Fluoride untuk menyelamatkan? – ScienceDaily

Fluoride untuk menyelamatkan? – ScienceDaily


Para ilmuwan telah lama menyadari penggunaan antibiotik berlebihan yang berbahaya dan meningkatnya jumlah mikroba yang kebal antibiotik. Sementara resep antibiotik yang berlebihan untuk penggunaan obat memiliki implikasi yang meresahkan bagi kesehatan manusia, begitu pula dengan meningkatnya kehadiran antibiotik di lingkungan alam. Yang terakhir ini mungkin berasal dari pembuangan obat-obatan yang tidak tepat, tetapi juga dari bidang bioteknologi, yang bergantung pada antibiotik sebagai alat seleksi di laboratorium.

“Dalam bioteknologi, kami telah lama mengandalkan pilihan antibiotik dan bahan kimia untuk membunuh sel yang tidak ingin kami tumbuhkan,” kata insinyur kimia UC Santa Barbara, Michelle O’Malley. “Jika kita memiliki sel yang direkayasa secara genetik dan hanya ingin sel itu tumbuh di antara populasi sel, kita memberinya gen resistensi antibiotik. Pengenalan antibiotik akan membunuh semua sel yang tidak direkayasa secara genetik dan hanya memungkinkan yang kita inginkan – organisme hasil rekayasa genetika [GMOs] — untuk bertahan hidup. Namun, banyak organisme telah mengembangkan cara untuk menghindari antibiotik kita, dan mereka menjadi masalah yang berkembang baik di dunia bioteknologi maupun di lingkungan alam. Masalah resistensi antibiotik adalah tantangan besar di zaman kita, yang semakin penting. “

Lebih lanjut, GMO memiliki masalah penahanan. “Jika GMO itu keluar dari laboratorium dan berhasil bereplikasi di lingkungan, Anda tidak dapat memprediksi sifat apa yang akan diperkenalkannya ke dalam dunia biologis alami,” O’Malley menjelaskan. “Dengan munculnya biologi sintetik, semakin ada risiko bahwa hal-hal yang kami rekayasa di laboratorium dapat lolos dan berkembang biak ke dalam ekosistem yang tidak semestinya.”

Kini, penelitian dilakukan di lab O’Malley dan dipublikasikan di jurnal Komunikasi Alam menjelaskan metode sederhana untuk mengatasi penggunaan antibiotik yang berlebihan, serta penahanan GMO. Ini panggilan untuk mengganti antibiotik di laboratorium dengan fluoride.

O’Malley menggambarkan fluorida sebagai “bahan kimia yang cukup jinak yang melimpah di dunia, termasuk di air tanah.” Tapi, dia mencatat, itu juga beracun bagi mikroorganisme, yang telah mengembangkan gen yang mengkode pengekspor fluorida yang melindungi sel dengan menghilangkan fluorida yang ditemukan di lingkungan alami.

Makalah ini menjelaskan proses yang dikembangkan oleh Justin Yoo, mantan peneliti mahasiswa pascasarjana di lab O’Malley. Ini menggunakan teknik umum yang disebut rekombinasi homolog untuk membuat gen tidak berfungsi dalam GMO yang mengkode pengekspor fluorida, sehingga sel tidak dapat lagi memproduksinya. Sel seperti itu masih akan berkembang di laboratorium, di mana air suling bebas fluorida biasanya digunakan, tetapi jika lolos ke lingkungan alam, ia akan mati segera setelah ditemui fluorida, sehingga mencegah penyebarannya.

Sebelum penelitian ini, Yoo bekerja sama dengan rekan penulis makalah Susanna Seppala, seorang ilmuwan proyek di lab O’Malley, dalam upaya menggunakan ragi untuk mengkarakterisasi protein transportasi fluorida yang telah diidentifikasi Seppala dalam jamur anaerobik. Langkah pertama dalam proyek ini adalah Yoo membuang transporter fluorida ragi asli.

Tak lama setelah menghasilkan strain jamur knockout, Yoo menghadiri konferensi biologi sintetis di mana dia mendengar ceramah tentang mekanisme biocontainment baru yang dimaksudkan untuk mencegah bakteri E. coli yang dimodifikasi secara genetik agar tidak keluar dari lingkungan laboratorium. Pada pembicaraan itu, dia mengenang, “Saya menyadari bahwa strain ragi knockout yang saya hasilkan berpotensi bertindak sebagai platform biocontainment yang efektif untuk ragi.”

“Pada dasarnya, apa yang dilakukan Justin adalah menciptakan serangkaian instruksi DNA yang dapat Anda berikan kepada sel yang akan memungkinkan mereka bertahan hidup saat fluorida ada,” kata O’Malley. “Biasanya, jika saya ingin memilih sel yang direkayasa secara genetika di laboratorium, saya akan membuat plasmid [a genetic structure in a cell, typically a small circular DNA strand, that can replicate independently of the chromosomes] yang memiliki penanda resistensi antibiotik sehingga dapat bertahan jika ada antibiotik. Justin menggantinya dengan gen untuk pengekspor fluorida ini. “

Metode, yang dicirikan oleh O’Malley sebagai “buah yang tergantung rendah – Justin melakukan semua penelitian ini dalam waktu sekitar satu bulan,” juga membahas batasan ekonomi sederhana untuk pemilihan sel yang didorong oleh antibiotik di laboratorium bioteknologi. Selain memicu munculnya galur bakteri yang kebal, dia melanjutkan, “dari sudut pandang bioteknologi, proses pembentukan organisme yang kebal antibiotik juga sangat mahal. Jika Anda akan menjalankan fermentasi sepuluh ribu liter, dan itu mungkin dikenakan biaya ribuan dolar per fermentasi untuk menambahkan beberapa antibiotik, itu jumlah uang yang gila-gilaan. ” Khususnya, penggunaan fluorida dengan konsentrasi rendah hanya membutuhkan biaya sekitar empat sen per liter.

Jelas, kata Seppala, “kami lebih suka menggunakan bahan kimia seperti fluorida yang relatif jinak, berlimpah dan murah, dan dapat digunakan untuk melakukan hal yang sama seperti yang dicapai dengan menggunakan antibiotik konvensional.”

Yoo menjelaskan bahwa peran pengangkut fluoride baru saja dijelaskan, pada tahun 2013, ketika proyek ini dimulai. Pendekatan yang muncul untuk mengimplementasikan biocontainment telah berfokus pada penggunaan bagian biologis yang asing bagi organisme yang menjadi perhatian, mengalihkan fokus ke apa yang digambarkan Yoo sebagai “sistem yang brilian, namun kompleks,” sementara mungkin mengalihkan perhatian dari pendekatan yang lebih sederhana ini.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen