Bakteri Ini Tak Mau Kalah Canggih Dengan Kinerja Otak

Jika Anda mencari gambar dengan kata kunci otak, maka Anda akan mendapatkan banyak gambar-gambar bagaimana sebenarnya kinerja otak dan seberapa kompleks organisasi komunikasi yang terjadi pada organ ini.

Menakjubkan, bukan?

Sistem komunikasi yang diadakan oleh bakteri melalui Quorum sensing sama rumitnya dengan komunikasi yang dilakukan oleh sel-sel otak (sumber: SUEL LAB Retrieve from Sciencedaily.com)

Tapi apakah Anda pernah berpikir bahwa bukan hanya makhluk hidup kompleks seperti bakteri yang mengadakan komunikasi rumit seperti otak dan sel-sel neuron dalam tubuh hewan. Makhluk-makhluk berukuran mikroskopis seperti bakteripun, mampu mengoorganisir, berkomunikasi dan saling mengatur diri satu sama lain dengan mekanisme yang mirip dengan kerja sel saraf!

Sel-sel Neuron Berkomunikasi Dengan Sinyal Listik, Bakteri Ini Tak Mau Kalah!

Sebagian orang hanya menganggap bakteri dan objek studi mikrobiologi lainnya sebagai kumpulan sel-sel yang bekerja menimbulkan kerugian bagi kehidupan manusia.
 [Baca artikel: Baterai dari Bakteri]
Dan jarang bahwa dengan sel-sel tanpa membran inti inilah ilmuwan belajar mengerti bagaimana kinerja suatu bagian kompleks dari sistem organ manusia.
Contohnya adalah bakteri yang dipelajari oleh tim ilmuwan University of California – San Diego ini, mampu membantu ilmuwan memahami bagaimana komunikasi antar sel neuron atau sel syaraf tubuh kita bekerja.
Kumpulan bakteri-bakteri pada gambar ini disatukan dan dilekatkan pada substat oleh biofilm (Sumber gambar:http://gochemless.com/)
Lha? Bagaimana bisa?
Jadi begini,
Setelah dikaji dengan teliti, ternyata pembentukan biofilm, sebuah mekanisme yang memungkinkan bakteri bersama-sama menempel pada substrat ia hidup, dibangun dengan kerjasama antar sel yang melibatkan komunikasi melalui kanal ion seperti yang ada dalam sel neuron anggota kingdom Animalia.
Gürol Süel, pemimpin proyek penelitian komunikasi pada bakteri tersebut menyatakan bahwa sama seperti bagaimana sel syaraf atau neuron berkoordinasi serta berkomunikasi, sel-sel bakteri pembuat biofilm juga menggunakan mekanisme sinyal transduksi dengan kanal ion (protein pada membran sel yang bertanggung jawab dalam mengatur aliran ion dari luar kedalam sel atau sebaliknya). Suel menambahkan bahwa sebenarnya, dengan mempelajari cara kanal ion pada bakterilah mekanisme kerja syaraf pada hewan, termasuk manusia bekerja.

Bacaan lanjutan  Bukan Hanya Sumber Penyakit, Bakteri Juga Bisa Menjadi Baterai!

Mekanisme Transduksi Sinyal Kanal Ion

Dalam jurnal ilmiah yang diterbitkannya, Arthur Prindle, salah satu peneliti yang bekerja dalam kelompok Suel menjelaskan bagaimana mekanisme pembentukan biofilm melalui proses penyampaian sinyal via kanal ion tersebut.
Pembentukan dan dinamika pergerakan dan pertumbuhan sel dalam biofilm ini dipicu oleh nutrien starvation atau pengurangan jumlah nutrisi pada medium tempat bakteri-bakteri tersebut ditumbuhkan.
Pada saat nutrisi berkurang, harusnya bakteri-bakteri tersebut mulai berebut sumber yang tersisa untuk dirinya sendiri bukan?
Nah, ternyata tidak.
Dalam keaadaan miskin nutrisi, bakteri tersebut berkoordinasi dengan sinyal yang disampaikan oleh kanal ion untuk saling bekerja sama. Bentuk kerjasamanya adalah apabila nutrisi telah terbatas pada sekitar biofilm tersebut, maka sel-sel yang berada dipinggir biofilm akan berhenti tumbuh.
Pertumbuhan bakteri pada pinggiran biofilm akan terhenti saat kekurangan nutrisi (dalam konteks jurnal ini glutamat) dan komunikasi terjadi dengan bantuan kanal ion potasium (Sumber gambar:http://www.nature.com)
Berhentinya pertumbuhan sel-sel bakteri pada bagian pinggir biofilm tersebut memungkinkan aliran nutrisi lebih lancar kebagian tengah biofilm, dimana sel-sel bakteri yang sama membentuk kumpulan sel yang rapat untuk melindungi diri dari kerentanan lain akibat nitrisi rendah seperti antibiotik dan stress lingkungan. Studi lebih lanjut menunjukkan bahwa komunikasi tersebut dilakukan oleh kanal ion potasium (K).

Sumber Pustaka

Arthur Prindle, Jintao Liu, Munehiro Asally, San Ly, Jordi Garcia-Ojalvo, Gürol M. Süel. Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature15709

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 "Bakteri Ini Tak Mau Kalah Canggih Dengan Kinerja Otak"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.