Jepang Menciptakan Sel Buatan yang Bisa Menghasilkan Energi Sendiri

Liputan6.com, Tokyo - Para ilmuwan di Jepang mengembangkan sel buatan yang mampu menghasilkan energi kimia dan mensintesis bagian dari konstruksi mereka sendiri.

Hal itu membuat sel-sel buatan ini berfungsi selayaknya sel biologis asli --sel yang dapat membangun dan mengatur jaringan mereka sendiri secara alami.

Temuan ini tidak hanya dianggap dapat membantu manusia dalam memahami cara sel-sel asli bekerja, tapi juga dinilai sangat penting untuk sejumlah bidang penelitian lain, seperti upaya berkelanjutan untuk memproduksi organ buatan dan jaringan tubuh untuk melawan penyakit.

"Saya telah lama mencoba untuk menciptakan sel buatan yang hidup, terutama berfokus pada membran," kata ketua peneliti, Yutetsu Kuruma, dari Tokyo Institute of Technology di Jepang.

"Dalam pekerjaan kami, sel-sel buatan dibungkus dengan membran lipid. Struktur membran kecil dienkapsulasi di dalamnya. Dengan cara ini, membran sel adalah aspek terpenting dari pembentukan sel," lanjutnya, sebagaimana dikutip dari Science Alert, Kamis (27/3/2019).

Membran lipid (senyawa non-polar yang larut dalam pelarut organik) mengandung protein ATP synthase (molekul energi kimia yang digunakan sel untuk memenuhi kebutuhan bahan bakarnya) dan bacteriorhodopsin (protein yang digunakan oleh Archaea --satu domain atau kerajaan mikroorganisme bersel satu-- untuk menangkap energi cahaya), dimurnikan dari sel hidup.

Kedua elemen tersebut dirancang untuk saling bahu-membahu agar bisa menggunakan kekuatan cahaya guna menciptakan perbedaan energi di dalam sel, dan kemudian mengaplikasikan perbedaan tersebut untuk membangun lebih banyak molekul dan lebih banyak protein.

"Selama masa percobaan, proses fotosintesis terjadi seperti yang diharapkan para ilmuwan. Sel-sel buatan meniru sel nyata dengan membuat messenger RNA (mRNA) dari DNA, dan kemudian memproduksi protein dari mRNA," kata ilmuwan dari Jepang itu.

Fitur utama di sini adalah kemampuan sel untuk menghasilkan energi itu dan melakukan sintesis mereka sendiri, yang berpotensi mengarah pada penciptaan sel buatan independen yang dapat dipertahankan sendiri.

Saksikan video pilihan berikut ini:

Akan tetapi, dalam riset tersebut ilmuwan tidak sanggup menduplikasi berbagai protein yang bisa dilakukan oleh sel pada umumnya.

Para ilmuwan mengatakan, pekerjaan mereka juga bisa menjadi penting dalam studi sel-sel proto, yang diperkirakan datang sebelum sel-sel modern.

Lalu, bagaimana sel-sel proto menghasilkan energi untuk membuat metabolisme mereka sendiri?

Jika dua protein membran dapat menghasilkan energi yang cukup untuk mendorong pembentukan gen, seperti yang ditunjukkan dalam penelitian ini, maka sel proto mungkin bisa menggunakan sinar matahari untuk berevolusi menjadi apa yang kita kenal sebagai sel modern.

Ketika penelitian berlanjut, kita mungkin dapat mencapai dan mengamati titik kritis perkembangan sel yang terjadi di Bumi pada zaman purba.

"Sistem sel fotosintesis buatan kami membuka jalan untuk membangun sel buatan yang bebas energi," tulis para peneliti.

Sementara itu, penelitian ini sekarang telah dipublikasikan di Nature Communications.