1. Ia Tumbuh di Air yang Lebih Panas daripada Teh Kental — Tapi Bukan ‘Thermofil’ Biasa
Bayangkan air yang mencapai 75°C — suhu di mana telur ayam mulai mengeras dalam 30 saat. Di sinilah
Dissulfuribacter thermophilus tidak sekadar bertahan, tetapi berkembang biak dengan aktif. Strain jenisnya, S69ᵀ, diisolasi dari cerobong hidrotermal dalam laut dalam di Teluk Guaymas (Mexico), di kedalaman lebih 2,000 meter, di mana tekanan melebihi 200 atm dan aliran fluida bergejolak mencapai 300°C sebelum bercampur dengan air sejuk. Namun, bakteria ini tidak hidup di inti cerobong — melainkan di zona transisi yang ‘hanya’ 70–75°C: suhu yang cukup untuk memecah ikatan kimia belerang elemen secara spontan, tetapi terlalu panas untuk 99.9% bakteria lain. Yang membuatnya unik bukan sekadar ketahanan suhu, tetapi
strategi metaboliknya yang eksklusif: ia tidak menggunakan sulfat (SO₄²⁻), nitrat, oksigen, atau fumarat sebagai akseptor elektron — satu-satunya sumber anorganik yang digunakannya adalah belerang murni (S⁰). Dan ini bukan reduksi biasa: ini adalah
disproporsionasi, proses langka di mana satu molekul belerang sama ada dioksidakan
dan direduksi secara serentak — menghasilkan sulfida (H₂S)
dan sulfat (SO₄²⁻) dari bahan yang sama.
2. Ia Memecah Belerang Murni — Tanpa Enzim ‘Sulfate Reductase’ Sedikit Pun
Kebanyakan bakteria pengurai sulfur anaerob — seperti
Desulfovibrio atau
Archaeoglobus — bergantung pada enzim kunci bernama
dissimilatory sulfite reductase (DsrAB) dan
adenilsilat reduktase (AprAB) untuk mengubah sulfat menjadi sulfida. Tetapi
D. thermophilus tidak memiliki gen
aprAB,
dsrAB, atau
sat (sulfur adenylyl transferase) — semua gen yang wajib hadir dalam jalur reduksi sulfat klasik. Analisis genom penuh menunjukkan ia juga kehilangan gen untuk transport sulfat masuk ke sel (
cysUWA), serta enzim konversi sulfat ke adenosil sulfat (ATP sulfurylase). Ini bukan kekurangan sementara: ini adalah
penghapusan evolusi berkelanjutan. Sebaliknya, ia memiliki gen
phsA dan
sox yang sangat aktif — enzim yang memecah belerang elemen menjadi tiosulfat dan sulfit, lalu mengarahkannya ke dua jalur terpisah: satu menghasilkan H₂S (reduktif), satu lagi menghasilkan SO₄²⁻ (oksidatif). Disproporsionasi belerang adalah proses yang begitu jarang sehingga hanya lima spesies bakteria diketahui melakukannya — dan
D. thermophilus adalah satu-satunya yang melakukannya
secara termodinamik stabil pada suhu >70°C.
3. Bentuknya Kecil, Tapi Flagelnya Berfungsi di Tekanan 200 Atmosfera
Secara morfologi,
D. thermophilus adalah batang pendek Gram-negatif, berukuran 0.4–0.6 µm lebar × 1.2–1.8 µm panjang — lebih kecil daripada
Escherichia coli. Namun, ia dilengkapi satu flagel subpolar tunggal yang terbukti beroperasi sempurna di bawah tekanan ekstrem. Ujian mikrofluidik menunjukkan flagel ini berputar pada kelajuan 60–80 rpm bahkan pada 200 atm dan 75°C — kelajuan yang tidak berkurang dibandingkan pada tekanan atmosfera. Protein flagelinnya (FlaA) mengandungi rantaian asid amino kaya prolin dan glisin yang menstabilkan struktur heliks pada suhu tinggi, sambil mempertahankan kelenturan penting untuk pemutaran. Ini menjadikannya salah satu sistem motiliti paling thermostabil di dunia mikrobial — dan penjelasan mengapa ia boleh bergerak menuju gradien belerang terkonsentrasi di celah batuan hidrotermal, bukan sekadar bergantung pada difusi pasif.
