Dokumentasi Berita Sains (2008-2013)
HOME - ARSIP - PENCARIAN

Bakteri Wolbachia Jadi Parasite Telur Mengubah Sekuens Genome Nasonia

(KeSimpulan) Sekitar 100 juta tahun yang lalu, bakteri Wolbachia datang dengan sebuah trik yang membuatnya menjadi salah satu parasit paling sukses di dunia yaitu kemampuan berevolusi untuk memanipulasi kehidupan seksual host (spesies yang terinfeksi). "Ketika mengembangkan kemampuan ini, Wolbachia menyebar dengan cepat di antara populasi dunia serangga, tungau, laba-laba, dan nematoda, menghasilkan pandemi terbesar dalam sejarah kehidupan," kata Seth Bordenstein, profesor biologi di laboatorium Vanderbilt.

Bordenstein mempelajari hubungan antara bakteri parasit ini dan Nasonia, genus dari lebah kecil yang memangsa berbagai jenis lalat, termasuk lalat rumah, lalat ingus, dan lalat bangkai. Bordenstein yang juga anggota Nasonia Genome Working Group, sebuah kolaborasi para ilmuwan yang telah menerbitkan tentang genom dari tiga spesies Nasonia pada edisi 15 Januari dari jurnal Science, makalah yang mengidentifikasi beberapa gen lebah yang tampaknya dipilih oleh bakteri.

Informasi genetis baru ini memungkinkan untuk mengidentifikasi salah satu perangkat kunci dalam trik bakteri. Ini menyebabkan sebuah gen dalam sistem immune lebah menghasilkan lebih sedikit protein sehingga tidak mampu medeteksi bakteri penyusup dan tidak mampu mengeluarkan sinyal alarm kimia yang mengaktifkan tawon dengan berbagai mekanisme pertahanan. Bordenstein menyebutnya sebagai pembajakan sistem kekebalan tubuh sehingga memungkinkan bakteri dapat menyerang tubuh dari host dengan impunitas relatif.

Mirip bagaimana bakteri mengubah sistem reproduksi host, tetap menjadi masalah untuk studi masa depan. Tetapi para ilmuwan telah mengidentifikasi strategi dasar bakteri. Tergantung pada host, yaitu:
  • Membunuh pejantan yang terinfeksi
  • Betina menginfeksi jantan sehingga mereka berkembang sebagai betina atau infertile pseudo-females
  • Menginduksi parthenogenesis: reproduksi betina terinfeksi tanpa pejantan
  • Membuat sperma laki-laki yang terinfeksi tidak sejalan dengan telur betina atau betina yang tidak terinfeksi strainWolbachia yang berbeda
Wolbachia lebih menyukai betina daripada jantan karena mereka hadir dalam telur matang, tapi tidak dalam sperma matang. Akibatnya, hanya betina yang menularkan infeksi pada keturunan mereka. "Mereka membuat senjata feminis," kata Bordenstein.

Meskipun bakteria parasitisme terbatas pada arthropoda (hewan dengan exoskeletons tulang punggung, bukan seperti serangga, laba-laba, dan crustaceans) dengan prevalensi memiliki pengaruh besar pada biosfer. Menurut sebuah studi, lebih dari 16 persen dari spesies serangga di Amerika Selatan dan Tengah, Meksiko, Kepulauan Karibia, dan Florida selatan yang terinfeksi dan sebanyak 70 persen berpotensi dari host semua spesies serangga.

Pengakuan atas kapabilitas Wolbachia telah membuatnya menjadi kandidat yang menjanjikan bagi rekayasa genetika dalam mencari cara yang lebih efektif untuk memerangi penyakit yang disebarkan oleh serangga. "Begitu kami memahami bagaimana Wolbachia bekerja, kami harus bisa menambahkan beberapa gen yang memungkinkan untuk mengendalikan serangga vektor penyakit manusia seperti malaria dan demam berdarah. Sudah ada sejumlah proyek-proyek penelitian yang didukung oleh Gates Foundation dan National Institute of Health untuk mengejar ini." kata Bordenstein.

Meskipun di mana-mana bakteri tidak bisa mengelabui sistem immune tubuh manusia, memang memiliki dampak yang merugikan kesehatan manusia. Sebagai contoh, menginfeksi banyak spesies nematoda, termasuk filarial nematoda yang menginfeksi lebih dari 200 juta orang di seluruh dunia, menyebabkan penyakit inflamasi melemahkan, seperti kebutaan dan kaki gajah.

Dalam 10 tahun terakhir para ilmuwan telah menyadari sebenarnya ada pada bakteria, bukan nematoda yang bertanggung jawab untuk sebagian besar yang dihasilkan pada gejala penyakit ini. Meskipun Wolbachia hanya dapat bertahan sekitar tiga hari dalam tubuh manusia, parasit nematoda bertindak sebagai sumber penyambung lidah bakteri yang sebagian besar menyebabkan kerusakan. Hal ini mengejutkan pemahaman tentang patologi penyakit untuk meningkatkan pengawasan penyakit ini: Mereka kini diobati dengan antibiotik yang membunuh bakteria dan mengurangi toksik dibandingkan obat anti-nematoda.

Penelitian Bordenstein didukung oleh dana dari National Institute of Health dan Sekuensing genome didanai oleh National Human Genome Research Institute. Untuk informasi lebih lanjut hasil sekuensing, anda dapat berkunjung ke http://bordensteinlab.vanderbilt.edu

Gambar: Sebuah larva Nasonia yang terinfeksi Wolbachia, bakteri parasit yang terlihat dengan butiran warna biru.

Artikel Lainnya:

No comments:

Post a Comment