Pakar genetika AS, Craig Venter 20 tahun lalu mengumumkan berhasil mengurai 99% kode genetik manusia. Apa manfaat dan terapan dari prestasi ilmiah dua dekade silam itu?
Iklan
Proyek dekoding genom manusia pada 20 tahun silam, sejatinya adalah perlombaan ilmiah bergengsi antara Craig Venter yang pemilik perusahaan Celera Genomics dengan lembaga resmi yang didanai pemerintah AS Human Genome Project (HGP). Pada 6 April 2000 Venter mengumumkan, berhasil mengurai 99% kode genetika manuia.
Genom tersusun dari material penyimpan kode genetik deoxyribonucleic acid (DNA). Kode genetik menyimpan semua informasi herediter dari kehidupan.
Rancang biru atau blueprint alamiah genom sebetulnya simpel. Semua informasi penting disimpan dalam sebuah rantai panjang DNA. Masalahnya, rantai ini sangat panjang, dan hingga 20 tahun lalu, secara teknis sangat sulit membacanya dalam satu langkah. Inilah tantangan besar bagi ilmuwan.
Metode sapujagat
Venter menggunakan metode sapujagat atau istilahnya “shotgun“ method“. Dalam metode ini, fragmen DNA dibuat secara acak. Ibaratnya menembaki rantai panjang menggunakan senapan mesin. Setelah itu dilakukan pembacaan potongannya secara individual.
Ditemukan bahwa genom manusia terdiri dari 3,2 milyar pasangan basa. Menemukan semuanya merupakan pekerjaan raksasa bagi Venter dan para ilmuwan saingannya.
Desain rantai genetika sebetulnya juga sederhana. Rancang bangun rantai genetika DNA hanya terdiri dari empat blok basa, yakni Cytosine (C), Guanine (G), Adenine (A) dan Thymine (T). Sekuens basa inilah yan merupakan faktor genetik yang diturunkan dan menentukan warna kulit, rambut atau mata seseorang, atau apakah orang mengidap penyakit keturunan. Bisa prediksi kemungkinan penyakit
Genom dari dua orang yang berbeda, hanya punya perbedaan antara 1% hingga 2% saja. Perbedaan kecil iniah yang menjadi dasar bagi prakiraan munculnya penyakit tertentu.
Tes genetika yang sekarang makin sering digunakan, mengidentifikasi predisposisi kemungkinan seseorang menjadi pembawa penyakit keturunan atau memiliki risiko penyakit tertentu. Sampel air liur sudah mencukupi untuk test ini.
Yang paling penting dari test genetika adalah analisis dan interpretasi hasilnya dengan akurat dan tepat. Misalnya untuk menegaskan, apakah seseorang punya kecenderungan genetik mengidap diabetes atau Alzheimer.
Menggunakan hasil riset genom, sekarang juga dimungkinkan melakukan identifikasi beragam fungsi gen. Itu membantu para dokter menangani sejumlah penyakit langka atau sulit, seperti penyakit defisiensi kekebalan tubuh pada anak-anak yang merupakan penyakit keturunan. Dokter bisa mencangkokkan gen baru atau reparasi gen , sebagai terapi untuk menyembuhkan penyakitnya.
Para pakar medis kini juga bisa mendeteksi risiko kanker payudara atau kanker rahim dengan melihat mutasi pada dua gen tertentu. Namun risiko genetik untuk munculnya tumor, sejauh ini baru terdeteksi pada sebagian kecil kasus.
Para ilmuwan menyadari, betapa kompleksnya makhluk hidup dan beragam penyakit yang tidak hanya tergantung dari banyaknya kode genetika. Masih banyak yang harus dilakukan dan diteliti, 20 tahun setelah Craig Venter mengumumkan berhasil mengurai kode genom manusia. (as/ml)
Binatang Bercahaya: Rekayasa Genetika vs Evolusi Alami
Ilmuwan bisa rekayasa binatang yang di alam tidak memancarkan cahaya, jadi hewan berpendar berwarna-warni. Namun rekayasa genetika tetap tidak bisa mengalahkan evolusi alami.
