Direkomendasikan oleh Dhafina Fadhilah Fathin (Archaea’22)
Psst psst, kalian tahu tidak kalau tanaman akan lebih mudah mengurangi pemanasan global jika hidup tanpa bakteri-yang-memfiksasi-nitrogen!
Hah?! Kok bisa?!
Bagi kalian yang ingin mengupas lebih jauh tentang kasus langka, ada penemuan baru terkait sel pemfiksasi nitrogen. Selama ini, diketahui bahwa hanya sel prokariotik yang dapat mengambil nitrogen dari atmosfer dan mengubahnya menjadi bentuk ammonia (NH3) yang dapat digunakan oleh organisme eukariotik untuk mendukung pertumbuhannya. Namun, penelitian baru oleh Coale dkk. yang baru dirilis pada tahun 2024 menyatakan bahwa telah ditemukannya organel pada sel eukariotik yang dapat memfiksasi nitrogen, yaitu pada sel alga laut Braarudosphaera bigelowii. Penemuan ini juga dibahas juga pada artikel yang ditulis oleh Malsbury (2024). Di artikel tersebut, Malsbury membahas mengenai penemuan organel yang memfiksasi nitrogen PERTAMA pada sel eukariotik dan evolusi organisme tersebut.
Sel eukariotik memerlukan sel prokariotik sebagai endosimbion (organisme yang hidup di dalam tubuh atau sel organisme lain dalam hubungan saling menguntungkan) untuk memenuhi kebutuhan mereka akan nitrogen. Nitrogen diperlukan oleh tanaman untuk membentuk klorofil sebagai komponen utama fotosistesis, sedangkan alga memerlukan nitrogen untuk membentuk protein-dalam-sel yang mendukung pertumbuhannya. Beruntungnya, sel prokariotik seperti sianobakteri memiliki beberapa spesies yang mampu memfiksasi nitrogen ini.
UCYN-A
UCYN-A (Candidatus Atelocyanobacterium Thalassa) menjadi sorotan sel prokariotik baru yang berperan sebagai endosimbion sel eukariotik alga haptophyta Braarudosphaera bigelowii. Penemuan terbaru menunjukkan bahwa alga tersebut telah membuat protein dengan ‘label’ yang dapat dikenali organel pengikat nitrogen, yaitu nitroplas. Sebelumnya, alga haptophyta ini tidak memiliki organel tersebut, tetapi UCYN-A yang memiliki kemampuan mengikat nitrogen telah berevolusi dan berintegrasi dengan kuat pada struktur alga — memungkinkan dirinya untuk turut membelah dalam pembelahan sel alga dan mengimpor protein yang dikodekan oleh genom alga. Hal ini menjadikan UCYN-A memenuhi syarat untuk disebut sebagai organel pengikat nitrogen atau nitroplas. Keren kan?
Wawasan baru
Jadi, penemuan ini menjadi kunci untuk membuka wawasan baru dalam memahami asal-usul sel kita (eukariotik) pada organellogenesis. Selain itu, fakta bahwa evolusi memerlukan waktu yang lama, bahkan hingga miliaran tahun menjadikan penemuan ini sebagai kasus langka yang menarik untuk dipelajari lebih lanjut. Penemuan ini pun dapat dikembangkan potensinya dalam pupuk ramah lingkungan di bidang pertanian. Kita bisa juga mengurangi pemanasan global dengan merekayasa sel tanaman supaya dapat memiliki organel nitroplas yang secara alami dapat mengikat nitrogen dari atmosfer. Yuk baca artikel referensi dan jurnal-jurnal terkait!
Referensi
Coale, T. H., Loconte, V., Turk-Kubo, K. A., Vanslembrouck, B., Mak, W. K. E., Cheung, S., … & Zehr, J. P. (2024). Nitrogen-fixing organelle in a marine alga. Science, 384(6692), 217-222.
Malsbury, E. (2024). Scientists discover first nitrogen-fixing organelle. https://phys.org/news/2024-04-scientists-nitrogen-organelle-1.html#google_vignette