Ahli Ungkap Cara Bakteri Berjalan, Bukan Pakai Kaki

Peneliti dari University of Virginia School of Medicine telah mengungkapkan misteri tentang bagaimana E. coli dan bakteri lainnya dapat bergerak.

Tim peneliti menjelaskan bakteri bergerak dengan mendorong diri ke depan dan melingkarkan lapisan luar panjang seperti benang menjadi bentuk pembuka botol yang bertindak sebagai baling-baling (propeller) darurat.

Nmaun demikian, cara tepatnya mereka melakukan ini sempat membingungkan para ilmuwan karena terutama propeller itu terbuat dari satu protein.

Lihat Juga : Equinox Penyebab Cuaca Surabaya Panas Menyengat

Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh Edward H. Egelman dari UVA, seorang pemimpin di bidang mikroskopi cryo-elektron berteknologi tinggi, telah memecahkan kasus ini.

Dikutip dari ScienceDaily, para peneliti menggunakan mikroskop canggih, yang kerap disebut cryo-EM, dan pemodelan komputer canggih untuk mengungkapkan apa yang tidak dapat dilihat oleh mikroskop tradisional, untuk melihat struktur aneh propeler pada tingkat atom individu.

"Sementara model telah ada selama 50 tahun untuk bagaimana filamen ini dapat membentuk bentuk melingkar yang teratur, kami sekarang telah menentukan struktur filamen ini dalam detail atom," kata Egelman dikutip situs University of Virginia.

Dia mengatakan penelitian barunya bisa membuka jalan bagi teknologi yang dapat didasarkan pada baling-baling mini.

Bakteri yang berbeda memiliki satu atau banyak pelengkap yang dikenal sebagai flagel. Sebuah flagel terbuat dari ribuan sub-unit, tetapi semua sub-unit ini bentuknya persis sama.

Sebagian orang berpikir ekor seperti itu akan lurus, atau paling tidak sedikit fleksibel, tetapi itu akan membuat bakteri tidak dapat bergerak.

Hal itu dikarenakan bentuk itu tidak dapat menghasilkan daya dorong. Dibutuhkan baling-baling yang berputar seperti pembuka botol untuk mendorong bakteri ke depan.

Para ilmuwan menyebut pembentukan ini sebagai "supercoiling", dan sekarang, setelah lebih dari lima dekade, mereka memahami bagaimana bakteri melakukannya.

Menggunakan cryo-EM dan Egelman, tim peneliti menemukan protein yang membentuk flagel dapat ada di 11 keadaan berbeda. Ini adalah campuran yang tepat dari keadaan l yang menyebabkan pola pembuka botol terbentuk.

Diketahui sebelumnya bahwa baling-baling pada bakteri sangat berbeda dari baling-baling serupa yang digunakan oleh organisme bersel satu yang kuat yang disebut archaea.

Archaea, kata peneliti, ditemukan di beberapa lingkungan paling ekstrem di Bumi, seperti di kolam asam yang hampir mendidih, dasar lautan, dan deposit minyak bumi jauh di dalam tanah.

Egelman dan rekan menggunakan cryo-EM untuk memeriksa flagela dari satu bentuk archaea, Saccharolobus islandicus, dan menemukan bahwa protein yang membentuk flagel ada di 10 negara bagian yang berbeda.

Meskipun detailnya sangat berbeda dari apa yang para peneliti lihat pada bakteri, hasilnya sama dengan filamen yang membentuk pembuka botol biasa.

Mereka menyimpulkan bahwa ini adalah contoh "evolusi konvergen" - ketika alam mencapai solusi serupa melalui cara yang sangat berbeda.

Ini menunjukkan bahwa meskipun bakteri dan baling-baling archaea serupa dalam bentuk dan fungsi, organisme mengembangkan sifat-sifat itu secara independen.

"Seperti halnya burung, kelelawar, dan lebah, yang semuanya memiliki sayap yang berevolusi secara independen untuk terbang, evolusi bakteri dan archaea telah berkumpul pada solusi yang sama untuk berenang di keduanya," kata Egelman.

"Sejak struktur biologis ini muncul di Bumi miliaran tahun yang lalu, 50 tahun diperlukan untuk memahaminya mungkin tidak terasa lama," tutupnya.

[Gambas:Video CNN]