Proses strobilasi pada Aurelia aurita merupakan tahap transisi dari polip sessile menjadi medusa pelagik yang dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk keberadaan mikrobiota yang menyediakan senyawa beta-karoten. Senyawa ini berperan penting dalam jalur metabolisme asam retinoat (RA) yang mengatur ekspresi gen terkait strobilasi. Studi terbaru menunjukkan bahwa polip yang mengalami sterilisasi memiliki kelainan morfologi yang menghambat proses strobilasi, yang dapat diperbaiki dengan suplementasi beta-karoten atau 9-cis RA.
Analisis transkripsi mengungkapkan bahwa suplementasi beta-karoten dan 9-cis RA pada polip steril mengembalikan ekspresi gen strobilasi ke tingkat normal yang diamati pada polip non-steril. Di sisi lain, penghambatan enzim utama dalam jalur asam retinoat, seperti beta-karoten dioksigenase 1 (BCO1) dan retinaldehid dehidrogenase (RALDH), menyebabkan gangguan dalam proses strobilasi. Selain itu, ekspresi gen sintesis beta-karotenoid dalam mikrobiota polip alami menunjukkan tingkat yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan polip yang telah diberi perlakuan antibiotik, yang menekankan peran mikrobiota dalam penyediaan beta-karoten.
Data eksperimental mendukung model di mana beta-karoten yang dihasilkan oleh bakteri bertindak sebagai prekursor utama untuk sintesis RA, yang pada gilirannya mengatur ekspresi gen-gen penting dalam strobilasi. Studi ini juga mengidentifikasi keberadaan mikroba yang terkait dengan jalur sintesis beta-karoten, termasuk spesies dari Mycobacterium dan Vibrio, yang menunjukkan potensi kontribusi signifikan dalam biosintesis provitamin A bagi inangnya.
Pengurangan mikrobiota dengan perlakuan antibiotik secara signifikan menurunkan ekspresi gen dxs dan ispC dalam jalur metileritritol fosfat (MEP), yang merupakan jalur utama sintesis beta-karoten. Dalam kondisi normal, ekspresi dxs meningkat 50 kali lipat pada polip alami dibandingkan dengan polip yang mengalami perlakuan antibiotik, sedangkan ekspresi ispC mengalami penurunan hingga 900 kali lipat setelah perlakuan antibiotik yang lebih agresif. Hal ini mengindikasikan bahwa mikrobiota berperan dalam mendukung sintesis beta-karoten yang diperlukan untuk strobilasi.
Selain itu, penelitian ini mengidentifikasi bahwa ekspresi gen CL112, CL355, CL390, dan CL631 yang terkait dengan strobilasi menunjukkan penurunan drastis pada polip yang mengalami gangguan mikrobiota. Namun, suplementasi beta-karoten berhasil mengembalikan ekspresi gen-gen ini ke tingkat yang mendekati polip alami, membuktikan bahwa regulasi genetik dalam proses strobilasi sangat bergantung pada keberadaan beta-karoten yang dihasilkan oleh mikrobiota. Penemuan ini memperkuat pemahaman tentang bagaimana mikrobiota berperan dalam siklus hidup A. aurita melalui penyediaan metabolit esensial yang mempengaruhi jalur perkembangan inangnya. Temuan ini juga membuka peluang penelitian lebih lanjut mengenai mekanisme transfer beta-karoten dari bakteri ke inang, serta eksplorasi dampak lingkungan terhadap keberlanjutan interaksi ini.
Studi ini memberikan wawasan baru mengenai hubungan simbiotik antara mikrobiota dan organisme inangnya serta implikasinya dalam ekologi dan bioteknologi kelautan.
Sumber:
Leave a Reply