D. radiodurans, Bakteri Super yang Masuk Guinness World Record

Apa itu bakteri D. radiodurans?

Banyak dari kita asing dengan bakteri ini. Bakteri yang mempunyai nama ilmiah Deinococcus radiodurans atau disingkat D. radiodurans ini adalah bakteri paling tangguh yang pernah diidentifikasi oleh ilmuwan. D. radiodurans tercatat di Guinness Book of World Record sebagai bakteri tertangguh di dunia sejak tahun 1998.

Bakteri ini adalah jenis bakteri gram positif, aerob, tidak membentuk spora, non patogen, berwarna pink kemerahan hingga kemerahan, dan dapat berkembang dengan baik pada suhu 30 derajat celcius. Bakteri ini mempunyai dinding sel yang tebal dan bentuknya tetrad serta besar. Bentuknya membuat bakteri ini sulit ditembus dinding selnya dan susah diekstrak sitoplasmanya.

Bakteri ini pertama kali diidentifikasi oleh A. W. Andreson di Oregon Agricultural Experiment Station, Corvallis, Oregon pada tahun 1956 saat mensterilisasi kaleng yang berisi daging.

Skill bakteri D. radiodurans.

Bakteri ini punya kemampuan resisten terhadap radiasi UV, ionisasi, Radikal Oxidative Species (ROS), kekeringan, kekurangan nutrisi, dan mutagen elektrofiliki. Bakteri D. radiodurans tahan terhadap paparan radiasi gamma hingga 1500 kilorad tanpa mati ataupun mutasi. Sebagai perbandingan, manusia akan mati saat terkena paparan 10 kilorad dan E. coli akan mati apabila terkena paparan radiasi gamma sebanyak 100 hingga 200 kilorad. Hal ini lah yang membuat bakteri ini masuk ke dalam buku rekor dunia.

Bakteri ini punya sistem yang sangat efisien dalam perbaikan DNA. Radiasi memang akan menghancurkan genom dari bakteri ini, namun dalam beberapa jam, fragmen dari genom yang hancur akan menyatu kembali dan terlihat seperti baru. Namun, bakteri ini mempunyai gen yang konvensional untuk memperbaiki DNA yang rusak, seperti tidak ada yang spesial. Bahkan jumlah gen untuk memperbaiki DNA dari bakteri ini lebih sedikit daripada gen perbaikan yang dimiliki oleh E. coli, bakteri yang sering digunakan dalam penelitian lab.

Tentu ada yang spesial dari bakteri ini yang membuat D. radiodurans masuk buku rekor dunia. Jawabannya ada pada protein RecA, protein khusus yang berperan dalam menemukan fragmen tumpang tindih dan menyatukannya. Selain itu, mutasi pada gen KH3111 membuat D. radiodurans resisten terhadap sinar UV, dan sinar X. Gen lain yang membuat D. radiodurans resisten terhadap beberapa senyawa perusak DNA seperti aflatoxin, bleomycin, dan mitomycin adalah pprA (pleiotropic gene promoting DNA repair).

Perlu diingat, prestasi luar biasa dari bakteri D. radiodurans muncul karena susunan genom D. radiodurans. Bakteri ini mempunyai 4 -10 genom yang bukan salinan tunggal, namun salinan genom yang tampak bertumpuk satu sama lain. Genom tambahan memungkinkan bakteri memulihkan setidaknya 1 salinan lengkap genomnya setelah terpapar radiasi. Dalam perbaikan DNA, ada 3 gen yang memainkan peran utama. Gen pertama, polA, berfungsi sebagai gen yang menyandi enzim DNA polymerase, Gen kedua, recA, berfungsi sebagai gen yang menyandi RecA. Gen RecA sendiri berfungsi dalam rekombinasi homolog dan perbaikan DNA. Gen ketiga, uvrA, berfungsi sebagai gen yang menyandi UvrA. Gen UvrA terlibat dalam mekanisme nucleotida excision repair.

Asal Usul Bakteri Super

Bakteri ini belum diketahui dimana habitat alaminya karena dibumi sendiri belum ada tempat dengan tingkat radiasi yang setara dengan tingkat ketahanan bakteri ini. Namun, bakteri ini ditemukan di berbagai lingkungan seperti tanah, kotoran gajah, dan lembah kering antartika. Asal usul bakteri ini sangat misterius karena tidak ada petunjuk dari lingkungan mengapa dan bagaimana bakteri ini dapat berevolusi sehingga mempunyai tingkat ketahanan yang sangat luar biasa.

Namun terdapat beberapa spekulasi, perlu diingatkan kembali, hanya spekulasi, yang menyatakan bahwa bakteri ini muncul dan berevolusi dari respon terhadap dehidrasi, yang dimana dehidrasi tidak jarang terjadi di alam. Respon organisme terhadap dehidrasi adalah sama dengan radiasi. Karena, jenis kerusakan DNA yang diakibatkan oleh dehidrasi sama dengan kerusakan yang diakibatkan oleh radiasi.

Potensi D. radiodurans

Bakteri D. radiodurans sangat berpotensi untuk digunakan dalam bioremediasi. Bakteri ini juga berpotensi untuk mengurai toluena, yaitu bahan kimia organik di lokasi limbah radioaktif. Bakteri ini diketahui dapat mengurai merkuri menjadi bentuk yang jauh lebih tidak beracun. Penemuan bakteri ini menjadi salah satu solusi yang murah dan efektif dalam penanganaan limbah PLTA dan limbah radioaktif lainnya. Bakteri ini dapat digunakan pula dalam menjelajahi dan mencari kehidupan d iexo planet atau planet di luar tata surya.

Eksisnya bakteri ini membuktikan bahwa segala hal adalah mungkin dan dapat terjadi

Sarah E. DEweerdt

Referensi:

• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC99018/ Diakses pada tanggal 14 November 2020.
• http://www.genomenewsnetwork.org/articles/07_02/deinococcus.shtml. Diakses pada 13 November 2020.
• Alatas, Z., Narumi, I. dan D. Z. 2005. Isolasi dan karakterisasi gen perbaikan dna baru pada bakteri radioresisten deinococcus radiodurans. Dalam: Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknik Nuklir. 14 – 15 Juni 2015. Bandung. Hal. 128 – 136.