Modifikasi Protein G Untuk Mengarahkan Jamur Infeksi ke Jamur Penghasil Biofuel

Sebuah penelitian oleh ilmuan dari University of California Riverside mengenai protein pada jamur, Penelitian tersebut menunjukkan protein yang sama antara yang memungkinkan indera manusia seperti penciuman juga memungkinkan jamur tertentu merasakan sesuatu yang bisa mereka makan.

Manusia menggunakan protein yang sama untuk mencium, merasakan, dan melihat

Memahami bagaimana jamur merasakan dan mencerna tanaman juga dapat membantu para ilmuwan merekayasa galur jamur yang lebih efisien dalam memproduksi biofuel, serta menawarkan jalan baru untuk melindungi orang dari kelaparan karena kekurangan makanan akibat jamur patogen.

Penelitian yang terbit di jurnal American Society for Microbiology mBio, merinci bagaimana jamur bereaksi terhadap selulosa, komponen utama dinding sel tumbuhan. Manusia dan hewan lain kekurangan enzim untuk mencerna selulosa, tetapi jamur dapat mengubahnya menjadi glukosa, gula yang menjadi bahan baku biofuel yang sangat baik.

Protein G dan Mekanisme kerjanya 

Kunci dari proses konversi ini adalah protein G, yang mengirimkan sinyal dari membran luar sel ke dalam nukleusnya.

“Protein ini mendapatkan informasi tentang apa yang ada di luar sel ke dalam apa yang pada dasarnya adalah otak sel, nukleus, yang kemudian menginstruksikan sel untuk menghasilkan campuran enzim pencerna selulosa,” kata penulis studi dan mahasiswa doktoral biokimia, Logan Collier.

Untuk menentukan apakah protein G berperan dalam kemampuan jamur untuk merasakan selulosa di dekatnya, para peneliti memodifikasi strain jamur yang disebut Neurospora crassa. Begitu protein G bermutasi, Neurospora tidak lagi memiliki kemampuan untuk “melihat” keberadaan selulosa.

Neurospora adalah jamur berfilamen, artinya jamur itu terbuat dari tabung tipis yang memanjang dan membentuk jaring saat tumbuh. Ini memainkan peran penting dalam lingkungan, mendaur ulang karbon dengan mengonsumsi materi tanaman yang membusuk dan mengubahnya menjadi glukosa. Ini juga terkait erat dengan jamur patogen yang membunuh tanaman seperti tomat dan gandum. Satu spesies terkait juga menyebabkan kehancuran beras untuk memberi makan sekitar 80 juta orang setiap tahun. Mengetahui cara mengganggu sinyal protein G dalam jamur sehingga tidak dapat mendeteksi makanannya bisa menjadi sangat penting untuk menghentikan jenis infeksi ini.

Ke depannya, tim peneliti ingin menerapkan apa yang telah mereka pelajari pada produksi biofuel.

“Ternyata dari penelitian kami bahwa ada cara untuk memodifikasi jamur untuk menghasilkan enzim pencerna selulosa ekstra, yang akan membuatnya lebih efisien dalam memecah bahan baku biofuel,” kata Collier. Berdasarkan sumber terbarukan seperti tumbuhan, bahan bakar nabati dapat memainkan peran berharga dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Jurnal Referensi:

• Logan A. Collier, Arit Ghosh, Katherine A. Borkovich. 2020. Heterotrimeric G-Protein Signaling Is Required for Cellulose Degradation in Neurospora crassa. mBio, 2020; 11 (6) DOI: 10.1128/mBio.02419-20