Basis Gen dan Molekul Cyanobacterium Anabaena variabilis Untuk Produksi Bio Tabir Surya

Tinuku
(KeSimpulan) Mana yang lebih baik, formula tabir surya buatan atau cyanobacteria yaitu organisme yang berkembang di Bumi dalam memblokir sinar ultraviolet berbahaya?

Gen dan enzim yang bertanggung jawab untuk memproduksi molekul tabir surya di dalam cyanobacterium kini telah diidentifikasi, suatu langkah menuju pelindung biologis sinar matahari yang menginspirasi para ilmuwan. Cyanobacterium yang juga dikenal sebagai blue-green algae (ganggang) telah ada di Bumi dalam kurun waktu 3.400.000.000 tahun.

Mereka mendapatkan energi dari matahari melalui fotosintesis, tetapi dengan begitu mereka harus mengekspos diri mereka sendiri dalam radiasi UV yang merusak molekul DNA, masalah serius bagi kehidupan awal sebelum terjadinya oksigenasi "besar" sekitar 2.400.000.000 tahun yang lalu.

Salah satu cara cyanobacteria pada hari ini dalam melawan eksposur UV adalah membuat molekul kecil tabir surya yang disebut mycosporines and mycosporine-like amino acids (MAAs) yang menyerap sinar berbahaya.

Penelitian sebelumnya telah difokuskan pada struktur kimia dari molekul UV-blocking dan jenis-jenis organisme yang membuat atau mengumpulkan pada habitat yang berbeda. Namun tidak ada yang tahu bagaimana organisme ini membuat molekul tersebut.

Sekarang Emily Balskus dan Christopher Walsh dari Harvard Medical School di Boston, Massachusetts, telah menemukan gen dan enzim yang terlibat dalam biosintesis molekul-molekul tabir surya untuk pertama kalinya.

Menggunakan pendekatan genome-mining, mereka mengidentifikasi cluster gen yang bertanggung jawab untuk membuat molekul tabir surya oleh cyanobacterium yang disebut Anabaena variabilis. Untuk menguji gen, mereka mengeksresikan cluster dalam bakteri Escherichia coli yang biasanya tidak membuat molekul tabir surya. Tim peneliti menemukan bahwa bakteri ini ternyata juga bisa membuat molekul tersebut.

Peneliti kemudian menemukan bahwa empat enzim bertanggung jawab untuk mensintesis molekul MAA. Setiap MAA memiliki dua asam amino yang dihubungkan ke grup organik pusat. Ini menghubungkan asam amino yang penting untuk menentukan panjang gelombang dan kekuatan absorbansi UV.

MAAs shinorine dan porphyra-334 sudah digunakan dalam formula "anti-penuaan" produk kosmetik (Helioguard 365 yang diproduksi oleh Mibelle Biochemistry, sebuah perusahaan yang berbasis di Buchs, Swiss). Namun, Mibelle mengekstrak bahan kimia ini dari ganggang.

"Pekerjaan kami bisa menjadi titik awal untuk merencanakan rute baru pada molekul-molekul atau analog menggunakan pendekatan teknik biocatalytic atau biologis. Kami belum tahu apakah tabir surya biologis akan menjadi lebih baik daripada bahan tabir surya buatan manusia, karena Helioguard adalah produk yang relatif baru Tetapi studi kami memiliki sifat fotokimia yang diinginkan dalam tabir surya," kata Balskus.

Bradley Moore dari University of California, San Diego, mengatakan studi biosintetik memecahkan pertanyaan lama tentang MAAs dalam beragam organisme. "Ini merupakan studi yang indah dan mencerahkan yang mungkin dapat diterapkan untuk pengembangan tabir surya baru," kata Moore.

Emily P. Balskus and Christopher T. Walsh. The Genetic and Molecular Basis for Sunscreen Biosynthesis in Cyanobacteria. Science, September 2, 2010, DOI:10.1126/science.1193637

Personal pages:
Christopher Walsh http://walsh.med.harvard.edu/frame_chris.htm
Bradley Moore http://pharmacy.ucsd.edu/faculty/moorebio.shtml
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment