Peneliti Jerman temukan mekanisme bakteri atasi respons imun sel tumbuhan

Jakarta (Indonesia Window) – Banyak bakteri penyebab penyakit mampu menghambat mekanisme pertahanan pada tumbuhan, sehingga lolos dari kehancuran oleh sel tumbuhan, suatu proses yang dikenal sebagai xenophagy.

Sel hewan dan manusia memiliki mekanisme serupa di mana pertahanan sel ‘memakan’ bakteri penyerang – namun beberapa bakteri dapat menghambat proses tersebut.

Sebuah tim peneliti internasional kini telah menggambarkan penghambatan xenophagy pada tanaman untuk pertama kalinya.

Tim ini dipimpin oleh Profesor Suayb stün dari Pusat Biologi Molekuler Tanaman di Universitas Tübingen dan Ruhr-Universität Bochum, Jerman, menurut siaran pers dari Universitas Tübingen, Jerman yang dikeluarkan pada Selasa (31/5).

Studi ini telah diterbitkan dalam The EMBO Journal.

Sel harus terus-menerus menyesuaikan protein di dalamnya untuk mengubah fungsi dan pengaruh dari lingkungan mereka.

“Degradasi protein yang konstan tidak dapat dihindari, jika tidak sel menjadi sempit dan kehabisan bahan,” jelas Suayb stün, yang kelompok kerjanya mempelajari proses degradasi yang diatur secara ketat ini.

Ketika sel harus mendegradasi kompleks protein besar, agregat tidak larut atau seluruh organel, biasanya menggunakan proses yang dikenal sebagai autophagy, secara harfiah artinya ‘memakan dirinya sendiri.’

“Sel hewan dan manusia juga terkadang menggunakan metode degradasi ini ketika mereka ingin menghilangkan penyerang seperti sebagai bakteri patogen. Dalam hal ini, prosesnya juga disebut xenophagy – memakan benda asing,” imbuhnya.

Inang dan patogen

Tetapi pertarungan senjata antara inang dan patogen tidak berakhir di situ. Beberapa bakteri telah mengembangkan protein yang memblokir mesin autophagy yang diarahkan pada mereka. Ini memberi mereka keuntungan dan mereka bisa menyebar lebih jauh.

“Penelitian ini telah diketahui selama beberapa tahun pada sel manusia. Dengan tanaman, kita belum sampai sejauh itu. Ada perbedaan penting antara autophagy pada sel tumbuhan dan hewan – pada tumbuhan, bakteri patogen tidak menembus sel . Mereka tinggal di ruang ekstraseluler,” jelas stün.

Dia mencontohkan bakteri Xanthomonas yang menyebabkan batang, buah, dan daun di berbagai macam tanaman layu dan busuk, serta mempengaruhi tembakau, yang menjadi tanaman model yang dipelajari oleh tim peneliti.

“Bakteri Xanthomonas memperkenalkan efektor ke dalam sel tanaman. Kami menemukan bahwa ini menekan komponen penting dari mesin autophagy. Ini memungkinkan Xanthomonas menyebar lebih jauh,” ujar stün.

“Namun, tanaman itu pada gilirannya menghasilkan protein yang menurunkan efektor oleh autophagy,” lanjutnya, seraya menambahkan bahwa ini adalah bukti pertama xenophagy antimikroba dalam interaksi tanaman-bakteri.

Menurut dia, “Aspek yang menarik dari hal ini adalah bahwa protein yang terlibat, seperti efektor Xanthomonas dan komponen mesin autophagy, sangat mirip pada manusia dan tumbuhan, meskipun mereka diserang oleh bakteri patogen yang berbeda.” stün mengamati bahwa beberapa protein telah sangat dilestarikan dalam organisme yang sangat berbeda selama evolusi.

Studi baru ini memberikan petunjuk penting untuk penelitian dasar lebih lanjut tentang autophagy dan xenophagy pada tanaman. Dalam jangka panjang, proses ini dapat membantu mencegah penyakit tanaman.

Laporan: Redaksi