- Organisme uniseluler dengan genom yang sangat tereduksi telah ditemukan, dan menarik perhatian sebagai kasus yang mendorong kita memikirkan ulang definisi makhluk hidup
- Mikroorganisme ini kehilangan sebagian besar gen terkait metabolisme, sehingga tidak dapat memproses nutrisi atau tumbuh sendiri dan sepenuhnya bergantung pada sel inang
- Tim peneliti menamai arkea ini Candidatus Sukunaarchaeum mirabile, dengan genom sirkular berukuran 238 ribu pasangan basa
- Organisme ini hanya mempertahankan gen minimum yang diperlukan untuk replikasi diri, dan meski memiliki perangkat ekspresi dasar seperti ribosom, hampir tidak memiliki fungsi metabolik
- Penemuan ini memperluas batas minimum dan keragaman kehidupan seluler, serta mendorong peninjauan ulang batas antara kehidupan dan non-kehidupan
Struktur dasar kehidupan dan penemuan baru
- Sel adalah unit dasar kehidupan, dengan metabolisme, pertumbuhan, dan replikasi materi genetik yang selama ini dianggap sebagai fungsi inti
- Namun, sel yang kali ini ditemukan tidak memiliki sebagian besar fungsi tersebut
- Organisme ini memiliki genom yang sangat kecil, dan hampir seluruh gen terkait metabolisme telah hilang
- Ia tidak dapat memproses nutrisi atau tumbuh sendiri, dan harus bergantung pada inang atau komunitas sel
- Tim peneliti menilai organisme ini sebagai kasus yang mengguncang definisi kehidupan yang ada
- Ini menunjukkan bahwa “sel tanpa metabolisme juga bisa ada”
Proses konfirmasi genom ultra-kecil
- Tim peneliti mengumpulkan dinoflagellata bernama Citharistes regius dari perairan Samudra Pasifik lalu menganalisisnya
- Alga ini menyimpan sianobakteri simbion di dalam tubuhnya
- Dalam analisis genom, ditemukan urutan DNA arkea baru
- Panjangnya 238.000 pasangan basa, sekitar setengah dari arkea minimum yang sebelumnya dikenal (Nanoarchaeum equitans)
- Setelah diverifikasi ulang dengan berbagai teknik dan perangkat lunak, dipastikan bahwa ini adalah genom sirkular lengkap
- Organisme baru ini diberi nama Candidatus Sukunaarchaeum mirabile
- Namanya menggabungkan dewa kerdil dari mitologi Jepang, ‘Sukunabikona’, dan kata Latin untuk ‘ajaib’
Spektrum antara hidup dan hampir-hidup
- Sukunaarchaeum hanya memiliki protein terkait replikasi dalam jumlah minimum
- Hampir tidak ada gen terkait metabolisme
- Ia termasuk dalam kelompok arkea DPANN, yang umumnya dikenal sebagai simbion yang menempel pada permukaan sel inang
- Namun, di antara mereka, Sukunaarchaeum memiliki genom yang paling ekstrem tereduksi
- Sejumlah peneliti menganalisis bahwa organisme ini memiliki sifat parasitik
- Ia tidak dapat menyediakan hasil metabolisme dan hanya memperoleh sumber daya dari inangnya secara sepihak
- Bakteri ultra-kecil lain, seperti Carsonella ruddii, memiliki genom yang lebih kecil, tetapi tetap mempertahankan fungsi metabolik untuk inangnya
- Sebaliknya, Sukunaarchaeum menyisakan fungsi replikasi saja dan kehilangan fungsi metabolik
- Berbeda dari virus, ia memiliki sendiri perangkat ekspresi gen seperti ribosom
- Karena itu, ia memiliki perbedaan mendasar dengan virus
Diskusi tentang definisi kehidupan
- Para peneliti menilai bahwa Sukunaarchaeum tidak mungkin bertahan hidup secara mandiri
- Namun, organel seluler seperti mitokondria juga tidak dapat hidup mandiri, sehingga batas definisi kehidupan menjadi kabur
- Penemuan ini memunculkan pertanyaan filosofis dan biologis: “sejak kapan sesuatu dapat disebut hidup?”
Bentuk kehidupan minimum yang belum dikenal
- Sebagian besar genom Sukunaarchaeum tidak cocok dengan urutan yang sudah diketahui
- Bagian ini menyandi protein besar dan mungkin terlibat dalam interaksi dengan inang
- Belum dipastikan apakah inang sebenarnya adalah C. regius atau arkea lain
- Juga belum jelas apakah bentuknya menempel dari luar atau merupakan simbion internal
- Sejumlah peneliti mengemukakan kemungkinan bahwa gen metabolik berevolusi sangat cepat sehingga tidak dapat diidentifikasi
- Metode analisis yang ada dapat menganggap genom ultra-kecil seperti ini sebagai data tidak lengkap lalu mengecualikannya
- Karena itu, organisme serupa mungkin sudah ada tetapi terlewatkan
- Hasil pencarian di basis data laut global tidak menemukan urutan yang identik, tetapi menemukan banyak urutan serupa
- Sukunaarchaeum mungkin hanya sebagian kecil dari keragaman mikroba yang sangat besar
- Mikroba saling memparasit satu sama lain dan membentuk jaringan hubungan ekologis yang kompleks
Belum ada komentar.