Stasiun Luar Angkasa Internasional
Urutan genom lengkap virus dan bakteri yang dibawa ke Stasiun Luar Angkasa Internasional mengungkapkan kedua mutasi tersebut spesifik pada lingkungan gayaberat mikro.
Bakteri dan virus yang menginfeksinya telah berjuang secara evolusi selama miliaran tahun. Bakteri mengembangkan pertahanan terhadap infeksi virus, sementara virus mengembangkan cara baru untuk menghancurkan pertahanan tersebut. Proses ini membentuk ekosistem mikroba di seluruh bumi, dari kedalaman laut hingga komunitas tanah. Namun apa jadinya jika pertempuran ini dilakukan di luar angkasa?
Phil Huss dan rekan-rekannya di Universitas Wisconsin-Madison memutuskan untuk mengetahuinya dengan mengirimkan sampel *E. coli* terinfeksi virus T7 ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Mereka membandingkan bagaimana interaksi virus-bakteri terungkap dalam gayaberat mikro dengan sampel identik yang disimpan di Bumi, mengamati evolusi secara real time dalam kondisi fisik yang berbeda secara mendasar.
Meskipun virus T7 akhirnya berhasil menginfeksi inang bakterinya di stasiun, semuanya itu terjadi secara berbeda daripada di Bumi. Pengurutan genom lengkap mengungkapkan bahwa virus dan bakteri terakumulasi mutasi spesifik yang berbeda untuk lingkungan gayaberat mikro, perubahan yang tidak terjadi pada populasi terestrial.
Virus yang menghuni ruang angkasa secara bertahap mengembangkan mutasi yang bisa terjadi meningkatkan infektivitas Anda dan meningkatkan kemampuannya untuk berikatan dengan reseptor di permukaan sel bakteri. Namun, populasi orbital *E. E. coli* telah mengumpulkan rangkaian mutasi pelindungnya sendiri, membantu mereka bertahan baik dari serangan virus maupun tantangan dalam kondisi yang hampir tidak berbobot.
Gayaberat mikro secara mendasar mengubah fisika bagaimana virus bertemu dengan bakteri. Di Bumi, gravitasi memengaruhi dinamika fluida dan perilaku sedimentasi yang memengaruhi laju tumbukan antara virus dan targetnya. Di orbit, aturan umum ini tidak berlaku lagi. Para peneliti menemukan bahwa infeksi berlangsung lebih lambat di Luar Angkasa, menunjukkan bahwa perubahan fisik ini sangat penting bagi kesuksesan virus.
Tim kemudian menggunakan teknik yang disebut pemindaian mutasi mendalam untuk memeriksa perubahan pada protein pengikat reseptor T7, kunci molekuler yang membuka kunci sel bakteri. Hal ini mengungkapkan perbedaan yang lebih signifikan antara gayaberat mikro dan kondisi terestrial. Terutama, beberapa adaptasi yang disebabkan oleh ruang angkasa terbukti berguna di Bumi.
Ketika para peneliti memperkenalkan mutasi terkait gayaberat mikro ke T7 dan mengujinya terhadap *E. coli*, mutasi yang terkait dengan gayaberat mikro terbukti lebih efektif. Pada strain E. coli* yang menyebabkan infeksi saluran kemih pada manusia, strain yang biasanya resisten terhadap T7, virus yang dimodifikasi menunjukkan peningkatan aktivitas secara drastis. Evolusi di orbit telah mengungkap solusi atas permasalahan di Bumi.
Temuan ini menyoroti manfaat tak terduga dari penelitian orbital. Dengan menempatkan sistem biologis yang sudah dikenal pada lingkungan yang sangat berbeda, para ilmuwan dapat menemukan jalur evolusi dan solusi genetik yang tidak akan muncul secara alami di Bumi. ISS tidak hanya menjadi platform untuk mempelajari biologi luar angkasa, namun juga laboratorium untuk menemukan pendekatan baru terhadap tantangan terestrial, mulai dari resistensi antibiotik hingga pengelolaan ekosistem mikroba.
