FOTOSINTESIS PADA BAKTERI

Fotosintesis merupakan proses konversi cahaya ke energi kimia untuk pertumbuhan (fotofosforilasi). Proses ini dapat terjadi secara aerob dan anaerob. Dalam keadaan aerob, H20 digunakan sebagai donor elektron dan dihasilkan oksigen, sedangkan pada keadaan anaerob tidak diproduksi oksigen. Ada beberapa mikroorganisme yang mampu melakukan fotofosforilasi dalam keadaan anaerob, meraka ini dikenal dengan nama kelompok bakteri fotosintetik anoksigenik. Berdasarkan bakteriaklorofil yang dimiliki oleh anoksegenik, maka kelompok ini bibagi menjadi ; bakteri fotosintetik purple (sulfur dan non sulfur), bakteri fotosintetik hijau (sulfur dan non sulfur), dan Heliobacteria (White 1995).

Pada bakteri fotosintetik ungu non sulfur anoksigenik, konsentrasi sulfid harus benar-benar ditekan serendah mungkin, karena pada konsentrasi yang tinggi akan menjadi racun . bakteri ini telah diketahui sejak awal abad ke-20 ketika pertama kalinya diisolasi oleh Hans Molisch. Bakteri-bakteri ini dapat melakukan berbagai macam metabolisme, antara lain ; fotoautrotop atau fotoheterotrop pada kondisi anaerobik; respirasi anerobik; dan fermentasi. Selain itu, organisme-organisme ini pada umumnya merupakan penambat nitrogen yang hidup bebas.

Kemampuan bakteri ini untuk melakukan fotofosforilasi karena adanya piranti fotosintesis dalam selnya yang berupa pigmen fotosintesis, pigmen karatenoid, dan bakterioklorofil. Bakterioklorofil yang dimiliki bakteri ini dapat digunakan sebagai salah satu ciri morfologi dengan melihat spektra maksimumnya.

Sebagian besar bakteri fotosintetik ungu non sulfur anoksegenik, seperti bakteri dari genus Rhodobacter, pada umumnya menujukkan resistensi yang tinggi terhadap oksianion logam tanah jarang, seperti TeO3-2 dan SeO3-2. oleh karena itu penambahan larutan oksianion (biasanya K2TeO3) memungkinkan isolasi kelompok bakteri tersebut secara selektif.

Anak Bangsa yang Menemukan Bakteri Kromosom Ganda

Berpotensi Produksi Herbisida Alami dan Pemacu Pertumbuhan

Salah seorang Biolog dari Institut Pertanian Bogor (IPB) dan juga merupakan anak bangsa yang potensial, yaitu Dr. Antonius Suwanto mendapatkan penghargaan Cipta Lestari Kehati dari Yayasan Kehati (Keanekaragaman Hayati) dengan melakukan penelitian tentang potensi keragaman hayati mikroba di Indonesia, khususnya ekstremofil atau mikro-organisme yang hidup di habitat ekstrem pada tanggal 8 Maret lalu. Salah satu tempat penelitiannya yaitu di Beldug Kuwu di Grobogan, Jawa Tengah, seperti yang ditulis oleh harian Kompas pada laporan IPTEK yang terbit 9 Desember 2000. Beliau mendapatkan tropi Kehati dan sejumlah uang tunai sebesar 50 juta rupiah. Sebelum itu, beliau juga mendapatkan sebuah penghargaan sebagai salah satu dari dua pemenang Hadiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Toray yang ke-7 dari Indonesia Toray Science Foundation (ITSF) untuk penelitiannya tentang genetika molekuler bakteri Rhodobacter sphaeroides. Suwanto dianugerahi hadiah uang Rp 40 juta.

“Saya tidak pernah tahu kalau ada kompetisi untuk kedua hadiah tadi. Untuk Kehati Award, saya diberi tahu oleh Dr Pratiwi Sudarmono karena saya anggota Perhimpunan Mikrobiologi Indonesia. Sedang untuk Toray Award, saya diminta oleh Rektor IPB untuk ikut,” beliau berkata.

Rhodobacter sphaeroides adalah sejenis bakteri fotosintetik anoksigenik yang banyak ditemukan di lahan persawahan. Bakteri ini mampu mengikat nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi amoniak, sehingga sawah menjadi subur karena bakteri ini secara alami dapat memupuk sawah. Sebaliknya, bakteri ini akan menjadi tidak aktif apabila manusia melakukan pemberian pupuk buatan yang mengandung unsur nitrogen.

