Breaking News

Sunday, November 24, 2019

Penelitian Kultur Sel Invertebrata Laut (spons)


Garis vertebrata, serangga, dan sel tanaman adalah alat penting untuk penelitian dalam banyak disiplin ilmu, termasuk kesehatan manusia, biologi evolusi dan perkembangan, pertanian, dan toksikologi. Garis sel telah dibuat untuk banyak organisme, termasuk invertebrata air tawar dan terestrial.

Meskipun banyak upaya selama beberapa dekade, masih belum ada garis sel untuk invertebrata laut termasuk spons laut, yang merupakan sumber dari ribuan bahan kimia baru dengan sifat-sifat yang relevan secara farmasi. Pasokan bahan kimia ini juga merupakan hambatan bagi pengembangan obat yang berasal dari spons, karena panen liar tidak berkelanjutan secara ekologis, dan sintesis kimia menantang karena kompleksitas banyak senyawa kimia bioaktif.

Para peneliti dari Harbor Branch Oceanographic Institute di Florida Atlantic University dan kolaborator di Wageningen University di Belanda telah mengembangkan terobosan dalam kultur sel invertebrata laut (spons). Untuk pertama kalinya, mereka telah mencapai peningkatan substansial dalam tingkat dan jumlah pembelahan sel. Mereka telah menunjukkan bahwa media nutrisi yang dioptimalkan oleh asam amino merangsang pembelahan sel yang cepat pada sembilan spesies spons laut. Demonstrasi pembelahan sel yang sangat cepat untuk invertebrata laut (spons), serta kemampuan peneliti untuk mensubkultur sel, adalah penemuan inovatif untuk bioteknologi kelautan.

Hasil penelitian, yang diterbitkan dalam Scientific Reports, menunjukkan bahwa sel pembagi tercepat dua kali lipat dalam waktu kurang dari satu jam. Kultur tiga spesies disubkultur dari tiga menjadi lima kali, dengan rata-rata penggandaan populasi 5,99 kali setelah subkultur, dan umur 21 hingga 35 hari.

Temuan ini membentuk dasar untuk mengembangkan model sel invertebrata laut untuk lebih memahami evolusi hewan awal, menentukan peran metabolit sekunder, dan memprediksi dampak perubahan iklim terhadap ekologi komunitas terumbu karang. Selain itu, garis sel spons dapat digunakan untuk meningkatkan produksi bahan kimia yang berasal dari spons untuk uji klinis dan untuk mengembangkan obat baru untuk memerangi kanker dan penyakit lainnya.

"Garis sel spons dapat digunakan sebagai model untuk memahami peran metabolit sekunder pada spons, untuk menggunakan informasi ini untuk mengembangkan model baru untuk penemuan obat, dan untuk meningkatkan produksi senyawa bioaktif yang berasal dari spons untuk obat-obatan baru," kata Shirley Pomponi, Ph.D., penulis senior dan profesor riset di Harbor Branch FAU. "Garis sel spons karang umum juga dapat digunakan untuk mengukur efek perubahan iklim seperti pemanasan laut dan pengasaman pada penyerapan bahan organik terlarut, komponen utama dari 'hipotesis siklus spons' dari siklus karbon, dan untuk menguji hipotesis bahwa terumbu karang dapat menjadi sepon karang saat perubahan iklim. "

Spons (Phylum Porifera) adalah salah satu Metazoa tertua dan dianggap penting untuk memahami evolusi dan perkembangan hewan. Mereka adalah komponen kunci dari banyak ekosistem laut bentik. Ada lebih dari 9.000 spesies yang dideskripsikan yang terjadi di seluruh dunia, dari intertidal hingga laut dalam. Di antara metazoa tertua, spons telah mengembangkan berbagai strategi untuk beradaptasi dengan lingkungan yang berbeda. Karena mereka sessile sebagai orang dewasa, mereka telah mengembangkan sistem kimia canggih untuk komunikasi, pertahanan dari predator, antifoulant untuk mencegah organisme lain tumbuh di atasnya, dan untuk mencegah infeksi dari mikroba yang disaring dari air. Bahan kimia ini berinteraksi dengan molekul yang telah dilestarikan sepanjang sejarah evolusi dan terlibat dalam proses penyakit manusia, misalnya, siklus sel, respon imun dan inflamasi, dan regulasi kalsium dan natrium.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan di Harbor Branch FAU telah mengumpulkan organisme laut yang tidak biasa - banyak dari mereka berasal dari habitat laut - yang merupakan sumber produk alami baru. Sebagian besar sampel terutama berasal dari sekitar Atlantik dan Karibia; yang lain datang dari Galapagos, Pasifik barat, Mediterania, Indo-Pasifik, Afrika Barat, dan Laut Bering. Program penemuan obat FAU Harbor Branch mencari perawatan untuk kanker pankreas dan penyakit menular, dan para ilmuwan mereka juga bekerja sama dengan para ilmuwan lain yang bekerja pada bentuk kanker, malaria, tuberkulosis, penyakit neurodegeneratif dan peradangan lainnya.

Rekan penulis studi adalah Megan Conkling, Ph.D., Cabang Harbour FAU; Kylie Hesp, Ph.D., Teknik Bioproses, Universitas & Penelitian Wageningen, Wageningen, NL, Belanda; Stephanie Munroe, Ph.D., Cabang Harbor FAU dan Teknik Bioproses, Wageningen University & Research; Kenneth Sandoval, Ph.D., Cabang Harbor FAU dan Teknik Bioproses, Wageningen University & Research; Dirk E. Martens, Ph.D., Teknik Bioproses, Wageningen University & Research; Detmer Sipkema, Ph.D., Laboratorium Mikrobiologi, Universitas Wageningen & Penelitian; Rene H. Wijffels, Ph.D., Teknik Bioproses, Universitas & Penelitian Wageningen, dan Fakultas Biosains dan Budidaya Perairan, Universitas Nord, Bodø, NO, Norwegia.

Penelitian ini didukung oleh Uni Eropa Marie Curie Grant (ITN-2013-BluePharmTrain-607786) (untuk Sipkema), Proyek SponGES 2020 Horizon Uni Eropa (perjanjian hibah No. 679848) (untuk Sipkema, Pomponi dan Martens), Pelabuhan Cabang Yayasan Lembaga Oseanografi, Akuakultur dan Program Lisensi Spesialisasi Penyelamatan Laut Kami (untuk Pomponi), dan Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional, Lembaga Kerjasama untuk Eksplorasi, Penelitian, dan Teknologi Kelautan (nomor penghargaan NA14OAR43202600) (untuk Pomponi).

No comments:

Post a Comment

Popular Posts