Pradhya Paramitha

Modified bacteria become a multicellular circuit

Posted: August 31st 2015

Modified bacteria become a multicellular circuit

Scientists modify E. coli to cooperate, control protein expression

 

image

Ilmuwan Rice University telah membuat sirkuit hidup dari beberapa jenis bakteri yang mendorong bakteri untuk bekerja sama untuk mengubah ekspresi protein. Subjek baru di bidang Science, proyek ini merupakan pertama kalinya para peneliti di universitas Rice telah menciptakan setara biologis untuk sirkuit komputer yang melibatkan beberapa organisme untuk mempengaruhi populasi. Tujuan peneliti adalah untuk memodifikasi sistem biologis dengan mengontrol bagaimana bakteri saling mempengaruhi. Hal ini bisa mengakibatkan bakteri yang menguntungkan mengubah microbiome usus yang menguntungkan pada manusia.

Perut manusia ‘memiliki banyak jenis bakteri’, kata ahli biologi Rice Matthew Bennett dari Rice University. “Mereka secara alami membentuk konsorsium besar. Satu pemikiran adalah bahwa ketika kita merekayasa bakteri untuk ditempatkan ke usus, mereka juga harus menjadi bagian dari konsorsium. Bekerja bersama-sama memungkinkan mereka untuk efek lebih efektif daripada jika mereka bekerja dalam isolasi atau bekerja sendirian.” Dalam bukti konsep penelitian, Bennett dan timnya menciptakan dua strain bakteri rekayasa genetika yang mengatur produksi protein penting untuk jalur antar sinyal, yang memungkinkan sel untuk mengkoordinasikan upaya mereka, umumnya dengan cara yang menguntungkan. Kemampuan untuk merekeyasa DNA sehingga sel-sel memproduksi protein tertentu telah membayar dividen, misalnya, dengan memanipulasi bakteri untuk memproduksi biofuel yang berguna dan bahan kimia. “Dorongan utama dalam biologi sintetis telah merekayasa sel tunggal,” kata Bennett. “Tapi sekarang kita bergerak ke arah sistem multiseluler. Kami ingin sel untuk mengkoordinasikan perilaku mereka dalam rangka untuk mendapatkan respon populational, hanya cara tubuh kita lakukan.” Bennett dan rekan-rekannya mencapai tujuan mereka dengan rekayasa bakteri Escherichia coli. Dengan menciptakan dan pencampuran dua populasi genetik yang berbeda, mereka memodifikasi bakteri untuk membentuk konsorsium.

Bennett mengatakan praktikum nya akan membantu para peneliti memahami bagaimana sel berkomunikasi, merupakan faktor penting dalam melawan penyakit. “Kami memiliki banyak jenis sel dalam tubuh kita, dari sel kulit untuk sel-sel hati ke sel pankreas, dan mereka semua mengkoordinasikan perilaku mereka untuk membuat kita bekerja dengan baik,” katanya. “Untuk melakukan ini, mereka sering mengirimkan sinyal molekul kecil yang diproduksi dalam satu jenis sel dan efek perubahan dalam jenis sel lain. “Kami mengambil prinsip itu dan merekayasa-nya menjadi organisme yang sangat sederhana ini untuk melihat apakah kita dapat memahami dan membangun sistem multiseluler dari bawah ke atas.” Pada akhirnya, orang mungkin menelan setara komputer biologis yang dapat diprogram melalui diet seseorang, kata Bennett. “Suatu ide untuk menciptakan yoghurt menggunakan bakteri yang direkayasa,” katanya. “Pasien memakannya dan dokter mengontrol bakteri melalui diet pasien. Beberapa kombinasi molekul dalam makanan Anda dapat mengubah sistem dalam bakteri sintetis dan mematikan, dan kemudian sistem ini dapat berkomunikasi satu sama lain untuk menghasilkan perubahan dalam usus Anda. “

 Source: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150827154251.htm

Journal Reference:

  1. Y. Chen, J. K. Kim, A. J. Hirning, K. Josi , M. R. Bennett. Emergent genetic oscillations in a synthetic microbial consortium. Science, 2015; 349 (6251): 986 DOI: 10.1126/science.aaa3794

Comments are closed.

© 2019 Universitas Atma Jaya Yogyakarta
css.php