Penelitian Bakteri yang baru ditemukan melawan perubahan iklim

Penelitian Bakteri yang baru ditemukan melawan perubahan iklim – Peneliti Cornell telah menemukan spesies baru bakteri tanah – yang mereka beri nama untuk mengenang profesor Cornell yang pertama kali menemukannya yang sangat mahir dalam memecah bahan organik, termasuk bahan kimia penyebab kanker yang dilepaskan ketika batu bara, gas, minyak dan sampah dibakar.

Penelitian Bakteri yang baru ditemukan melawan perubahan iklim

hospitalmicrobiome – “Mikroba telah ada di sini sejak kehidupan dimulai, hampir 4 miliar tahun. Mereka menciptakan sistem tempat kita hidup, dan mereka mempertahankannya,” kata Dan Buckley , profesor ekologi mikroba di Bagian Ilmu Tanah dan Tanaman di Sekolah Ilmu Tanaman Integratif. “Kita mungkin tidak melihat mereka, tetapi mereka menjalankan pertunjukan.”

Baca juga : Penelitian Tentang Mikroba Terapeutik untuk Mengatasi Penyakit

Melansir cornell, Buckley dan lima peneliti Cornell lainnya, bersama dengan rekan dari Lycoming College, menggambarkan bakteri baru dalam sebuah makalah, “ Paraburkholderia madseniana sp. nov., bakteri pendegradasi asam fenolik yang diisolasi dari tanah hutan asam ”, diterbitkan 6 Februari di International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

Bakteri baru, madseniana, dinamai untuk menghormati mendiang Gene Madsen, profesor mikrobiologi yang memulai penelitian. Dia meninggal pada tahun 2017 , sebelum dia bisa mengkonfirmasi penemuan itu.

Semua tumbuhan dan hewan, termasuk manusia, memiliki kumpulan bakteri ramah yang membantu kita mencerna makanan dan melawan infeksi. Bakteri yang hidup di tanah tidak hanya membantu tanaman tumbuh, mengatasi stres dan melawan hama, mereka juga penting untuk memahami perubahan iklim.

Bakteri yang baru ditemukan termasuk dalam genus Paraburkholderia, yang dikenal karena kemampuannya untuk mendegradasi senyawa aromatik dan, pada beberapa spesies, kapasitasnya untuk membentuk bintil akar yang memfiksasi nitrogen di atmosfer. Nama spesies, madseniana, mencerminkan warisan pekerjaan Madsen di bidang mikrobiologi lingkungan.

Penelitian Madsen berfokus pada biodegradasi – peran mikroba dalam memecah polutan di tanah yang terkontaminasi – dengan fokus khusus pada polutan organik yang disebut hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH). Karyanya merupakan terobosan dalam menyediakan alat-alat alami untuk mengatasi limbah berbahaya di daerah di mana tanah yang terkontaminasi tidak dapat dengan mudah digali dan dipindahkan.

“Gene adalah pria yang rendah hati dan ilmuwan hebat. Saya sangat senang melihat warisannya hidup dengan cara ini,” kata Esther Angert , profesor dan ketua Departemen Mikrobiologi. “Sangat tepat bahwa bakteri dengan ciri-ciri ini dinamai menurut ahli mikrobiologi lingkungan yang luar biasa ini. Saya pikir Gene pasti tersenyum.”

Pekerjaan dimulai di hutan percobaan Cornell di Turkey Hill, area alami yang dikelola oleh Cornell Botanic Gardens . Madsen mengisolasi bakteri baru dari tanah hutan; Tim Buckley menyelesaikan proyek tersebut.

Langkah pertama adalah mengurutkan gen RNA ribosom bakteri, yang memberikan bukti genetik bahwa madseniana adalah spesies unik. Dalam mempelajari bakteri baru, para peneliti memperhatikan bahwa madseniana sangat mahir dalam memecah hidrokarbon aromatik, yang membentuk lignin, komponen utama biomassa tanaman dan bahan organik tanah. Hidrokarbon aromatik juga ditemukan dalam polusi PAH beracun.

Ini berarti bahwa bakteri yang baru diidentifikasi dapat menjadi kandidat untuk penelitian biodegradasi dan pemain penting dalam siklus karbon tanah.

Laboratorium Buckley berfokus pada peran bakteri dalam siklus karbon – siklus alami karbon melalui Bumi dan atmosfer, yang menurut para ilmuwan telah dihancurkan oleh emisi karbon manusia yang berlebihan.

“Kami hanya tahu sedikit tentang bagaimana bakteri tanah beroperasi,” kata Buckley. “Tanah, setiap tahun, memproses sekitar tujuh kali lebih banyak karbon daripada semua emisi manusia dari mobil, pembangkit listrik, dan unit pemanas, di seluruh dunia, hanya dalam pekerjaan alami mereka untuk menguraikan bahan tanaman. Karena begitu banyak karbon yang melalui tanah, perubahan kecil dalam cara kita mengelola tanah dapat berdampak besar pada perubahan iklim.”

Dalam kasus madseniana, lab Buckley ingin mempelajari lebih lanjut tentang hubungan simbiosis antara bakteri dan pohon hutan. Penelitian awal menunjukkan bahwa pohon memberi makan karbon ke bakteri, dan pada gilirannya bakteri mendegradasi bahan organik tanah, sehingga melepaskan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor untuk pohon.

Memahami bagaimana bakteri memecah karbon di tanah dapat menjadi kunci keberlanjutan tanah dan kemampuan untuk memprediksi masa depan iklim global.

Roland Wilhelm, seorang rekan postdoctoral di laboratorium Buckley, adalah penulis pertama makalah tersebut. Rekan penulis lainnya termasuk Sean Murphy, seorang Ph.D. mahasiswa di laboratorium; asisten peneliti sarjana Nicole Feriancek ’22 dan David Karasz ’20; Christopher DeRito, spesialis dukungan penelitian; dan Jeffrey Newman, seorang profesor biologi di Lycoming College.

Penelitian ini didukung oleh Institut Pangan dan Pertanian Nasional USDA melalui hibah McIntire Stennis.