Main Menu

Membuat Bicylobutanes Dengan Rekayasa Bakteri

Rosyid
09-04-2018 19:23

Ilustrasi penelitian.(Shutterstock/re1)

Artikel Terkait

California, Gatra.com - Para peneliti di Caltech menciptakan jenis bakteri baru yang dapat menghasilkan cincin karbon berukuran mikro tapi kaya energi. Cincin ini menjadi bahan dasar untuk menciptakan bahan kimia lain. Sebelumnya, cincin semacam ini sangat sulit dihasilkan. Sekarang sama mudahnya seperti membuat bir.

Bakteri diciptakan oleh para peneliti di laboratorium Frances Arnold, Caltech. Profesor Teknik Kimia, Bioengineering dan Biokimia Linus Pauling menggunakan teknik yang dinamakan Evolusi Terarah (Directed Evolution). Teknik yang dikembangkan tahun 90-an oleh Frances Arnold ini memungkinkan para peneliti mengembangkan biakkan bakteri dengan sifat-sifat yang diinginkan secara cepat. Sebelumnya lab ini menggunakan teknik serupa untuk memproduksi ikatan carbon-silicon dan carbon-boron yang sebelumnya tidak pernah di alam.

Dalam pernyataann laboratorium itu menyebutkan bahwa bakteri sekarang bisa menghasilkan struktur organik yang kaya energi. "Dengan enzim-enzim baru yang evolusi-nya dilakukan di lab, mikroba membuat cincin-cincin tegang yang secara presisi yang sulit dibuat oleh para ahli kimia."

Lewat makalah yang dipublikasikan di Journal Science Maret lalu, para peneliti merekayasa bakteri Escherichia Coli hingga menghasilkan bicylobutanes, senyawa kimia yang terdiri dari empat atom karbon yang tersusun seperti dua segitiga yang dasarnya saling menempel. Untuk menggambarkannya, bayangkan selembar kertas persegi yang ditarik garis lurus secara diagonal .

Bicyclobutanes terbilang sulit dibuat karena ikatan antara karbon membentuk sudut yang membuatnya sangat tegang. Membengkokkan ikatan semacam ini dari bentuk alaminya membutuhkan sejumlah besar energi dan bisa menghasilkan produk sampingan yang tidak dibutuhkan jikan kondisi untuk sintetis tidak tepat. Tapi justu tegangan itulah yang membentuk bicyclobutanes berguna. Seperti per kaku, ikatan itu menyimpan energi besar yang bisa dipakai untuk mendorong reaksi kimia, membuat prekursor bicylobutanes berguna untuk berbagai produk kimia, farmasi, agrokimia dan material.

Jika molekul dengan tegangan tinggi seperti bicylobutanes dimasukkan ke molekul yang lebih besar mereka bisa memantik munculnya sifat-sifat yang menarik misalnya kemampuan untuk mengalirkan arus listrik ketika mengalami tekanan dari luar. Karakter ini menjadi pintu untuk menciptakan material baru yang cerdas dan responsif terhadap lingkungan sekitar.

Bicylobutanes jarang ditemukan dialam. Ini bisa terjadi karena sifat tidak stabilnya maupun jarangnya mesin biologis yang bisa merakitnya. Tapi kini Lab. Arnold menunjukkan bakteri yang secara genetis diprogram bisa memproduksi bicylobutanes dari material sederhana dan murah.

"Yang mengejutkan kami, enzim dapat direkayasa untuk secara efisien membuat cincin karbon di bawah kondisi ambien," kata mahasiswa pascasarjana Kai Chen, penulis utama di atas kertas seperti yang dilaporkan lama phys, akhir pekan lalu. "Ini pertama kalinya seseorang memperkenalkan jalur non-native untuk bakteri membentuk struktur berenergi tinggi ini."


Editor: Rosyid

Rosyid
09-04-2018 19:23