Cara Mencegah Bakteri Patogen Dengan Quorum Quenching


Image bakteri sebagai penyebab beberapa penyakit baik pada manusia, hewan bahkan tumbuhan merupakan permasalahan yang meresahkan banyak pihak. Hingga salah satu alasan mengapa mikrobiologi berkembang pesar adalah mencari cara mencegah bakteri patogen menimbulkan kerugian besar bagi kehidupan manusia.

Bacaan Terkait : Peranan Mikroorganisme Bagi Lingkungan

Penyakit layuh daun yang disebabkan bakteri misalnya, yang menyebabkan petani tomat atau kentang mengalami kerugian besar akibat serangan bakteri Pseudomonas solanacearum. Sedangkan pada manusia, beberapa bakteri seperti Vibrio cholerae dapat menyebabkan penyakit saluran pencernaan kolera yang dalam keadaan tanpa bantuan medis, dapat menimbulkan kematian. Kedua bakteri patogen tersebut tentunya menimbulkan kerugian bagi kehidupan manusia

Penggunaan antibiotik sebagai cara mencegah serangan bakteri -bakteri patogen tersebut pada awalnya dapat menjadi solusi yang cukup efektif, murah dan mudah pengaplikasiannya. Masalah baru muncul akibat pemakaian antibiotik berlebihan yang membuat keseimbangan mikrobiota lingkungan berubah bahkan yang paling parah, munculnya strain bakteri patogen baru yang resisten terhadap antibiotik.

Permasalahan tersebut akhirnya diatasi dengan mengutak-atik fisiologi dan genetika bakteri dasar yang bertanggung jawab dalam mengontrol virulensi bakteri patogen yakni komunikasi antar sel yang dimediasi oleh transduksi sinyal antar mikroorganisme.

Para ahli mikrobiologi menemukan sebuah fakta bahwa beberapa bakteri patogen termasuk P. solanacearum dan V. cholerae membutuhkan jumlah sel tertentu sebelum sifat jahat mereka muncul.

Peristiwa ini dikenal sebagai quorum sensing, dimana bakteri tertentu membutuhkan kawan-kawannya untuk mengaktifkan beberapa gen dalam sel mereka. Termasuk gen yang bertanggung jawab dalam virulensi.

Bacaan Lebih Lanjut : Mekanisme dan Contoh Quorum Sensing

Daftar isi

Bacaan lanjutan  Mikrobiologi Air Minum Kemasan: Kasus Cemaran Bakteri AMK Kanada

Quorum Sensing dan Virulensi Bakteri

Peristiwa Quorum Sensing (QS) pada bakteri umumnya dapat dianalogikan sebagai sakelar otomatis alarm banjir. Sakelar tersebut akan aktif dan membuat alarm berbunyi, jika debit air mencapai volume tertentu. QS akan mengaktifkan gen-gen yang bertanggung jawab dalam virulensi jika zat kimia komunikator yang disebut autoinduser, keberadaannya melimpah pada lingkungan.

Lebih lengkapnya begini,

Ada tiga dasar aktivasi gen virulensi bakteri oleh Quorum Sensing.

Pertama, bakteri dari kelompok terkait akan mengeluarkan autoinduser dalam jumlah tertentu, saat anggota kelompok dalam jumlah sedikit, autoinducer tidak dapat memberikan pengaruh pada aktivasi gen. Autoinducer hanya dapat bekerja saat sel-sel komunitas tersebut berada dalam jumlah besar.

Kedua, saat jumlahnya sudah mencukupi, reseptor pada permukaan masing-masing bakteri anggota komunitas akan berikatan dengan autoinduser.

Ketiga, kompleks antara autoinduser dan reseptor pada masing-masing permukaan sel bakteri akan mengaktifkan rangkaian transduksi sinyal. Sinyal tersebut akan memberi tanda pada perangkat transkripsi DNA untuk menerjemahkan kode gen virulen menjadi faktor virulen.

Sumber :  Bacterial Quorum Sensing: Its Role in Virulence and Possibilit ies for Its Control

cara mencegah bakteri patogen

Ilustrasi bagaimana quorum sensing mengaktifkan virulensi bakteri. Mengganggu mekanisme quorum sensing adalah salah satu cara efektif mencegah bakteri patogen menyerang

Quorum Quenching vs Quorum Sensing

Jadi jika Anda ingin mencegah bakteri patogen menyerang tanaman kesayangan Anda, Anda bisa mem-blok salah satu dari tiga quorum sensing diatas, agar virulensi bakteri tersebut tidak dapat diekspresikan.

Peristiwa tersebut dikenal oleh para master mikrobiologi sebagai Quorum Quenching.

Pengertian Quorum Quenching

Pengertian simple dari quorum quenching adalah upaya mencegah aktivasi gen tertentu dengan membuat molekul-molekul yang berperan dalam quorum sensing, terutama autoinducer tidak mampu bekerja.

Bacaan lanjutan  Mikrobiologi Lingkungan - Memanfaatkan Mikrob Untuk Kesejahteraan Manusia

Karena rumusnya, No autoinducer, no gene or virulence activation,

Menghilangkan atau merusak autoinduser dari lingkungan akan otomatis mencegah bakteri patogen merusak tanaman akibat virulensi yang dimiliki oleh bakteri tersebut.

Mekanisme dan Contoh Quorum Quenching

 

Molekul Inhibitor Quorum Sensing

Mekanisme Kerja AHL-Lactonase

Mekanisme Kerja AHL-Asilase

Mekanisme Kerja Enzim Paraoksonase

 

Contoh Quorum Quenching: Perkembangan Riset dan Aplikasi Lapang

Daftar Pustaka Referensi Quorum Quenching

Chen, Fang et al. 2013. “Quorum Quenching Enzymes and Their Application in Degrading Signal Molecules to Block Quorum Sensing-Dependent Infection.” International Journal of Molecular Sciences 14(9): 17477–500.

Dong, Y H et al. 2001. “Quenching Quorum-Sensing-Dependent Bacterial Infection by an N-Acyl Homoserine Lactonase.” Nature 411(6839): 813–17.

Dong, Y.-H., L.-H. Wang, and L.-H. Zhang. 2007. “Quorum-Quenching Microbial Infections: Mechanisms and Implications.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 362(1483): 1201–11.

Rutherford, Steven T., and Bonnie L. Bassler. 2012. “Bacterial Quorum Sensing: Its Role in Virulence and Possibilities for Its Control.” Cold Spring Harbor perspectives in medicine 2(11): 1–25.

Incoming search terms:

  • cara untuk mengurangi mikroorganisme patogen
  • obat pencegah patogen
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 "Cara Mencegah Bakteri Patogen Dengan Quorum Quenching"