Bakteri kolam mengubah cahaya menjadi energi

WASHINGTON – Negeri ajaib yang dikenal sebagai Taman Nasional Yellowstone menghasilkan keajaiban baru—yang tidak biasa bakteri yang mengubah cahaya menjadi energi.

Penemuan ini terjadi di sumber air panas di taman tempat kumpulan mikroba berwarna-warni mengapung dalam kehangatan.

“Hal ini sungguh aneh,” David M. Ward, seorang profesor studi mikroba di Universitas Negeri Montanakata tentang bakteri tersebut.

Tumbuhan tentu saja menggunakan fotosintesis untuk mengubah cahaya menjadi energi, begitu pula bakteri lainnya.

Namun, kata Ward, jenis yang baru ditemukan ini memiliki “jenis fotosintesis baru. Ia menggunakan jenis mesin yang sama, namun memiliki bagian-bagian dalam susunan yang berbeda.”

Temuan ini penting untuk mengungkap sejarah fotosintesis, untuk menentukan bagaimana mikroba secara efisien mengumpulkan energi, katanya dalam sebuah wawancara telepon.

“Kita kehabisan bahan bakar fosil, jadi semakin efisien kita memanfaatkan energi cahaya, semakin baik,” kata Ward.

Penemuan mikroba yang disebut Candidatus Chloracidobacterium thermophilum ini dilaporkan dalam jurnal Science edisi Jumat.

“Menemukan mikroba penghasil klorofil yang sebelumnya tidak diketahui adalah penemuan seumur hidup,” kata rekan penulis Don Bryant, seorang profesor bioteknologi di Penn State University, dalam sebuah pernyataan. “Saya tidak akan begitu bersemangat jika saya merogoh permadani itu dan mengeluarkan bongkahan emas sebesar kepalan tangan saya!”

Yellowstone adalah rumah bagi banyak jenis bakteri yang menyukai panas dan para ilmuwan telah mempelajarinya selama bertahun-tahun untuk mencari organisme baru yang dapat berguna dalam bioteknologi atau kedokteran.

Memang benar, kolam-kolam ini telah dipelajari selama 40 hingga 50 tahun, kata Ward, namun mereka masih dapat menemukan organisme yang benar-benar baru.

Para peneliti menemukan bakteri tersebut hidup di sumber air panas yang sama dengan tempat ditemukannya mikroba Thermus Aquaticus sebelumnya.

T. Aquaticus berperan penting dalam menjadikan reaksi berantai polimerase sebagai prosedur rutin. PCR digunakan untuk memperkuat materi genetik untuk pengujian dan penelitian.

Ada mikroba penghasil klorofil lainnya, tetapi yang baru – Cab. thermophilum – adalah jenis yang benar-benar berbeda dari jenis lainnya yang diketahui, kata para peneliti.

Lapisan mikroba memberi warna pada sumber air panas Yellowstone, termasuk kuning, oranye, merah, coklat, dan hijau.

Kabin. thermophilum tumbuh di dekat permukaan tikar bersama dengan bakteri lain atau ganggang biru-hijau, pada suhu sekitar 122 derajat hingga 151 derajat Fahrenheit.

Telah ditemukan di tiga sumber air panas, Mata Air Jamur, Mata Air Gurita, dan Kolam Jari Hijau di Cekungan Geyser Bawah.

Para peneliti mengatakan bakteri baru ini memiliki antena pemanen cahaya yang dikenal sebagai klorosom, yang masing-masing mengandung sekitar 250.000 klorofil. Ini adalah mikroba aerobik pertama yang diketahui membuat klorosom.

Kabin. thermophilum membuat dua jenis klorofil yang memungkinkan bakteri ini berkembang di lapisan mikroba dan bersaing untuk mendapatkan cahaya dengan bakteri lain.

Dilihat dari urutan genetiknya, kerabat terdekat Cab. thermophilum ditemukan di sekitar Sumber Air Panas Mammoth di Yellowstone dan sumber air panas di Tibet dan Thailand, menurut para peneliti.

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan Departemen Energi AS.