Foto: picture-alliance/dpa/Chen et al./Developmental Cell 2016
Demi Ilmu Pengetahuan
Ilmuwan AS rekayasa genetika ikan "pelangi" di laboratorium jadi benar-benar memancarkan cahaya warna warni. Warna merah, hijau dan biru fluoresens tercipta secara tidak sengaja berkat protein yang memancarkan cahaya. Tujuan rekayasa: untuk lebih memahami bagaimana sel bekerjasama menyembuhkan luka.
Foto: picture-alliance/dpa/Chen et al./Developmental Cell 2016
Hijau Berkat Rekayasa Genetika
Tikus lazimnya tidak bercahaya. Tapi di Laboratorium, tikus ini direkayasa genetika, menjadi berwarna hijau fluoresens. Ilmuwan menyisipkan sel protein fluoresens yang di alam ada pada beberapa jenis ubur-ubur. Di bawah lampu berwarna biru, tubuh tikus memancarkan warna hijau
Foto: picture-alliance/dpa
Bisa Rekayasa Semua Warna
Teoritis semua hewan bisa dibuat berwarna apa saja. Misalnya domba yang berwarna kuning fluoresens ini, adalah hasil karya ilmuwan di Uruguay. Dengan menyisipkan protein tertentu yang memancarkan cahaya, domba akan berpendar warna kuning jika disinari cahaya Ultra Violet
Foto: Reuters
Pendar Bercahaya Ikan Hias
Ilmuwan Taiwan juga rekayasa ikan hias jadi bercahaya. Pada Taiwan Aquarium Expo 2014 di Taipeh dipamerkan ikan Pterophyllum Scalare yang memiliki warna pink bercahaya jika akuarium disinari cahaya tertentu.
Foto: Reuters/Pichi Chuang
Di Alam Sudah Biasa
Ubur-ubur akan memancarkan cahaya, jika mendapat rangsangan mekanis, misalnya turbulensi arus laut. Ilmuwan menyebutnya sebagai bio-luminous atau cahaya alami. Cahaya muncul baik dari protein dalam tubuhnya maupun dari bakteri. Sel bercahaya ubur-ubur semacam ini, yang kemudian disisipkan pada tubuh tikus agar juga bisa bercahaya.
Foto: cc/by/sa/Alberto Romeo
Laut Yang Berpendar Cahaya
Pada musim tertentu laut pancarkan cahaya. Pemicunya, binatang bersel tunggal yang memproduksi cahaya. Dinoflagellata, sejenis plankton laut ini memiliki membran sel yang mampu membiaskan cahaya dari arus laut atau turbulensi arus gerombolan ikan yang berenang cepat. Ini mekanisme alami pertahanan diri. Dengan bercahaya, plankton membuat binatang pemangsa jadi bingung.
Foto: cc/by/sa/Niels Olson
Cahaya Sebagai Alat Komunikasi
Binatang bercahaya yang paling kita kenal adalah kunang-kunang. Organ bagian ekornya memproduksi unsur Luciferin yang jika bereaksi dengan oksigen akan menciptakan cahaya. Pulsa cahaya adalah alat komunikasi antara kunang-kunang jantan dan betina.
Foto: cc/by/sa/art farmer
Cahaya di Dasar Laut Dalam
Sejumlah ikan di laut dalam juga memiliki organ bercahaya. Fungsinya untuk orientasi di kegelapan dasar laut sekaligus juga untuk menarik mangsanya.
Foto: public domain
Cahaya Pada Spektrum Tak Lazim
Ikan Photostomias dari keluarga ikan naga berjanggut yang habitatnya di laut dalam memiliki organ cahaya di belakang mata. Organ memancarkan cahaya merah, spektrum yang tak lazim bagi organisma laut. Penghuni laut lain tidak mampu menangkap spektrum warna ini. Ilmawan terus teliti apa kegunaan cahaya pada ikan itu.