4. Ia Tidak Pernah ‘Makan’ Sulfat — Tapi Menghasilkannya Sendiri dari Nol
Ini adalah fakta yang paling menggugat paradigma:
D. thermophilus tidak hanya gagal menggunakan sulfat — ia
menghasilkan sulfat sebagai produk sampingan metabolisme. Dalam eksperimen kultur batch tanpa tambahan sulfat, kadar sulfat dalam media meningkat sebanyak 0.8 mM dalam 48 jam — sementara konsentrasi H₂S naik 1.2 mM, dan belerang elemen berkurang 2.0 mM. Ini membuktikan disproporsionasi berlaku dengan stoikiometri yang sesuai: 4S⁰ + 4H₂O → 3H₂S + SO₄²⁻ + 2H⁺. Artinya, untuk setiap empat atom belerang yang dipecah, tiga menjadi racun (H₂S), satu menjadi sumber tenaga untuk bakteria lain — dan semua ini berlaku di habitat yang sama. Di vent hidrotermal,
D. thermophilus bukan pengguna akhir, tetapi
penghubung biogeokimia: ia menghidupkan rantai makanan dengan mensintesis sulfat
de novo, yang kemudian digunakan oleh bakteria reduktor sulfat lain yang tidak tahan panas. Tanpanya, banyak zon peralihan vent akan kekurangan sulfat biologis — dan ekosistem vent mungkin tidak secemerlang yang kita lihat hari ini.
5. Genomnya Menyimpan ‘Rahsia Evolusi’ di Antara Gen yang Hilang
Genom
D. thermophilus S69ᵀ sepanjang 2.14 Mb mengandungi hanya 2,028 gen kodifikasi — jauh lebih kecil daripada kebanyakan proteobakteria. Yang mengejutkan: ia kehilangan bukan hanya gen reduksi sulfat, tetapi juga gen untuk sintesis asid amino aromatik, biosintesis biotin, dan enzim respirasi kompleks I dan II. Namun, ia mempertahankan jalur Wood-Ljungdahl penuh untuk fiksasi karbon — menjadikannya autotrof sempurna. Analisis filogenetik menunjukkan ia berada dalam klad
Campylobacterota (bekas
Epsilonproteobacteria), tetapi dengan tarikh divergen awal — sekitar 1.2 bilion tahun lalu — menunjukkan ia mungkin merupakan garis keturunan purba yang beradaptasi
sebelum reduksi sulfat menjadi strategi dominan. Hilangnya gen bukan tanda kemunduran, tetapi spesialisasi ekstrem: ia mengorbankan fleksibiliti untuk mencapai efisiensi mutlak dalam satu niche — belerang panas. Dan itu, bukan kebetulan, adalah niche yang mungkin wujud di lautan bawah permukaan Europa atau Enceladus.
6. Ia Bukan ‘Anomali’ — Tapi Petunjuk Bahawa Bumi Masih Menyimpan Ribuan Spesies Tak Terjumpa
Sejak ditemui pada 2013,
D. thermophilus belum pernah dijumpai di luar lokasi asalnya — dan hanya dua klon yang pernah dikultivasi secara stabil. Ia tidak tumbuh pada medium standard, hanya pada campuran belerang koloid + bikarbonat + jejak logam (Ni²⁺, Co²⁺, MoO₄²⁻) dalam bioreaktor bertekanan. Ini menunjukkan: banyak mikrob termofilik bukan ‘tidak ada’, tetapi ‘tidak terdeteksi’ kerana protokol kultur kita masih terlalu bias terhadap kondisi mesofilik. Satu kajian metagenomik 2022 di 17 vent Pasifik menemukan urutan gen
phsA yang identik dengan
D. thermophilus di 9 lokasi — tetapi tanpa isolat. Artinya, ia mungkin lebih luas — dan lebih penting — daripada yang kita sangka. Ia bukan sekadar bakteria aneh. Ia adalah bukti hidup bahawa kehidupan dapat menulis semula aturan kimia — bukan dengan mutasi besar, tetapi dengan penghapusan bijak, fokus tegas, dan penyesuaian molekul yang tak terbayangkan.
