5 Fungsi Plasmid pada Bakteri yang Berperan Penting dalam Kehidupan Sehari-hari

Fungsi Plasmid pada Bakteri. Foto hanya ilustrasi. Sumber foto: Unsplash/CDC

Penjelasan mengenai fungsi plasmid pada bakteri ini penting untuk diketahui masyarakat. Dikutip dari buku Rekayasa Genetika, Aji dkk (2023: 71), plasmid adalah elemen genetik kecil, berbentuk sirkuler, dan terpisah dari kromosom utama dalam sel bakteri.

Meskipun plasmid tidak selalu diperlukan untuk kelangsungan hidup bakteri, elemen ini menawarkan keuntungan khusus. Keuntungan tersebut mendukung adaptasi dan pertahanan bakteri di lingkungan yang berubah.

Kenali Fungsi Plasmid pada Bakteri

Fungsi Plasmid pada Bakteri. Foto hanya ilustrasi. Sumber foto: Unsplash/Michael

Plasmid mampu membawa gen tambahan yang tidak ada dalam DNA inti. Sehingga bakteri yang memiliki plasmid dapat memiliki kemampuan ekstra yang membantunya bertahan.

Ilmuwan menggunakan plasmid untuk memasukkan gen tertentu ke dalam bakteri sehingga dapat menghasilkan protein atau enzim tertentu, seperti insulin, dalam jumlah besar. Dengan berbagai fungsi ini, plasmid telah menjadi elemen penting.

Baik untuk kelangsungan hidup bakteri maupun dalam pengembangan teknologi medis. Berikut penjelasan mengenai beberapa fungsi plasmid pada bakteri.

1. Transfer Genetik

Salah satu fungsi utama plasmid adalah memfasilitasi transfer genetik antar bakteri, yang disebut konjugasi. Konjugasi memungkinkan perpindahan plasmid dari satu bakteri ke bakteri lain melalui sebuah struktur khusus yang disebut pilus.

Proses ini memungkinkan gen-gen penting, seperti gen resistensi antibiotik, menyebar dengan cepat di antara populasi bakteri. Dalam konjugasi, bakteri yang membawa plasmid akan menempel pada bakteri penerima dan menyalurkan plasmid melalui pilus.

Sehingga bakteri penerima sekarang memiliki gen tambahan. Transfer genetik ini mempercepat evolusi bakteri dalam menghadapi lingkungan yang penuh tantangan.

Hal ini membuat bakteri mampu beradaptasi dengan kondisi yang berubah dengan cepat, meningkatkan peluang kelangsungan hidupnya. Karena kemampuan transfer inilah, plasmid menjadi sangat penting dalam adaptasi bakteri di berbagai lingkungan.

2. Resistensi Terhadap Antibiotik

Banyak plasmid mengandung gen yang memungkinkan bakteri bertahan terhadap berbagai jenis antibiotik. Gen-gen ini, yang disebut gen resistensi antibiotik, mengkode enzim atau protein yang dapat menetralkan atau menghancurkan antibiotik.

Misalnya β-laktamase yang menetralkan efek antibiotik jenis penisilin. Dengan adanya gen ini, bakteri dapat bertahan di lingkungan yang mengandung antibiotik, baik yang ditemukan secara alami maupun yang diberikan dalam pengobatan manusia.

Resistensi antibiotik yang disebabkan oleh plasmid telah menjadi masalah serius di dunia kesehatan. Hal tersebut dikarenakan infeksi yang disebabkan oleh bakteri resisten antibiotik menjadi lebih sulit diobati.

Bakteri yang memiliki gen resistensi dapat menularkannya ke bakteri lain melalui transfer gen, menyebabkan penyebaran cepat resistensi di komunitas bakteri. Karena hal ini, plasmid menjadi fokus utama dalam menanggulangi penyebaran resistensi antibiotik secara global.

3. Produksi Senyawa Toksik atau Bakteriostatik

Beberapa plasmid memungkinkan bakteri menghasilkan senyawa toksik atau bakteriosida. Misalnya bakteriocin, yang berguna dalam mempertahankan diri dari kompetitor.

Bakteriocin dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri lain yang tidak memiliki plasmid serupa. Selain itu, bakteriocin memberikan keuntungan kompetitif bagi bakteri pembawa plasmid tersebut.

Dalam lingkungan dengan sumber daya yang terbatas, bakteri yang mampu menghasilkan senyawa toksik dapat lebih mudah mengamankan sumber daya untuk dirinya sendiri. Ini juga membantu bakteri bertahan di lingkungan yang dipenuhi dengan bakteri pesaing.

Dengan adanya plasmid, bakteri menjadi lebih dominan dan mampu mengendalikan pertumbuhan populasi pesaing di sekitarnya. Dalam ekosistem mikroba, plasmid dengan gen penghasil toksin ini memiliki peran penting dalam membentuk komposisi komunitas bakteri.

4. Kemampuan Mencerna Zat yang Kompleks

Plasmid juga dapat membawa gen yang memungkinkan bakteri memecah dan memetabolisme zat yang biasanya sulit dicerna. Misalnya minyak bumi atau senyawa berbahaya lainnya.

Gen ini menghasilkan enzim khusus yang memperluas kemampuan bakteri dalam mengakses sumber makanan atau energi tidak umum. Misalnya, beberapa plasmid pada bakteri memungkinkan pendegradasian senyawa organik kompleks di tanah atau air tercemar.

Sehingga bakteri tersebut dapat bertahan dan berkembang biak. Dengan kemampuan ini, plasmid menjadikan bakteri agen bioremediasi yang berguna dalam lingkungan yang tercemar.

Dalam lingkungan yang sulit dan ekstrem, bakteri yang memiliki plasmid jenis ini dapat hidup lebih lama dan mendominasi ekosistem tersebut. Plasmid ini berperan besar dalam memfasilitasi adaptasi bakteri terhadap lingkungan yang kurang ramah.

5. Vektor dalam Rekayasa Genetika

Plasmid memainkan peran penting dalam bioteknologi sebagai vektor untuk transfer gen dalam rekayasa genetika. Dalam penelitian, plasmid dimodifikasi dengan menambahkan gen asing yang diinginkan, seperti gen yang mengkode insulin.

Kemudian diperkenalkan ke dalam bakteri. Bakteri dengan plasmid yang membawa gen ini dapat memproduksi protein yang diinginkan dalam jumlah besar, yang bermanfaat dalam berbagai industri, terutama industri medis.

Misalnya, produksi insulin manusia dilakukan dengan bakteri yang memiliki plasmid yang mengandung gen insulin. Ini memungkinkan produksi insulin dengan biaya yang lebih rendah dan dalam jumlah yang besar untuk kebutuhan medis.

Dengan menggunakan plasmid, proses pengembangan obat, enzim, dan protein menjadi lebih mudah dan efisien.

Baca juga: Apa yang Dibentuk Oleh Bakteri pada Kondisi Suhu yang Sangat Panas?

Fungsi plasmid pada bakteri memberikan manfaat signifikan, baik dalam aspek alamiah sebagai mekanisme adaptasi maupun dalam penerapan teknologi untuk kebutuhan manusia. (Msr)