Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
fakta diverifikasi
publikasi yang ditinjau oleh rekan sejawat
sumber terpercaya
membenarkan
OKE! B. fragilis merupakan bakteri komensal yang normalnya hidup di saluran cerna manusia. Penyakit ini dapat menjadi patogen akibat terganggunya mukosa usus normal akibat trauma atau pembedahan. Kredit: Pusat Pengendalian Penyakit/VR Dowell Jr.
× tutup
B. fragilis merupakan bakteri komensal yang normalnya hidup di saluran cerna manusia. Penyakit ini dapat menjadi patogen akibat terganggunya mukosa usus normal akibat trauma atau pembedahan. Kredit: Pusat Pengendalian Penyakit/VR Dowell Jr.
Resistensi antibiotik merupakan masalah medis global yang signifikan dan terus berkembang. Para peneliti di Marine Biological Laboratory (MBL) dan rekannya telah menemukan susunan genetik baru yang dapat membantu bakteri umum di usus manusia, Bacteroides fragilis, melindungi dirinya dari tetrasiklin, antibiotik yang banyak digunakan.
Meskipun temuan ini tidak secara langsung mengarah pada cara-cara baru untuk memerangi bakteri yang resisten terhadap tetrasiklin, para peneliti telah menemukan susunan genetik yang belum pernah terlihat sebelumnya yang menyebabkan resistensi terhadap antibiotik. Pemahaman seperti itu dapat membantu pengembangan cara-cara baru untuk membatasi penyebaran gen yang resistan terhadap antibiotik, melalui manipulasi genetik atau cara lain.
Temuan ini dilaporkan dalam jurnal mBio oleh ilmuwan MBL Joseph Vineis, Mitchell Sogin, dan Blair Paul, bersama rekan dari MBL, Argonne National Laboratory, dan University of Chicago.
Bakteri yang mereka pelajari, Bacteroides fragilis, diperoleh dari pasien penderita kolitis ulserativa, yang ditemukan melimpah selama periode peradangan. Tim tersebut memiliki sejumlah besar sampel untuk dianalisis dari pasien dengan penyakit radang usus yang dirawat dengan pembedahan untuk mengurangi peradangan.
Sampel-sampel ini dipelajari di MBL menggunakan metagenomics shotgun, yang menghasilkan urutan semua materi genetik di seluruh komunitas sel mikroba. Hal ini juga memfasilitasi budidaya strain bakteri dari masyarakat dan menyediakan data yang diperlukan untuk mengamati aktivitas gen resistensi tetrasiklin ketika ditumbuhkan dengan adanya tetrasiklin. (Pada saat mereka memulai pekerjaan ini, kata Vineis, “kemampuan untuk merekonstruksi genom dari data metagenomik di lapangan baru saja dimulai. Ini adalah pendekatan baru, namun sekarang sudah menjadi hal yang lumrah.”)
“Saat kami melihat datanya,” kata Vineis, “terdapat sinyal yang sangat kuat” yang menunjukkan tingginya jumlah salinan wilayah genom bakteri tertentu. Salah satu wilayah ini, yang mencakup banyak gen, “sangat berlimpah” dalam sampel, dan mereka kemudian dapat menentukan “bahwa wilayah tertentu dengan jumlah salinan yang tinggi ini mengandung resistensi tetrasiklin… Jadi kami terus menggali.”
Bagian genom yang banyak disalin ini mengandung fragmen DNA yang dapat berpindah di sekitar genom atau bahkan berpindah ke genom lain. Elemen genetik bergerak ini, yang disebut transposon, adalah “cara penting bagi bakteri untuk mengembangkan adaptasi terhadap lingkungannya tanpa harus menciptakannya kembali sepenuhnya,” kata Vineis. Dan di usus manusia, di mana sejumlah besar spesies bakteri usus selalu berdekatan, “potensi pergantian bakteri sangat tinggi,” katanya, dan angka ini meningkat ketika peradangan terjadi.
Pertukaran materi genetik antar spesies yang berbeda disebut transfer horizontal. Blair Paul, asisten ilmuwan di MBL, mengatakan bahwa “kami berpendapat bahwa transposon ini sebenarnya merupakan sarana utama untuk transfer gen horizontal.”
Dalam kasus ini, bakteri tampaknya merasakan keberadaan tetrasiklin di lingkungan dan memulai “seluruh rangkaian” produksi transposon yang mengandung gen resistensi, kata Vineis.
Mereka menemukan bahwa bagian transposon yang mengandung gen resistensi muncul dalam dua bentuk berbeda dalam genom yang sama: Terkadang dalam bentuk linier normal dan terkadang melingkar menjadi lingkaran. Kedua bentuk tersebut terjadi secara bersamaan dalam genom Bacteroides fragilis, namun bentuk liniernya mengandung sisipan genom unik di wilayah DNA yang mengkode mesin untuk mobilisasi ke dalam sel lain.
Informasi lebih lanjut:
Transposon konjugatif baru yang membawa plasmid yang diamplifikasi secara otonom, mBio (2024). DOI: 10.1128/mbio.02787 , journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.02787-23
Informasi dari buku harian:
mBio
+ There are no comments
Add yours