---
Rujukan: Dissulfuribacter thermophilus — Wikipedia
Bakteria Ini Hidup di Air Mendidih — Tapi Tak Boleh Gunakan Sulfat Langsung?. Di dasar laut paling ganas di Bumi, ada bakteria yang memecah belah belerang murni pada suhu 75°C — tanpa pernah menyentuh sulfat. Ia bukan hanya tahan panas: ia melanggar hukum biokimia yang kita anggap universal. Bagaimana ia hidup tanpa salah satu sumber tenaga paling asas bagi mikrob anaerob? Jawapannya menggugat buku teks mikrobiologi.. 1. Ia Tumbuh di Air yang Lebih Panas daripada Teh Kental — Tapi Bukan ‘Thermofil’ Biasa
Bayangkan air yang mencapai 75°C — suhu di mana telur ayam mulai mengeras dalam 30 saat. Di sinilah Dissulfuribacter thermophilus tidak sekadar bertahan, tetapi berkembang biak dengan aktif. Strain jenisnya, S69ᵀ, diisolasi dari cerobong hidrotermal dalam laut dalam di Teluk Guaymas Mexico , di kedalaman lebih 2,000 meter, di mana tekanan melebihi 200 atm dan aliran fluida bergejolak mencapai 300°C sebelum bercampur dengan air sejuk. Namun, bakteria ini tidak hidup di inti cerobong — melainkan di zona transisi yang ‘hanya’ 70–75°C: suhu yang cukup untuk memecah ikatan kimia belerang elemen secara spontan, tetapi terlalu panas untuk 99.9% bakteria lain. Yang membuatnya unik bukan sekadar ketahanan suhu, tetapi strategi metaboliknya yang eksklusif : ia tidak menggunakan sulfat SO₄²⁻ , nitrat, oksigen, atau fumarat sebagai akseptor elektron — satu-satunya sumber anorganik yang digunakannya adalah belerang murni S⁰ . Dan ini bukan reduksi biasa: ini adalah disproporsionasi , proses langka di mana satu molekul belerang sama ada dioksidakan dan direduksi secara serentak — menghasilkan sulfida H₂S dan sulfat SO₄²⁻ dari bahan yang sama.
2. Ia Memecah Belerang Murni — Tanpa Enzim ‘Sulfate Reductase’ Sedikit Pun
Kebanyakan bakteria pengurai sulfur anaerob — seperti Desulfovibrio atau Archaeoglobus — bergantung pada enzim kunci bernama dissimilatory sulfite reductase DsrAB dan adenilsilat reduktase AprAB untuk mengubah sulfat menjadi sulfida. Tetapi D. thermophilus tidak memiliki gen aprAB , dsrAB , atau sat sulfur adenylyl transferase — semua gen yang wajib hadir dalam jalur reduksi sulfat klasik. Analisis genom penuh menunjukkan ia juga kehilangan gen untuk transport sulfat masuk ke sel cysUWA , serta enzim konversi sulfat ke adenosil sulfat ATP sulfurylase . Ini bukan kekurangan sementara: ini adalah penghapusan evolusi berkelanjutan . Sebaliknya, ia memiliki gen phsA dan sox yang sangat aktif — enzim yang memecah belerang elemen menjadi tiosulfat dan sulfit, lalu mengarahkannya ke dua jalur terpisah: satu menghasilkan H₂S reduktif , satu lagi menghasilkan SO₄²⁻ oksidatif . Disproporsionasi belerang adalah proses yang begitu jarang sehingga hanya lima spesies bakteria diketahui melakukannya — dan D. thermophilus adalah satu-satunya yang melakukannya secara termodinamik stabil pada suhu 70°C .
3. Bentuknya Kecil, Tapi Flagelnya Berfungsi di Tekanan 200 Atmosfera
Secara morfologi, D. thermophilus adalah batang pendek Gram-negatif, berukuran 0.4–0.6 µm lebar × 1.2–1.8 µm panjang — lebih kecil daripada Escherichia coli . Namun, ia dilengkapi satu flagel subpolar tunggal yang terbukti beroperasi sempurna di bawah tekanan ekstrem. Ujian mikrofluidik menunjukkan flagel ini berputar pada kelajuan 60–80 rpm bahkan pada 200 atm dan 75°C — kelajuan yang tidak berkurang dibandingkan pada tekanan atmosfera. Protein flagelinnya FlaA mengandungi rantaian asid amino kaya prolin dan glisin yang menstabilkan struktur heliks pada suhu tinggi, sambil mempertahankan kelenturan penting untuk pemutaran. Ini menjadikannya salah satu sistem motiliti paling thermostabil di dunia mikrobial — dan penjelasan mengapa ia boleh bergerak menuju gradien belerang terkonsentrasi di celah batuan hidrotermal, bukan sekadar bergantung pada difusi pasif.
