara ini, perilaku selular E. coli dapat dikontrol tanpa perlu rekayasa genetika.

Strategi baru dapat mengatasi kelemahan rekayasa genetika termasuk kesulitan teknis dan efek samping yang tidak diinginkan. Sel-sel buatan berperan dalam mengontrol perilaku selular, salah satu aplikasi menggunakan bakteri untuk mencari dan membersihkan kontaminan lingkungan.

Sel-sel buatan juga dapat digunakan untuk aplikasi medis seperti menghancurkan tumor dan infeksi bakteri. Sel buatan dibangun untuk mendeteksi keberadaan biofilm tertentu dan kemudian melepaskan molekul kecil untuk membubarkan dan membersihkan infeksi.

Strategi yang sama juga bisa digunakan untuk proses efisiensi pencernaakan dan asupan gizi dengan menggantikan probiotik dalam makanan dan suplemen dengan sel buatan yang berkomunikasi langsung dengan mikrobiota usus untuk mencegah penyakit.

"Kami ingin membuat sel-sel buatan lebih kuat sehingga dapat bertahan hidup dalam kondisi lebih keras dan bervariasi. Pada akhirnya sel-sel buatan dapat berfungsi dalam hewan atau lingkungan," kata Mansy.
Integrating artificial with natural cells to translate chemical messages that direct E. coli behaviour

Roberta Lentini1 et al.
  1. CIBIO, University of Trento, via delle Regole 101, 38123 Mattarello (TN), Italy
Nature Communications, 30 May 2014

Akses : DOI:10.1038/ncomms5012
Gambar: Nature
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment