Koleksi

Detoksifikasi Tanah Mars Dapat Menghasilkan Antibiotik Baru untuk Melawan Superbug

Detoksifikasi Tanah Mars Dapat Menghasilkan Antibiotik Baru untuk Melawan Superbug

Superbugs adalah bakteri yang telah berkembang a resistensi terhadap antibiotik. Salah satunya adalah resistensi bakteri terhadap antibiotik tantangan kesehatan utama jangka panjang yang dihadapi umat manusia dalam skala global. Dunia mendekati era pasca-antibiotik dengan implikasi dalam operasi sederhana dan perawatan kanker.

Diperkirakan 700,000 orang meninggal setiap tahun karena bakteri yang resisten terhadap setidaknya satu atau beberapa antibiotik. Sangat sedikit antibiotik baru yang diperkenalkan ke pasar selama beberapa dekade terakhir.

DiperkirakanResistensi Anti-mikroba (AMR) akan menjadi penyebab utama kematian pada tahun 2050 mencapai10 juta kematian tahunan.

Penyebab resistensi antibiotik meliputi:

  • Dokter dan rumah sakit meresepkan antibiotik secara berlebihan

  • Pasien yang tidak mengonsumsi antibiotik sesuai resep, atau mengonsumsi antibiotik tanpa pengawasan profesional jika tidak diperlukan

  • Penggunaan antibiotik yang tidak perlu di bidang pertanian

  • Kontrol infeksi yang buruk di rumah sakit dan klinik

  • Praktik kebersihan dan sanitasi yang buruk

  • Kurangnya tes laboratorium yang cepat

Penelitian terbaru yang bertujuan membantu manusia hidup di Mars di masa depan menunjukkan bahwa ada kemungkinan, dalam kondisi yang tepat, Tanah Mars mungkin membantu mengatasi masalah ini yang mengarah pada pengembangan antibiotik baru.

Penelitian di orbit serta teknologi luar angkasa dan aplikasi luar angkasa dapat membantu para ilmuwan di Bumi meningkatkan kesehatan di planet ini dengan memantau lingkungan, melacak penyakit, meningkatkan diagnostik, serta mengerjakan pengembangan obat-obatan dan vaksin baru.

TERKAIT: SUPERBUG TAHAN ANTIBIOTIK MEMENANGKAN PERANG; BAGAIMANA ILMU BISA MELAWAN?

Rekayasa organisme hidup menggunakan biologi sintetik: Bisakah mereka melawan bakteri super?

Dengan menggunakan biologi sintetis adalah mungkin untuk merekayasa bakteri untuk memecahkan masalah yang tidak dapat ditangani oleh bakteri liar.

Dennis Claessen, Profesor Madya dan Guru Terbaik Tahun 2014 di Institut Biologi di Universitas Leiden, di Belanda, bekerja dalam biologi sintetik mencoba memecahkan masalah ini; dan dengan ide-ide yang agak inovatif, Profesor Claessen dan murid-muridnya melihat Tanah Mars dalam mencari jawaban.

"Itutanah diMars memiliki perklorat senyawa kimia di dalamnya, yang dapat menjadi racun bagi manusia, "kata Profesor Claessen." Dosis tinggi perklorat dapat menghambat penyerapan yodium oleh kelenjar tiroid dan mengganggu perkembangan janin, "jelasnya.

Perklorat - senyawa kimia yang mengandung ion perklorat - dapat berupa bahan kimia alami dan buatan manusia. Ini digunakan dalam produksi bahan bakar roket, rudal, kembang api, suar, dan bahan peledak lainnya. Itu juga ditemukan dalam pemutih dan beberapa pupuk. Bahan kimia perklorat yang ditemukan di Mars telah meningkatkan kemungkinan adanya kehidupan mikroba di planet ini.

"Siswa kami mulai membangun bakteri yang akan menurunkan perklorat menjadi klorin dan oksigen, tetapi mereka perlu mengetahui apakah bakteri akan berperilaku dengan cara yang sama dalam gravitasi parsial Mars seperti di Bumi, "kata Profesor Claessen.

Random Positioning Machine: Mesin gayaberat mikro untuk eksperimen kultur sel

Untuk memecahkan masalah bagaimana mereproduksi gravitasi Mars di Bumi, tim siswa Profesor Claessen menggunakan aMesin Penempatan Acak (RPM) yang dikembangkan oleh berbasis di BelandaAirbus tim untuk Badan Antariksa Eropa (ESA).

"Ketika mikroba milik keluarga Streptomyces menjadi stres, mereka biasanya mulai membuat antibiotik."

Ini adalah instrumen terbaru yang telah dikembangkan untuk bereksperimen di nol atau gravitasi tereduksi di laboratorium di Bumi tanpa perlu pergi ke luar angkasa. Itu percobaan pertama yang direkam pada sistem kehidupan menggunakan mesin untuk memanipulasi gravitasi dilakukan lebih dari 200 tahun yang lalu, pada 1806, menggunakan kincir air yang berputar.

Itu RPM memutar eksperimen tertutup apa pun secara acak, tidak membiarkan item yang dikemas di dalamnya menyesuaikan ke arah gravitasi yang stabil. Dengan cara ini dimungkinkan untuk meminimalkan pengaruh gravitasi bumi dan para ilmuwan dapat mensimulasikan apa yang akan dialami di luar angkasa dari kenyamanan lab mereka sendiri.

Model aslinya berhasil mensimulasikangravitasi nol, biasanya disebut sebagai gayaberat mikro. RPM 2.0 yang lebih baru juga dapat disimulasikan gravitasi parsial, yang berada di antara gravitasi Bumi normal dan lingkungan tanpa bobot (1g dan 0g).

Menurut Profesor Claessen, selama percobaan mereka memperhatikan hal itu ketika bakteri tumbuh secara parsial, mereka menjadi stres karena mereka mengumpulkan sampah di sekitar mereka dan mereka tidak bisa membuangnya. “Ini memegang potensi besar karena mikroba tergolong dalam Streptomyces keluarga menjadi stres, mereka biasanya mulai membuat antibiotik, ”katanya.

Profesor Claessen mengatakan itu tujuh puluh persen dari semua antibiotik digunakan manusia berasal dari bakteri Streptomyces dan bahwa jenis bakteri ini berpotensi menghasilkan lebih banyak lagi. "Menggunakan RPM untuk menekankannya dengan cara baru dapat membantu kita menemukan yang belum pernah kita lihat sebelumnya," katanya.

TERKAIT: PROBIOTIK DAN ANTIBIOTIK BERGABUNG UNTUK MENGHASILKAN BAKTERI TAHAN OBAT

Detoksifikasi tanah: Detoksifikasi tanah di Mars dan Bumi

Untuk menyelidiki detoksifikasi tanah dalam skala yang lebih besar, Profesor Claessen sedang membangun konsorsium Belanda.

Timnya saat ini mencari pendanaan untuk memulai penelitian mikroba Streptomyces, yang ditemukan di tanah bumi. Mikroba ini berperan dalam mengurai bahan organik.

Kemudian PPJ juga dapat digunakan untuk menghasilkan antibiotik baru. Pada titik ini, ini akan menjadi berita bagus mengingat fakta bahwa resistensi antibiotik adalah masalah yang mendesak secara global.

Gurun Atacama: Mars di Bumi

Itu Gurun Atacama di Chili, di pantai Pasifik dan di barat pegunungan Andes di Amerika Selatan, dikenal sebagai tempat non-kutub terkering di planet ini. Tanah gurun Atacama telah menjadi dibandingkan dengan permukaan planet Mars.

Bukan hanya gurun Atacama yang dijadikan lokasi produksi film dengan adegan di Mars, seperti Space Odyssey: Voyage to the Planets, tetapi ESA juga telah menguji a penjelajah self-steering di Atacama karena kesamaan dengan kondisi Mars.

Seperti Mars, Atacama juga hadirtidak ada tanda-tanda kehidupan. Pada tahun 2003, para peneliti melaporkan bahwa mereka menggandakan tes yang digunakan oleh pendarat Viking 1 dan Viking 2 Mars untuk mendeteksi kehidupan, tidak menemukan tanda-tanda kehidupan.

NASA menggunakan Atacama untuk menguji instrumen untuk misi Mars di masa depan. Atacama juga merupakan situs pengujian untuk Program Deteksi Gua Bumi-Mars yang didanai NASA.

Perklorat di Mars dan Bumi

Itu Phoenix Mars Lander, sebuah proyek yang dipimpin oleh Universitas Arizona atas nama NASA, mendeteksi perklorat di permukaan Mars pada tahun 2008 dan perklorat juga telah ditemukan di gurun Atacama.

Endapan nitrat terkait yang mengandung bahan organik telah menimbulkan spekulasi bahwa kehidupan di Mars tidak bertentangan dengan perklorat.

Karena keberadaan perklorat dan kemiripannya dengan Mars, tepatnya, Profesor Claessen dan Konsorsium Belanda dapat menggunakan tanah di Atacama untuk menyelidiki detoksifikasi tanah.

Mesin Rekayasa Genetika Internasional (iGEM)

Sementara itu, sudah memiliki akses ke RPM untuk melakukan eksperimen mereka, tim dari Siswa Profesor Claessen memasuki kompetisi Mesin Rekayasa Genetika Internasional menghadirkan solusi untuk masalah tersebut menumbuhkan tanaman tidak beracun di Mars.

Itu iGEM adalah organisasi nirlaba independen untuk kemajuan biologi sintetik, pendidikan dan persaingan, serta pengembangan komunitas dan kolaborasi terbuka.

Tim di sini fokus pada tren penelitian paling penting untuk mendorong batas-batas biologi sintetik dengan menangani masalah umum sehari-hari yang dihadapi dunia, seperti resistensi bakteri terhadap antibiotik.


Tonton videonya: Farmakognosi Dasar-X. Lignum, Thallus, Tuber. PJJ Daring Asmit 2021 (September 2021).