Diposting Senin, 16 April 2012 jam 12:46 pm oleh Evy Siscawati

Studi Menunjukkan Proses Gabungan Evolusi Bakteri dan Eukariota Seksual

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Senin, 16 April 2012 -


Namun bagaimana mutasi menguntungkan menyebar dari satu bakteri ke semua bakteri dalam sebuah populasi adalah pertanyaan ilmiah terbuka. Apakah gen mengandung mutasi mengutungkan dilewatkan dari bakteri ke bakteri, menyebar ke seluruh populasi sendiri? Atau apakah satu individu memiliki gen, lalu membelah diri menyalin genomnya berulang kali menghasilkan populasi klon yang identik dan baru serta lebih baik? Bukti bertentangan mendukung kedua scenario.

 Dalam sebuah makalah tanggal 6 april 2012 dalam jurnal Science, para peneliti dari Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan (CEE) MIT memberi bukti kalau mutasi menguntungkan dapat menyapu seluruh populasi sendirian. Studi ini mendamaikan bukti yang bertentangan sebelumnya dengan menunjukkan kalau setelah gen ini menyapu, rekombinasi menjadi lebih sedikit antara strain bakteri dari populasi berbeda, memberi pola keanekaragaman genetik yang mirip dengan sebuah populasi klonal.

Hal ini menunjukkan kalau proses evolusi bakteri sangat mirip dengan eukariota seksual (yang tidak mewariskan seluruh genomnya pada keturunannya) dan menunjukkan sebuah metode gabungan evolusi dua bentuk kehidupan utama Bumi: prokariota dan eukariota.

 Temuan ini juga menembus jantung pertanyaan ilmiah lainnya: bagaimana membedakan spesies bakteri – atau menentukan apakah istilah spesies bahkan berlaku bagi bakteri, yang biasanya diidentifikasi sebagai populasi ekologis bukannya spesies. Bila semua bakteri dalam sebuah populasi adalah klon dari satu leluhur bersama, gagasan spesies tidak berlaku. Namun jika – seperti ditunjukkan studi ini – gen secara acak dibagikan antar individu dapat memunculkan populasi baru yang khusus secara ekologi, istilah spesies dapat dijamin.

 “Kami menemukan kalau diferensiasi antar populasi dibatasi beberapa potongan dalam genom,” kata   Eric Alm, asisten professor teknik sipil dan lingkungan dan teknik biologi the Karl Van Tassel (1925) Career Development serta anggota Broad Institute.

Professor Martin Polz dari CEE, salah seorang peneliti dalam proyek ini menambahkan, “pola yang sama telah diamati pada hewan, namun kami tidak menduga menemukannya pada bakteri.”

Proses diferensiasi ekologi pada bakteri, menurut hasil penelitian ini, sama dengan nyamuk penular malaria: beberapa populasi mengembangkan kekebalan pada agen antimalaria dengan satu sapuan gen tunggal, sementara populasi lain yang ada di habitat yang sama tidak. Ikan stickleback juga menunjukkan pola “spesiasi simpatrik” ini dalam habitat yang sama.

 “Walaupun sumber keanekaragaman genetik cukup berbeda antara bakteri dan eukariota seksual, proses dimana keanekaragaman adaptif menyebar dan memicu diferensiasi ekologi terlihat sangat mirip,” kata pengarang utama   Jesse Shapiro PhD ’10, pasca sarjana Universitas Harvard yang melakukan studi doktoralnya di lab Alm di MIT.

 Para penelitian melakukan studi menggunakan 20 genom lengkap dari bakteri   Vibrio cyclitrophicus yang baru saja membelah menjadi dua populasi ekologi yang beradaptasi pada habitat mikro mengandung berbagai tipe zooplankton, fitoplankton, dan partikel organik mengambang di air laut. Dalam studi sebelumnya berdasarkan beberapa gen penanda saja, mereka meramalkan kalau populasi Vibrio berkerabat dekat ini ada dalam proses berkembang menjadi dua populasi berasosiasi habitat yang berbeda.

 Studi baru menunjukkan kalau kedua populasi seringkali bercampur lewat rekombinasi genetik, menyisakan hanya sedikit gen adaptif ekologi dengan trend meningkat menuju pembagian gen dalam – bukannya antar – habitat.

 “Ini adalah makalah paling memuaskan mengenai spesiasi bakteri selama ini, karena ia memakai kata ‘spesies’ hanya sekali dan dengan hati-hati,” kata   W. Ford Doolittle, professor emeritus biokimia dari Universitas Dalhousie. “Basis genetik diferensiasi ekologi pada bakteri – bagaimana genotype terpetakan pada ekotipe dan proses apa yang menentukan pemetaan ini – dalam pikiran saya adalah isu terbesar dalam ekologi mikroba modern.”

 Pengarang lain makalah ini adalah mahasiswa pasca sarjana MIT  Jonathan Friedman, pasca doktoral Otto Cordero dan Sarah Preheim, mahasiswa pasca sarjana Sonia Timberlake, dan Gitta Szabo dari Universitas Vienna. Pendanaan diberikan oleh  National Science Foundation, Gordon and Betty Moore Foundation dan Broad Institute.

Sumber berita:

 Massachusetts Institute of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering.

Referensi jurnal:

B. J. Shapiro, J. Friedman, O. X. Cordero, S. P. Preheim, S. C. Timberlake, G. Szabo, M. F. Polz, E. J. Alm. Population Genomics of Early Events in the Ecological Differentiation of Bacteria. Science, 2012; 336 (6077): 48 DOI: 10.1126/science.1218198

Evy Siscawati
Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.