Bhataramedia.com – Kolera disebabkan ketika bakteri Vibrio cholerae menginfeksi usus kecil. Penyakit ini ditandai dengan diare akut yang mengakibatkan dehidrasi parah. Saat ini, Ilmuwan EPFL telah menunjukkan bahwa V. cholerae menggunakan “tombak kecil” untuk menusuk dan membunuh bakteri di lingkungannya, bahkan dari jenisnya sendiri, dan kemudian mencuri DNA-nya. Mekanisme ini, yang dikenal sebagai “transfer gen horizontal,” memungkinkan bakteri kolera menjadi lebih ganas dengan menyerap sifat-sifat dari mangsanya. Studi ini dipublikasikan di jurnal Science.
Laboratorium Melanie Blokesch di EPFL telah menemukan bagaimana V. cholerae menggunakan perangkat pembunuh predator untuk bersaing dengan bakteri sekitarnya dan mencuri DNA. Bentuk molekular perangkat pembunuhan ini seperti tombak berpegas yang terus menembak. Senjata ini disebut “sistem sekresi tipe VI ” (T6SS/ type VI secretion system) dan diketahui ada di berbagai jenis bakteri. Ketika V. cholerae mendekati bakteri lain, tombak melubangi bakteri tersebut, dan menyebabkan kematian lalu terjadi pelepasan materi genetik. Pada akhirnya, V. cholerae menyerap materi genetik tersebut.
Membunuh tetangga dan mencuri gen
Tombak pembunuh, perilaku predator ini dipicu oleh lingkungan bakteri. Bakteri kolera secara alami hidup di air, seperti laut, di mana melekat ke krustasea plankton kecil. Bakteri ini mendapatkan makanan dari komponen utama dari cangkang krustasea, yaitu polimer gula yang disebut kitin. Ketika kitin tersedia, V. cholerae masuk ke mode bertahan hidup agresif yang disebut “kompetensi alami.” Ketika berada pada mode ini, V. cholerae melakukan serangan terhadap bakteri ‘tetangganya’ dengan tombaknya, bahkan juga menyerang spesies yang sama.
Melanie Blokesch berupaya untuk mempelajari bagaimana V. cholerae menggunakan perilaku ini untuk bersaing dalam rangka bertahan hidup di alam. Laboratoriumnya menguji strain yang berbeda dari bakteri dari seluruh dunia, yang sebagian besar telah terlibat dalam pandemi kolera ke-7, yang dimulai di Indonesia pada 1960-an, menyebar dengan cepat ke Asia, Eropa, dan Amerika Latin, dan masih mempengaruhi populasi saat ini .
Para peneliti menumbuhkan bakteri ini pada permukaan kitin yang disimulasikan menjadi habitat alaminya pada krustasea. Apa yang mereka temukan adalah bahwa tombak kecil tersebut tidak hanya bagian dari sistem kelangsungan hidup alam V. cholerae, tetapi juga memberikan kontribusi terhadap transfer gen yang bisa membuat bakteri lebih tahan terhadap ancaman, bahkan terhadap antibiotik. Para peneliti kemudian menggunakan teknik genetik dan bioimaging untuk mengidentifikasinya, secara real time, terhadap mekanisme yang terlibat dalam proses ini, yang disebut “transfer gen horizontal.”
“Menggunakan mode akuisisi DNA, sel V. cholerae tunggal dapat menyerap fragmen yang mengandung lebih dari 40 gen dari bakteri lain, “kata Melanie Blokesch. “Fragmen ini tentunya mengandung sejumlah besar informasi genetik baru.
Fenomena ini disebut sebagai “transfer gen horisontal”, yang merupakan kebalikan dari proses konvensional, yaitu ” transfer gen vertikal” yang biasa terjadi dari orang tua kepada keturunannya.” Tambahnya seperti dilansir EurekaAlert! (1/1/2015).
Pentingnya penelitian ini terletak pada kenyataan bahwa transfer gen horizontal merupakan fenomena luas di bakteri, dan memberikan kontribusi terhadap penyebaran faktor virulensi dan resistensi antibiotik. Selain itu, aktivasi perangkat tombak pembunuh yang dimediasi kitin kemungkinan besar membuat bakteri lebih berbahaya bagi pasien ketika mereka menelan bakteri tersebut, sebab tombak molekul ini mungkin juga membunuh bakteri pelindung dalam usus manusia.
Kini, para peneliti memperluas penyelidikan mereka ke dalam interaksi antara produksi tombak yang diinduksi kitin dan transfer gen horizontal. “Dengan mempelajari interaksi ini, kita dapat mulai untuk lebih memahami gaya evolusi yang membentuk patogen manusia dan mungkin juga penularan penyakit kolera,” kata Blokesch.
Referensi Jurnal :
S. Borgeaud, L. C. Metzger, T. Scrignari, M. Blokesch. The type VI secretion system of Vibrio cholerae fosters horizontal gene transfer. Science, 2015; 347 (6217): 63 DOI: 10.1126/science.1260064.