“Rhodobacter sphaeroides dapat berkembang biak secara aerobik atau anaerobik, misalnya suatu ekosistem yang mempunyai cahaya ataupun tidak bercahaya atau gelap. R sphaeroides dan bakteri kerabatnya adalah salah satu contoh sistem model yang sangat baik untuk dapat mempelajari fenomena yang terjadi di biologi dan biofisika yang kompleks dan keragaman metabolisme kelompok bakteri ini amat luar biasa. Keragaman metabolisme dari bakteri ini juga dapat memberikan sebuah potensi yang baik dalam implementasinya di dalam bidang pertanian, industri dan lingkungan. Penambatan karbon dioksida dan nitrogen, produksi hidrogen, produksi plastik biologis, detoksifikasi logam berat, dan produksi enzim-enzim komersial adalah beberapa contoh hasil potensi yang merupakan penelitian dengan menggunakan bakteri fotosintetik seperti R sphaeroides.”, menurut Dr. Suwanto.

Bakteri Maut dari Ruang Angkasa.

KabarIndonesia – Bakteri Salmonella mengalami mutasi di ruang tanpa bobot

Ancaman nyata dari luar angkasa adalah serbuan bakteri pembunuh yang mengalami mutasi menjadi semakin ganas.

Tahun ini, penelitian ruang angkasa memasuki usianya yang ke 50. Banyak temuan baru dan bidang keilmuan angkasa luar maju pesat. Bahkan dapat disebutkan jauh lebih pesat ketimbang penelitian kebumian. Berbagai ancaman dari luar angkasa juga dapat diperhitungkan, dianalisa dan dicari penangkalnya. Baik itu ancaman tumbukan dengan meteorit besar atau berbagai ancaman lainnya. Sejauh ini dalam benak orang awam, yang terbayangkan sebagai ancaman dari angkasa luar adalah monster-monster mengerikan, baik berupa sosok raksasa atau makhluk luar angkasa berkulit hijau berukuran manusia kerdil yang ganas dan haus darah. Akan tetapi, ancaman nyata yang sebenarnya adalah serbuan bakteri pembunuh. Penelitian yang dilakukan badan antariksa AS-NASA di luar angkasa menunjukkan, bakteri yang berasal dari Bumi di ruang tanpa bobot mengalami mutasi menjadi bakteri amat mematikan.

Sejumlah film fiksi ilmiah sudah menggambarkan bagaimana dahsyat dan mengerikannya serbuan makhluk luar angkasa berukuran kecil, yang memusnahkan kehidupan umat manusia di Bumi. Sekarang fiksi ilmiah semacam itu sudah menjadi kenyataan. Bakteri Salmonella yang dibawa dari Bumi dalam misi wahana penerbangan ulang-alik ke luar angkasa pada tahun lalu, terbukti mengalami mutasi menjadi bakteri amat mematikan. Untuk ujicoba, bakteri salmonella itu dibungkus dalam kemasan tiga lapis tahan pecah, untuk mencegah bakteri amat mematikan itu lolos ke udara. Salmonella adalah bakteri berbentuk batang, yang memicu gejala keracunan makanan ditandai dengan buang air terus menerus pada manusia. Dalam kondisi normal, keracunan salmonella dapat diobati menggunakan antibiotika dan pemberian tambahan cairan elektrolyt. Tapi pada anak-anak atau kelompok risiko, bakteri salmonella dapat memicu penyakit berat hingga kematian. Penyakit berat yang ditimbulkan bakteri salmonella antara lain infeksi saluran pencernaan, typhus dan paratyphus.

Dalam penelitian di luar angkasa, bakteri salmonella yang dibawa dikembangbiakan dalam kultur makanan. Setibanya kembali ke Bumi, bakteri salmonella yang dikembangbiakan di lingkungan tanpa bobot itu diujicoba pada tikus di laboratorium. Hasilnya, bakteri yang dibawa ke luar angkasa membunuh tikus percobaan jauh lebih cepat, dibanding tikus ujicoba yang mendapat infeksi salmonella yang berkembang biak di Bumi. Inilah skenario horror dari bakteri pembunuh dari luar angkasa. Sekitar 150 sekuens gen dari salmonella yang dibawa ke ruang angkasa, terbukti jauh lebih aktiv dibanding gen salmonelle normal. Demikian diungkapkan pimpinan penelitian, Dr. Cheryl Nickerson dari Universitas Arizona; “Kita mengirim astronot lebih lama lagi ke luar angkasa dan semakin jauh dari Bumi. Dengan itu risiko penyakit infeksi lebih besar lagi.“

Kekebalan Tubuh Melemah

Seperti diketahui, dalam kondisi tanpa bobot sistem kekebalan tubuh manusia berfungsi lebih lemah ketimbang jika berada di Bumi. Artinya risiko untuk terinfeksi bibit penyakit juga menjadi lebih besar lagi. Bayangkan jika bakteri yang menyerang adalah dari jenis yang sudah mengalami mutasi, dengan tingkat fatalitas yang juga jauh lebih tinggi dari bakteri sejenis di Bumi. Di masa depan, ancaman kesehatan gawat semacam itu, akan semakin sering dihadapi para astronot dalam misi cukup lama di luar angkasa.

