Di dunia ilmu pengetahuan, sebuah terobosan terbaru dari para ilmuwan di Scripps Research mampu mengubah cara peneliti melakukan evolusi protein. Mereka menciptakan sebuah sistem bernama T7-ORACLE, yang dapat mempercepat proses evolusi protein secara luar biasa dalam waktu yang sangat singkat. Teknologi ini menggunakan bakteri E. coli sebagai tempat berlangsungnya proses, tetapi dengan cara yang berbeda dari sebelumnya.
Biasanya, proses evolusi protein memakan waktu berminggu-minggu karena harus melalui beberapa tahap seperti modifikasi DNA, pengujian, dan seleksi. Tapi dengan T7-ORACLE, semuanya bisa dilakukan dalam waktu sekitar 20 menit saja untuk satu siklus. Ini memungkinkan peneliti untuk melakukan banyak proses evolusi secara cepat dan berkelanjutan. Sistem ini bekerja dengan memprogram ulang bakteri E. coli agar melakukan replikasi DNA kedua yang diambil dari virus bernama T7. Replikasi ini hanya mempengaruhi plasmid, yaitu bagian dari DNA yang bisa dimanipulasi dengan mudah.
Keunggulan lain dari teknologi ini adalah kemampuannya menghasilkan mutasi hingga 100.000 kali lebih tinggi dari mutasi alami, tanpa merusak bakteri. Dengan kecepatan ini, para ilmuwan bisa menguji berbagai variasi protein dan mencari yang paling efektif, misalnya dalam melawan infeksi atau mengembangkan obat baru.
Sebagai bukti keberhasilannya, para peneliti memasukkan gen tahan antibiotik yang terkenal, TEM-1 β-lactamase, ke dalam sistem ini. Mereka kemudian memberi bakteri dosis antibiotik yang semakin tinggi. Dalam waktu kurang dari satu minggu, protein yang dihasilkan mampu menahan antibiotik hingga 5.000 kali lipat dari awal. Mutasi yang terbentuk banyak yang mirip dengan yang ditemukan pada bakteri yang resisten terhadap obat di dunia nyata. Bahkan, beberapa kombinasi mutasi yang dihasilkan lebih kuat dari yang pernah dilaporkan.
Platform ini sangat fleksibel. Apapun jenis gen, dari manusia, virus, atau organisme lain, bisa dimasukkan ke plasmid dan dioptimalkan dengan cepat. Potensi penggunaannya sangat luas, mulai dari membuat antibodi yang ditargetkan, enzim terapeutik, hingga protease yang bisa memecah protein penyebab kanker.
Karena T7-ORACLE bisa digunakan bersama prosedur standar di laboratorium E. coli, teknologi ini diharapkan dapat dengan mudah diadopsi oleh berbagai laboratorium akademik maupun industri. Mereka melihatnya sebagai alat penting untuk mempercepat penemuan obat dan menjelajahi genom sintetik, termasuk mengembangkan enzim yang bisa bekerja pada materi genetik buatan.
Teknologi ini menunjukkan bahwa masa depan penelitian biologi sintetis semakin cerah, dengan kecepatan dan efisiensi yang belum pernah terpikirkan sebelumnya.
T7-ORACLE evolusi protein biologi sintetis antibiotik E. coli inovasi ilmiah