Quorum Sensing – Mekanisme dan Contoh Quorum Sensing Pada Bakteri


Quorum sensing adalah usaha dari sebuah populasi bakteri untuk mencapai jumlah tertentu sebelum melakukan respon atau jalur regulasi tertentu. Pada fenomena quorum sensing, terdapat mekanisme transduksi sinyal yang kompleks untuk ‘memanggil’ anggota populasi bakteri ditempat jauh untuk melakukan agregasi hingga jumlah minimum sel untuk melakukan respon regulasi dapat dicapai.

Quorum sendiri memiliki arti ‘mencapai jumlah yang mencukupi’.

Contoh dari aktivitas bakteri yang membutuhkan quorum sensing adalah patogenitas pada beberapa bakteri serta respon berupa memendarkan cahaya ‘bioluminescent’ pada beberapa bakteri pada lingkungan laut (marine bacteria), serta pembentukan biofilm.

quorum sensing pada bakteri
(sumber gambar: http://wemt.snu.ac.kr/)

Komponen Transduksi Sinyal Quorum Sensing

Quorum sensing dapat ditemukan baik pada bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif. Masing-masing kelompok bakteri tersebut memiliki beberapa komponen yang bertanggung jawab dalam proses quorum sensing. Komponen-komponen tersebut antara lain:

Autoinducer Pada Quorum Sensing

Autoinducer adalah komponen sinyal spesifik yang akan disintesis dan dilepas keluar sel. Autoinducer dapat berdifusi melalui dinding sel bakteri dan pelindung sel lain. Pada saat terjadi agregasi, jumlah autoinducer berada dalam konsentrasi tinggi dan mengaktifkan sensor kinase transduksi sinyal dua komponen, yang berakhir dengan diaktifkannya gen-gen tertentu.
Autoinducer pada bakteri Gram Negatif biasanya adalah acyl homoserine lactones (AHL, AI-1) serta molekul siklik derivat furan (AI2) sedangkan bakteri Gram Positif menggunakan oligopolipeptida sebagai molekul autoinducer proses quorum sensing.

Komponen Transduksi Sinyal Dua Komponen

Anda dapat memahami komponen transduksi sinyal dua komponen pada bakteri diartikel Kami sebelumnya, yakni [Struktur dan Fungsi Fisiologis Asam Teikoat Pada Dinding Sel Bakteri]

Mekanisme dan Contoh Quorum Sensing

Quorum Sensing Sebagai Penentu Faktor Virulensi Pada Bakteri Gram Negatif

Shiga toxin pada bakteri gram negatif adalah salah satu contoh dari jalur respon yang dikontrol oleh proses quorum sensing. Bakteri penghasil shiga toxin yang menyebabkan beberapa penyakit tular makanan adalah bakteri E.coli strain tertentu.

Bakteri tersebut memproduksi autoinducer AHL yang diberi nama AI-3. Proses aktivasi quorum sensing pada bakteri ini juga melibatkan dua molekul yang dilepaskan oleh sel usus yang stress yakni hormon epinefrin dan non-epinefrin.

Ketiga komponen sinyal tersebut kemudian mengaktifkan ekspresi gen penyintesis shiga-toxin melalui transduksi sinyal dua komponen dengan sensor kinase dalam sel.

quorum sensing virulensi bakteri

 

Bacaan lanjutan  Jalur Pentosa Fosfat - Langkah Reaksi dan Regulasi

Pembentukan Biofilm Bergantung Pada Quorum Sensing

Contoh jalur respon mikroorganisme yang bergantung pada quorum sensing adalah pembentukan biofilm. Beberapa jenis bakteri pembentuk biofilm seperti bakteri Pseudomonas aeruginosa membentuk biofil dengan mensekresikan polisakarida tertentu untuk meningkatkan daya serang bakteri tersebut (meningkatkan patogenisitas) dan mencegah penetrasi dan kinerja dari antibiotikDalam kasus ini, quorum sensing berperan sebagai On-Off Switch yang mengaktifkan ekspresi beberapa gen yang bertanggung jawab dalam pembentukan biofilm.
pembentukan biofilm
 
P. aeruginosa memiliki dua sistem quorum sensing yakni sistem Las dan Rh1. Keduanya merespon dan memproses sinyal dari molekul AHL spesifik dan mengaktifkan gen yang bertanggung jawab dalam pembentukan eksopolisakarida. Laju pembentukan eksopolisakarida ini, mirip dengan laju konsentrasi autoinducer dalam sel, yakni makin banyak diproduksi jika sel-sel penghasil autoinducer membentuk agregat (dalam jumlah yang cukup besar).  
 

Daftar Pustaka

Michael T. Madigan, John M. Martinko, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, David A. Stahl, Thomas Brock. 2015. Brock Biology of Microorganisms (14th Edition).  Pearson Education.  ISBN 978-0-321-89739-8

Bacaan Lanjutan

Miller, B.M. & Bassler, B.L., 2001. Quorum Sensing in Bacteria. Annual Review of Microbiology, 33(1), pp.65–99.

Incoming search terms:

  • quorum sensing bakteri
  • salah satu kemampuan bakteri bioluminescent adalah mengeluarkan cahaya pada saat terjadi quorum sensing dengan melakukan oksidasi senyawa
  • quorum sensing adalah
  • mekanisme quorum sensing
  • salah satu kemampuan Bakteri bioluminescent adalah mengeluarkan cahaya dan saat terjadi quorum sensing dengan melakukan aksi oksidasi senyawa
  • kemampuan bakteri mengeluarkan cahaya dalam oksidasi senyawa adalah
  • jenis jenis autoinducer dan fungsinya
  • contoh quorum
  • senyawa AHL
  • quorum sensing melakukan oksidasi zenyawa
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.

Leave a reply "Quorum Sensing – Mekanisme dan Contoh Quorum Sensing Pada Bakteri"