Bacillus subtilis, bakteri Gram-positif yang umum ditemukan di tanah dan saluran pencernaan, telah menarik perhatian para ilmuwan sejak abad ke-19. Bakteri ini telah menjadi bintang di dunia bioteknologi karena kemampuannya bertahan di lingkungan ekstrem dan keunikannya sebagai model penelitian laboratorium. Artikel ini akan membahas potensi biologi dan penelitian B. subtilis serta mempelajari lebih lanjut tentang mengapa bakteri ini disebut sebagai model penelitian terbaik.
"Bacillus subtilis adalah bakteri Gram-positif yang banyak dipelajari dan memiliki karakteristik biologis yang unik, menjadikannya platform penting untuk memahami gen dan proses metabolisme bakteri."
Ciri-ciri utama B. subtilis meliputi bentuknya yang seperti batang, kemampuan membentuk endospora yang tahan terhadap panas dan kekeringan, serta motilitasnya yang kuat, yang memungkinkannya bertahan hidup di lingkungan yang berubah-ubah. Meskipun sebelumnya dianggap sebagai bakteri aerobik absolut, penelitian terkini menunjukkan bahwa bakteri ini juga memiliki sifat anaerobik fakultatif, yang selanjutnya meningkatkan daya tahan hidupnya.
B. subtilis banyak ditemukan di tanah bagian atas dan dianggap sebagai bakteri komensal umum di usus manusia. Penelitian terkait menunjukkan bahwa kepadatan spora di tanah dapat mencapai sekitar 106 spora per gram, dan jumlah spora dalam tinja manusia juga sekitar 104. Hal ini menunjukkan pentingnya B. subtilis dalam rantai makanan dan dapat memasuki saluran usus hewan melalui tumbuhan.
"B. subtilis membentuk biofilm pada akar tanaman, yang mungkin menjelaskan keberadaannya di mana-mana dalam mikrobiota usus."
B. subtilis dapat bereproduksi dengan pembelahan simetris atau pembelahan asimetris, yang terakhir menghasilkan endospora yang dapat bertahan hidup di lingkungan yang keras untuk waktu yang lama. Ketika menghadapi kekurangan nutrisi, bakteri memasuki sporulasi, tahap siklus hidup penting yang penting untuk memahami diferensiasi sel bakteri.
"Selama proses sporulasi, B. subtilis menyaring faktor σ kunci untuk mendorong pembentukan endospora. Proses ini telah dipelajari secara mendalam oleh para ilmuwan."
Dengan sekitar 4.100 gen, struktur genom B. subtilis menjadikannya model yang ideal untuk penelitian genetik. Khususnya dalam memahami replikasi gen bakteri, berbagai tingkat protein terlibat dalam berbagai tahap, termasuk inisiasi, pemanjangan, dan penghentian.
"Genom B. subtilis menunjukkan keragaman genetik yang cukup besar, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengeksplorasi berbagai detail fungsi gen."
B. subtilis telah digunakan dalam produksi industri sejak abad ke-20, terutama dalam pembuatan enzim, yang menyediakan metode produksi yang sangat efisien. Dalam istilah medis, B. subtilis telah banyak digunakan sebagai stimulan kekebalan untuk membantu mengobati penyakit gastrointestinal dan saluran kemih. B. subtilis dapat merangsang sekresi berbagai antibodi dan pelepasan sitokin, serta memiliki efek positif dalam memperkuat sistem kekebalan tubuh.
Dalam beberapa tahun terakhir, penemuan dan transformasi subspesies B. subtilis baru telah membuka lebih banyak kemungkinan. Misalnya, beberapa galur yang dimodifikasi telah digunakan untuk menghasilkan bahan-bahan yang bermanfaat dalam produk perawatan kulit dan pakan unggas. Dengan pesatnya perkembangan teknologi genetika, penelitian tentang B. subtilis sebagai organisme model akan terus berkembang hingga pengembangan teknologi pengobatan baru dan tanaman yang dimodifikasi secara genetika.
Mengingat banyaknya kegunaan dan fleksibilitas bakteri Bacillus subtilis, orang-orang jadi berpikir tentang potensi aplikasi tak terduga apa lagi yang dapat kita manfaatkan untuk organisme kecil ini?