Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Gen dari bakteri purba membantu kutu menyebarkan penyakit Lyme – ScienceDaily


Salah satu alasan kutu menyebarkan penyakit Lyme dengan sangat baik kembali ke peristiwa evolusi yang unik. Peneliti melaporkan di jurnal Sel pada tanggal 10 Desember telah menemukan bahwa enzim antibakteri dalam kutu, Dae2, melindungi mereka dari bakteri yang ditemukan di kulit manusia, sambil tetap membiarkan mereka menyimpan Borrelia burgdorferi, bakteri yang menyebabkan penyakit Lyme. Kutu memperoleh gen untuk enzim ini 40 juta tahun yang lalu dari spesies bakteri purba yang tidak diketahui melalui transfer gen horizontal.

“Bakteri bertukar DNA satu sama lain sepanjang waktu, tetapi yang luar biasa adalah bahwa 40 juta tahun yang lalu sebuah gen dalam bakteri melompat melintasi kerajaan hingga menjadi kutu,” kata penulis senior Seemay Chou, seorang profesor biokimia di University of California San Francisco . “Kutu secara efektif mencuri halaman dari buku pedoman bakteri, menggunakan kembali persenjataan mereka untuk digunakan melawan mereka.”

Hubungan antara kutu dan bakteri Lyme adalah contoh simbiosis, di mana dua spesies hidup harmonis satu sama lain, dan seringkali, satu organisme mendapat manfaat dari yang lain tanpa merugikannya. Tetapi tim Chou menemukan bahwa kutu memiliki hubungan yang lebih bermusuhan dengan bakteri yang ditemukan di kulit manusia, dan kutu menggunakan Dae2 – enzim yang dicuri dari bakteri kuno – sebagai agen pertahanan untuk menjaganya tetap aman.

Karena kutu sangat terlindungi dari bakteri kulit manusia, mereka dapat menyebarkan penyakit Lyme jauh dan luas. Namun, tanpa Dae2, seluruh sistem akan berantakan.

“Ketika kami memblokir enzim tersebut, kami menemukan bahwa kutu benar-benar mati karena bakteri ini.” kata Chou. “Kata ‘patogen’ digunakan dalam bahasa kita untuk mendeskripsikan bakteri sebagai ‘buruk’ dibandingkan dengan ‘baik’, tetapi pada kenyataannya, ‘patogen’ mengacu pada konteks yang sangat spesifik daripada dalam identitas intrinsik”

Strategi pertahanan Dae2 melawan mikroba kulit manusia merupakan kejutan bagi para peneliti, yang telah menghabiskan beberapa tahun tidak berhasil menguji enzim toksik terhadap Borrelia burgdorferi. Meskipun mereka menemukan bahwa patogen Lyme dapat merangsang kutu untuk menghasilkan Dae2, enzim tersebut tidak membunuhnya.

“Dae2 tampaknya memiliki efek ringan pada Borrelia, tetapi tidak seperti yang kami harapkan. Kemudian beberapa kolega saya mempertaruhkan saya pada firasat bahwa itu akan bekerja lebih baik melawan bakteri kulit. Saya kalah taruhan,” kata Chou. “Sungguh mengherankan betapa cepatnya itu bekerja.”

Hasil akhirnya adalah sistem biokimia yang terasah baik yang menguntungkan kutu dan B. burgdorferi. Temuan ini mendukung gagasan yang berkembang di kalangan ahli biologi bahwa kunci untuk mengendalikan penyakit yang ditularkan melalui kutu mungkin mengendalikan kutu itu sendiri, tidak hanya mengobati penyakitnya. Inilah yang selanjutnya ditelusuri tim peneliti.

“Ada semua penelitian lama yang menunjukkan bahwa air liur kutu secara langsung memungkinkan penularan penyakit, jadi sekarang kami benar-benar tertarik untuk menggali beberapa mekanisme yang mendasari hal itu,” kata Chou. “Kami juga mulai melihat lebih dekat situs gigitan itu sendiri. Itu pada dasarnya adalah titik awal untuk semua interaksi yang berbeda ini.”

Jadi, meski kutu saat ini memenangkan perang evolusioner melawan bakteri dan manusia, masih ada banyak medan pertempuran yang harus dieksplorasi.

“Hal yang indah tentang biologi vektor adalah bahwa ini seperti teka-teki besar yang perlahan-lahan kami susun untuk memahami bagaimana hal itu cocok menjadi satu gambaran besar,” kata Chou. “Memecahkan teka-teki ini merupakan langkah penting menuju tujuan jangka panjang untuk mencegah penyebaran penyakit yang melemahkan seperti Lyme.”

Pekerjaan ini didukung oleh National Institutes of Health, Research Councils UK, Chan Zuckerberg Biohub, dan Howard Hughes Medical Institute

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Sel Tekan. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP