Ilustrasi usus besar. Foto: Elionas2/Pixabay
Usus manusia adalah tuan rumah bagi mikroskopis. Untuk bertahan hidup, mikroba yang ada di saluran pencernaan manusia melakukan seks satu sama lain secara teratur, dengan tujuan untuk bertukar rahasia tentang cara bertahan hidup dari antibiotik yang mematikan.
Diterbitkan dalam jurnal Cell Reports, kini para peneliti dari University of Illinois di Urbana-Champaign dan University of California Riverside telah mempelajari seberapa jauh bakteri ini melakukan seks untuk bertukar informasi.
Bakteri, tentu saja tidak memiliki alat kelamin. Tetapi secara teknis, seks dalam biologi mengacu pada proses bertukar materi genetik. Dengan saling berhubungan dengan bakteri lain di usus kita, mikroba dapat mentransfer gennya ke yang lain, bahkan tidak mesti dari spesies yang sama.
Dalam berhubungan ‘seks’ yang harus dilakukan mikroba hanya menjulurkan lubang yang disebut pilus dan menempelkan dirinya ke sel lain, menembakkan sejumlah DNA yang bisa dipindahkan.
Penemuan hubungan seks mikroba ini sebenarnya pertama kali dijabarkan 70 tahun lalu, ketika para ilmuwan menyadari transfer gen horizontal, di mana mikroba berbagi gen resistensi untuk antibiotik tertentu dan menyebarkannya.
Methylobacterium jeotgali. Foto: Aslam/microbiol
Dan baru-baru ini, para peneliti menemukan bahwa seks bakteri tidak hanya terjadi ketika mikroba diserang, tapi terjadi setiap saat dan ini pula yang mungkin menjadikan mikroba tetap bugar dan sehat. Penelitian baru juga berhasil mengidentifikasi gen apa yang sebenarnya dibagikan bakteri ketika mereka berhubungan ‘seks’.
Studi ini dilakukan di antara filum mikroba usus yang disebut Bacteroidetes, terdiri dari 80 persen mikrobioma manusia dan merupakan pencerna yang sangat penting.
Tanpa bakteri ini, molekul besar dan panjang dari ubi jalar, kacang-kacangan, biji-bijian, dan sayuran akan sepenuhnya melewati tubuh kita. Bakteri memecahnya sehingga kita bisa mendapatkan energi dari mereka,” – Patrick Degnan, mikrobiologi dari University of California Riverside –
Untuk bisa bertahan di usus manusia dan membantu kita memecah karbohidrat, mikroba harus bersaing untuk mendapatkan sumber daya yang terbatas di usus besar. Sumber daya tersebut termasuk vitamin B12 dan senyawa terkait lainnya yang membantu metabolisme bakteri dan sintesis protein.
Sebagian besar mikroba di usus tidak punya kemampuan untuk mensintesis senyawa penting sendirian. Artinya, mereka harus menyerap apa yang mereka dapat dari lingkungannya. Agar efektif, mereka menyiapkan gen untuk sistem transportasi vitamin B12.
Ilustrasi radang usus. Foto: Shutter Stock
Sekarang, peneliti telah mengidentifikasi vitamin B12 yang dibagikan melalui seks bakteri, baik mikroba yang ditempatkan di piring penelitian maupun di dalam tubuh tikus hidup.
“Pertukaran gen horizontal di antara mikroba kemungkinan digunakan untuk meningkatkan kemampuan mereka dalam bertahan hidup, termasuk berbagi (gen untuk pengangkutan) vitamin B12,” kata Degnan.
Ketika dua mikroba usus ditempatkan di piring laboratorium, para peneliti memperhatikan bagaimana bakteri yang tidak dapat mensintesis sistem transportasi B12 terhubung dengan bakteri yang bisa. Begitu pilus seks menjembatani kesenjangan antara keduanya, bakteri ‘penerima’ bisa membongkar muatannya yang berharga.
Setelah percobaan, para peneliti memeriksa genom bakteri penerima yang masih hidup, dan menemukan bahwa ia telah memasukkan pita DNA tambahan dari donor. Sementara di antara tikus hidup, hal serupa tampaknya terjadi.
Ketika peneliti memberikan dua Bacteroidetes ke tikus, satu yang memiliki gen untuk mentransfer B12, satu lagi yang tidak, mereka menemukan gen yang pertama telah ‘melompat’ ke yang terakhir dalam waktu lima hingga sembilan hari.
“Seolah-olah dua manusia berhubungan seks, dan sekarang mereka berdua memiliki rambut merah,” kata Degnan.
Yang pasti kata peneliti, bakteri tampaknya tidak terlalu pilih-pilih pasangan dan perut kita perlu berterima kasih atas pergaulan bebas mereka.
