Penelitian baru yang dilakukan di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) mengungkapkan bahwa kondisi gayaberat mikro yang unik secara signifikan mengubah dinamika antara bakteriofag – virus yang menginfeksi bakteri – dan inang bakterinya. Penelitian yang dipimpin oleh para peneliti dari University of Wisconsin-Madison dan Rhodium Scientific Inc., menunjukkan bagaimana tidak adanya berat badan berdampak pada tingkat infeksi, adaptasi genetik, dan bahkan potensi peningkatan bioteknologi terestrial.
Infeksi Tertunda, Evolusi yang Dipercepat
Eksperimen yang melibatkan bakteriofag T7 dan bakteri Escherichia coli menunjukkan penundaan infeksi yang nyata pada kondisi gayaberat mikro. Sedangkan fag T7 biasanya menginfeksi dan menghancurkan E. coli dalam waktu 30 menit di Bumi, tidak ada pertumbuhan virus terukur yang teramati selama jam-jam awal di luar angkasa. Namun, setelah 23 hari, bakteriofag berhasil berkembang biak sehingga mengurangi populasi bakteri. Hal ini menunjukkan bahwa gayaberat mikro tidak mencegah infeksi, melainkan memperlambat infeksi pada awalnya.
Penundaan ini kemungkinan besar disebabkan oleh berkurangnya konveksi cairan karena tidak adanya gravitasi, sehingga menghambat pertemuan fisik antara partikel virus dan sel bakteri. Gangguan pencampuran normal ini mempengaruhi tahap awal infeksi, sehingga memberikan keuntungan sementara bagi bakteri.
Mutasi Genetik Mengungkapkan Tekanan Adaptif
Untuk memahami konsekuensi jangka panjang, para peneliti mengurutkan genom bakteriofag dan bakteri setelah inkubasi berkepanjangan dalam gayaberat mikro. Hasilnya menunjukkan banyaknya mutasi baru pada kedua organisme tersebut, yang menegaskan bahwa mereka telah beradaptasi dengan lingkungan luar angkasa. Yang terpenting, pola mutasi ini berbeda dari yang diamati di bawah gravitasi Bumi, yang menunjukkan adanya tekanan selektif unik yang berperan di luar angkasa.
Studi ini berfokus secara khusus pada protein pengikat reseptor bakteriofag – sebuah komponen penting yang menentukan seberapa efektif virus mengenali dan menginfeksi inangnya. Pemindaian mutasi mendalam mengungkapkan perbedaan signifikan dalam evolusi protein ini antara eksperimen gayaberat mikro dan terestrial.
Adaptasi Berbasis Ruang Angkasa Meningkatkan Aplikasi Terestrial
Mungkin temuan yang paling mengejutkan adalah varian bakteriofag yang berevolusi dalam gayaberat mikro menunjukkan peningkatan efektivitas terhadap strain E. coli di Bumi. Hal ini menunjukkan bahwa tekanan selektif di ruang angkasa dapat menghasilkan adaptasi virus dengan aplikasi terestrial yang berharga, sehingga berpotensi membuka jalan baru untuk terapi fag dan bioteknologi.
“Menjelajahi aktivitas fag di lingkungan non-terestrial mengungkap faktor penentu kebugaran genetik baru dan membuka jalan baru untuk merekayasa fag untuk penggunaan terestrial.”
Keberhasilan penelitian ini menjadi landasan bagi penyelidikan masa depan terhadap ISS. Dengan mempelajari bagaimana virus dan bakteri berevolusi dalam kondisi ekstrim, para ilmuwan dapat menemukan cara-cara baru untuk memerangi resistensi antibiotik, mengembangkan alat diagnostik canggih, dan memanfaatkan kekuatan fag untuk berbagai tujuan bioteknologi.
Studi ini memperkuat nilai penelitian berbasis ruang angkasa tidak hanya untuk memahami proses biologis mendasar tetapi juga untuk menghasilkan solusi praktis terhadap tantangan-tantangan terestrial yang mendesak.
P.Huss dkk. 2026. Gayaberat mikro membentuk kembali koevolusi bakteriofag-inang di Stasiun Luar Angkasa Internasional. PLoS Biol 24 (1): e3003568; doi: 10.1371/journal.pbio.3003568