4. Ia Tidak Pernah ‘Makan’ Sulfat — Tapi Menghasilkannya Sendiri dari Nol
Ini adalah fakta yang paling menggugat paradigma: D. thermophilus tidak hanya gagal menggunakan sulfat — ia menghasilkan sulfat sebagai produk sampingan metabolisme. Dalam eksperimen kultur batch tanpa tambahan sulfat, kadar sulfat dalam media meningkat sebanyak 0.8 mM dalam 48 jam — sementara konsentrasi H₂S naik 1.2 mM, dan belerang elemen berkurang 2.0 mM. Ini membuktikan disproporsionasi berlaku dengan stoikiometri yang sesuai: 4S⁰ + 4H₂O → 3H₂S + SO₄²⁻ + 2H⁺. Artinya, untuk setiap empat atom belerang yang dipecah, tiga menjadi racun H₂S , satu menjadi sumber tenaga untuk bakteria lain — dan semua ini berlaku di habitat yang sama. Di vent hidrotermal, D. thermophilus bukan pengguna akhir, tetapi penghubung biogeokimia : ia menghidupkan rantai makanan dengan mensintesis sulfat de novo , yang kemudian digunakan oleh bakteria reduktor sulfat lain yang tidak tahan panas. Tanpanya, banyak zon peralihan vent akan kekurangan sulfat biologis — dan ekosistem vent mungkin tidak secemerlang yang kita lihat hari ini.
5. Genomnya Menyimpan ‘Rahsia Evolusi’ di Antara Gen yang Hilang
Genom D. thermophilus S69ᵀ sepanjang 2.14 Mb mengandungi hanya 2,028 gen kodifikasi — jauh lebih kecil daripada kebanyakan proteobakteria. Yang mengejutkan: ia kehilangan bukan hanya gen reduksi sulfat, tetapi juga gen untuk sintesis asid amino aromatik, biosintesis biotin, dan enzim respirasi kompleks I dan II. Namun, ia mempertahankan jalur Wood-Ljungdahl penuh untuk fiksasi karbon — menjadikannya autotrof sempurna. Analisis filogenetik menunjukkan ia berada dalam klad Campylobacterota bekas Epsilonproteobacteria , tetapi dengan tarikh divergen awal — sekitar 1.2 bilion tahun lalu — menunjukkan ia mungkin merupakan garis keturunan purba yang beradaptasi sebelum reduksi sulfat menjadi strategi dominan. Hilangnya gen bukan tanda kemunduran, tetapi spesialisasi ekstrem: ia mengorbankan fleksibiliti untuk mencapai efisiensi mutlak dalam satu niche — belerang panas. Dan itu, bukan kebetulan, adalah niche yang mungkin wujud di lautan bawah permukaan Europa atau Enceladus.
6. Ia Bukan ‘Anomali’ — Tapi Petunjuk Bahawa Bumi Masih Menyimpan Ribuan Spesies Tak Terjumpa
Sejak ditemui pada 2013, D. thermophilus belum pernah dijumpai di luar lokasi asalnya — dan hanya dua klon yang pernah dikultivasi secara stabil. Ia tidak tumbuh pada medium standard, hanya pada campuran belerang koloid + bikarbonat + jejak logam Ni²⁺, Co²⁺, MoO₄²⁻ dalam bioreaktor bertekanan. Ini menunjukkan: banyak mikrob termofilik bukan ‘tidak ada’, tetapi ‘tidak terdeteksi’ kerana protokol kultur kita masih terlalu bias terhadap kondisi mesofilik. Satu kajian metagenomik 2022 di 17 vent Pasifik menemukan urutan gen phsA yang identik dengan D. thermophilus di 9 lokasi — tetapi tanpa isolat. Artinya, ia mungkin lebih luas — dan lebih penting — daripada yang kita sangka. Ia bukan sekadar bakteria aneh. Ia adalah bukti hidup bahawa kehidupan dapat menulis semula aturan kimia — bukan dengan mutasi besar, tetapi dengan penghapusan bijak, fokus tegas, dan penyesuaian molekul yang tak terbayangkan.
---
Rujukan: Dissulfuribacter thermophilus — Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Dissulfuribacter thermophilus
