Oleh Pesach Benson • 26 April 2026
Jerusalem, 26 April, 2026 (TPS-IL) — Bakteri dapat mencegah bakteri di sekitarnya memperoleh gen yang berguna, termasuk yang memberikan resistensi antibiotik, dengan menghancurkan DNA bersama selama transfer, menurut tim peneliti Israel, India, dan Jerman yang menemukan bahwa mikroba mengerahkan lebih banyak kendali atas pertukaran genetik daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Resistensi antibiotik adalah kemampuan bakteri untuk bertahan hidup dan terus berkembang biak meskipun diobati dengan obat-obatan yang biasanya akan membunuh atau menghentikan pertumbuhannya. Kondisi ini disebabkan oleh perubahan genetik pada bakteri, yang sering kali didorong oleh penggunaan antibiotik yang berlebihan dan penyalahgunaannya, yang memungkinkan galur yang resisten muncul dan menyebar.
Seiring evolusi bakteri untuk menahan obat-obatan yang ada, penyakit seperti pneumonia, infeksi saluran kemih, dan infeksi aliran darah menjadi semakin sulit — dan terkadang tidak mungkin — untuk disembuhkan. Otoritas kesehatan, termasuk Organisasi Kesehatan Dunia, memperingatkan bahwa infeksi yang resisten telah berkontribusi pada jutaan kematian setiap tahun di seluruh dunia dan dapat meningkat tajam tanpa intervensi yang efektif.
Studi yang dipimpin oleh para ilmuwan di The Hebrew University-Hadassah Medical School di Jerusalem tersebut menemukan bahwa bakteri bukan sekadar sistem terbuka yang bebas membagikan sifat-sifat berguna. Alih-alih, mereka dapat memblokir transfer gen yang bermanfaat ke sel-sel tetangga dengan menghancurkan DNA yang masuk sebelum sempat tertanam. Penelitian ini juga melibatkan para peneliti dari Central Food Technological Research Institute di Mysore, India, dan Institute for Cell Biology di University of Tübingen, Jerman.
“Penemuan ini mengubah cara kita memikirkan komunitas bakteri,” kata Prof. Sigal Ben-Yehuda dari Hebrew University, salah satu penulis utama studi tersebut. “Bakteri tidak hanya bekerja sama dengan membagikan gen — mereka bersaing dan dengan hati-hati memutuskan apa yang harus disimpan dan apa yang harus ditolak.”
Bakteri sering kali bertukar materi genetik melalui plasmid, molekul DNA kecil yang dapat membawa sifat-sifat yang menguntungkan seperti resistensi antibiotik. Penelitian ini berfokus pada mekanisme transfer gen yang baru-baru ini diidentifikasi yang melibatkan struktur sangat kecil yang dikenal sebagai nanotube, yang menghubungkan sel-sel bakteri yang bersebelahan dan memungkinkan pertukaran DNA langsung berbasis kontak.
Tidak seperti proses yang lebih akrab seperti transformasi atau konjugasi, transfer yang dimediasi oleh nanotube memungkinkan DNA bergerak ke dua arah, memungkinkan sel untuk mendonasikan atau memperoleh materi genetik.
Namun, studi tersebut menemukan bahwa pertukaran ini jauh dari bebas hambatan. Para peneliti mengidentifikasi protein bernama YokF yang bertindak sebagai penghalang molekuler, secara selektif mendegradasi DNA saat melewati nanotube ini.
“YokF berfungsi seperti penjaga gerbang,” kata Prof. Ilan Rosenshine, salah satu penulis studi tersebut. “Ia dapat menghentikan plasmid di jalurnya, mencegah bakteri lain mendapatkan sifat yang mungkin memberi mereka keuntungan.”
Dengan membatasi penyebaran plasmid, YokF mengurangi seberapa cepat gen resistensi antibiotik dapat bergerak melalui populasi bakteri. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri mungkin menggunakan mekanisme tersebut untuk mempertahankan keunggulan kompetitif di lingkungan yang padat, di mana akses ke gen yang bermanfaat dapat menentukan kelangsungan hidup.
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa protein serupa tersebar luas di antara banyak bakteri Gram-positif, yang menunjukkan bahwa bentuk kendali genetik ini kemungkinan besar bersifat umum alih-alih luar biasa.
“Memahami bagaimana bakteri mengendalikan transfer DNA membuka kemungkinan-kemungkinan baru,” kata Ben-Yehuda. “Jika kita dapat belajar untuk memengaruhi mekanisme ini, kita mungkin dapat memperlambat atau membatasi penyebaran resistensi antibiotik.”
Dengan menargetkan protein seperti YokF atau meniru fungsi “penjaga gerbang” mereka, para ilmuwan mungkin dapat membatasi seberapa cepat gen resistensi bergerak di antara bakteri, membantu mempertahankan keefektifan obat-obatan yang ada. Secara lebih luas, kemampuan untuk mengendalikan gen mana yang dibagikan dapat memungkinkan peneliti untuk membentuk populasi bakteri — mempromosikan mikroba yang bermanfaat sambil membatasi mikroba yang berbahaya di dalam tubuh manusia atau pertanian.
Penelitian ini juga memiliki implikasi bagi bioteknologi dan pengobatan masa depan. Pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bakteri memblokir transfer DNA dapat membantu meningkatkan teknik transfer gen yang digunakan untuk menghasilkan obat-obatan, enzim, dan bahan bakar nabati, baik dengan mengatasi pertahanan alami ini atau dengan menggunakannya untuk mencegah gen yang direkayasa menyebar tak terkendali. Selain itu, penelitian ini mengarah pada strategi antimikroba baru yang tidak berfokus pada pemusnahan bakteri secara langsung, melainkan pada pencegahan agar mereka tidak memperoleh sifat yang membuat mereka lebih berbahaya.
Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal yang ditinjau oleh rekan sejawat, Nature Microbiology.