Thermococcus gammatolerans

Thermococcus gammatolerans adalah arkea yang bersifat ekstremofil dan hingga kini dikenal sebagai organisme yang paling tahan terhadap radiasi.

Ditemukan pada tahun 2003 di sebuah lubang hidrotermal di Guaymas Basin sekitar 2.616 m dari pesisir Baja California, Thermococcus gammatolerans tumbuh baik pada rentang suhu antara 55 dan 95 °C serta tumbuh optimal pada suhu sekitar 88 °C. Tingkat keasaman yang optimal bagi pertumbuhannya adalah 6 dan organisme ini memanfaatkan keberadaan sulfur (S) untuk direduksi menjadi hidrogen sulfida (). Thermococcus gammatolerans ini diketahui merupakan organisme dengan ketahanan atau resistensi terhadap radiasi yang paling kuat, hingga dapat mendukung radiasi sinar gamma dengan nilai 30.000 gray (Gy).

Bersama dengan Palaeococcus dan Pyrococcus, Thermococcus termasuk dalam famili Thermococcaceae, yaitu satu-satunya famili dari Thermococci. Thermococci yang disebut sebagai "Protoarchaea" oleh Cavalier-Smith ini merupakan sebuah kelas dalam filum Euryarchaeota dari Archaea. Spesies dari genus Thermococcus hidup di lingkungan yang sangat panas seperti lubang hidrotermal dengan suhu optimal pertumbuhan di atas 80 °C. Thermococcus dan Pyrococcus (secara harfiah berarti "bola api") adalah organisme kemoorganotrof yang juga bersifat anaerob. Thermococcus spp. lebih memilih untuk tumbuh pada rentang suhu 70–95 °C, sedangkan spesies Pyrococcus lebih memilih rentang suhu 70–100 °C.

Resistensi dari Thermococcus gammatolerans terhadap radiasi dengan kemampuan ionisasi sangatlah besar. Tingkat radiasi sebesar 5 Gy sudah cukup untuk membunuh manusia dan radiasi sebesar 60 Gy mampu membunuh seluruh sel pada sebuah koloni E. coli, namun Thermococcus gammatolerans mampu bertahan hingga radiasi sebesar 30.000 Gy. Thermococcus gammatolerans ini pun mampu bertahan pada tingkat radiasi instan hingga 5.000 Gy tanpa kehilangan viabilitasnya.

Sejarah 
Thermococcus gammatolerans pertama kali ditemukan pada tahun 2003 di sebuah sampel dari lubang hidrotermal di Guaymas Basin sekitar 2.000 m lepas dari pesisir California, (27° 1' LU, 111° 24' BB).

Mekanisme resistensi terhadap radiasi 
Tidak adanya kondisi pertumbuhan yang ideal juga keadaan nutrisi yang rendah mampu menurunkan radioresistensi dari Thermococcus gammatolerans, namun kelangsungan hidup sel tidak terganggu oleh perubahan kondisi pada fase pertumbuhannya seperti organisme lain. Sistem perbaikan DNA kromosom berjalan lebih cepat pada saat sel ada dalam fase pertumbuhan stasionernya daripada saat sel dalam fase pertumbuhan eksponensial.

Thermococcus gammatolerans dapat dengan cepat membangun kembali kromosom yang rusak tanpa kehilangan viabilitas. Dalam satu jam pascapaparan, 8-oxo-dGuo yang merupakan bentuk nukleosida teroksidasi pada Thermococcus gammatolerans, menunjukkan penurunan signifikan sehingga genom yang rusak telah dapat kembali seperti semula. Kemampuan ini diduga disebabkan oleh adanya ekspresi dua enzim reparasi pemotongan basa (BER) yaitu endonuklease tipe III putatif (TGAM_1277) dan DNA glikosilase putatif (TGAM_1653). Ekspresi enzim BER ini berjalan pada kondisi normal, namun ekspresinya meningkat saat adanya radiasi tingkat tinggi. Thermococcus gammatolerans juga diketahui memiliki sistem detoksifikasi berupa sekuens yang berhubungan dengan ekspresi protein penurun tingkat stress oksidatif seperti tioredoksin reduktase, protein mirip glutaredoksin, dan peroksiredoksin. Thermococcus gammatolerans juga diperkirakan memiliki sistem yang mampu mereparasi siklopurin.

Aplikasi 
Sebuah studi mengenai aplikasinya dalam pengembangan marker enzimatik baru yang tahan terhadap suhu tinggi telah dilakukan, begitu pula aplikasinya dalam studi karsinogenesis serta studi kelainan mitokondria. Mekanisme perbaikan DNA pada Thermococcus gammatolerans dapat disisipkan pada genom organisme yang lebih tinggi untuk meningkatkan perbaikan DNA organisme-organisme tersebut dan mengurangi laju penuaan sel.

Etimologi 
Thermococcus : Dari kata benda feminin bahasa Yunani yaitu thermê (θέρμη), panas; Kata benda maskulin bahasa Latin yaitu coccus (dari kata benda maskulin Yunani kokkos (κόκκος), beri), kokus; Kata benda maskulin bahasa Latin yaitu Thermococcus, kokus yang hidup pada lingkungan panas.

gammatolerans : Gr. gamma (γάμμα), mengacu pada sinar gamma ; Kata sifat partisip bahasa Latin yaitu tolerans, toleran; Kata sifat partisip bahasa Neolatin yaitu gammatolerans, mengacu pada kemampuan organisme ini dalam mentolerir sinar gamma dengan tingkat tinggi.

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar 

 Jenis strain Thermococcus gammatolerans di Bac Dive - Metadatabase Keanekaragaman Bakteri

Euryarchaeota
Thermophiles