Sejauh ini penelitian baru mencakup serangan bakteri, yang memang berasal dari Bumi dan terbawa ke luar angkasa. Belum diketahui, apakah di luar angkasa yang sulit diketahui batasnya itu, juga terdapat bakteri lainnya yang masih menunggu inang baru dari Bumi. Ancaman sejauh itu belum dibayangkan oleh Dr.Cheryl Nickerson. Akan tetapi, peneliti dari Universitas Arizona itu juga menarik sisi positiv dari temuan bakteri salmonella yang mengalami mutasi di luar angkasa. Nickkerson menjelaskan ; “Jika kita memanfaatkan pengetahuan dan sifat bakteri tsb, kita dapat memiliki kemungkinan pengembangan metode baru pengobatan dari penyakit yang ditimbulkannya, pembuatan obat-obatan baru atau bahkan vaksinnya.“

Penyebab mutasi bakteri itu, menurut Nickerson bukan kondisi tanpa bobot itu sendiri. Melainkan dampak kondisi tanpa bobot pada cairan di dalam sel. Akibat kondisi tanpa bobot di luar angkasa, mekanisme gesekan molekul dalam cairan sel berkurang. Kondisi seperti ini, mirip dengan ketika bakteri salmonella berada di dalam saluran pencernaan manusia. Bagi salmonella, berkurangnya medan gesekan dalam cairan sel, ditafsirkan sebagai sinyal mereka berhasil masuk ke dalam tubuh organisme yang lebih besar. Dengan itu salmonella secepat mungkin mengubah sistem metabolismenya. Terutama dengan mengurangi drastis produksi molekul tertentu yang disebut LPS pada dinding sel, yang berfungsi sebagai tanda adanya musuh bagi sel pertahanan tubuh. Semakin sedikit LPS pada dinding sel, maka semakin sulit pula sel pertahanan tubuh manusia mencari pertanda adanya penyusup yang merugikan kesehatan. Adaptasi penting lainnya agar bakteri tetap bertahan hidup, adalah meningkatkan ketahanan terhadap asam serta kelihaian untuk tetap bertahan hidup di dalam sel pemusnah bakteri atau makrophagus, dari sistem kekebalan tubuh manusia.

Biofilm Pelindung

Ujicoba di luar angkasa itu, pada intinya memperkuat hasil penelitian sebelumnya, dengan simulasi sistuasi tanpa bobot di dalam peralatan sentrifugal. Juga dalam penelitian di laboratorium di Bumi, bakteri menunjukan perubahan drastis kandungan unsur aktiv maupun keganasan serangannya. Akan tetapi bakteri yang dibawa ke luar angkasa, juga menunjukkan rincian lain. Salmonella bersangkutan mulai membentuk lapisan ekstra-seluler, yang merupakan pertanda produksi bio-film pelindung. Bio-film ini biasanya berbentuk cairan amat kental dari pollysacharida, yang berfungsi menangkis serangan dari luar. Dalam tubuh manusia, jenis salmonella yang menyebabkan typhus, juga membentuk bio-film semacam itu, untuk bersembunyi di dalam kantong empedu agar tidak terlacak sistem kekebalan tubuh. Dengan cara itu bakteri typhus bisa bersembunyi bertahun-tahun tanpa dapat dilacak, dan menyerang jika situasinya menguntungkan. Inilah mimpi buruk para ahli pengobatan.

Bagi peneliti mikrobiologi Cheryl Nickerson berbagai fakta baru itu, justru semakin menumbuhkan semangat bagi penelitian lebih lanjut. Dalam misi ulang-alik mendatang, pihaknya akan mengirim bakteri lainnya ke luar angkasa untuk penlitian dalam kondisi tanpa bobot. Semua itu bertujuan untuk mengetahui mekanisme bibit penyakit dalam kondisi ekstrim, sekaligus mencari dan mengembangkan metode baru pengobatan, obat-obatan serta vaksin pencegah penyakitnya. Hasil yang diperoleh, disebutkan bukan hanya bermanfaat bagi para astronot, yang melaksanakan misi jangka panjang di luar angkasa. Namun juga bagi para penghuni Bumi.

Sumber berita Deutsche Welle

Blog: http://www.pewarta-kabarindonesia.blogspot.com/