“
GENOM MIKROBA, PROYEK MASA DEPAN MANUSIA ”
Kemajuan dan penemuan baru dibidang
bioteknologi memang luar biasa. Ditemukan DNA polymerase yang tahan panas
dengan kemampuan membaca yang akurat, juga alat sekuens DNA pipa kapiler yang
memungkinkan membaca sekuens DNA dengan banyak sampel, menyebabkan penelitian
pembacaan genom menghasilkan prestasi yang luar biasa. Selesainya proyek
pembacaan genom manusia mungkin tak terbayangkan akan secepat ini karena
prosesnya dikira akan memakan waktu yang lama karena kerumitan dan
membutuhkan ketelitian yang sangat tinggi.
Akan tetapi, ambisi Negara Negara
maju tidak hanya berhenti pada pembacaan genom manusia. Amerika, Eropa, dan
disusul Jepang, sekarang tengah giat melakukan pembacaan genom mikroba. Tentu
banyak alas an Negara- Negara maju ini bersaing dalam pembacaan gemon mikroba,
salah satunya karena mereka tau bahwa ada rahasia besar yang harus dipecahkan
dalam masalah ini.
Mikroba ( meliputi virus, jamur,
archae, bakteri, dan protozoa ), dapat dikatakan sebagai makhluk tertua dengan
diversitas terbanyak diplanet bumi. Mereka menempati 60% biomassa dan telah
hidup berevolusi paling tidak 3,8 miliar tahun. Mikroba memang dapat bertahan
pada kondisi nyaman, ekstrim panas, dingin, berkonsentrasi garam tiggi, asam,
basa, tekanan tinggi, bahkan didaerah daerah yang mendekati kemustahilan untuk
makhluk hidup lain seperti lingkungan dengan radioaktivitas tinggi, itu adalah
salah satu hal yang menjadikan mikroba merupakan makhluk hidup terbanyak.
Makhluk Cerdas
Diversitas
yang beragam dan dapat ditemui di bermacam habitat ini membuktikan, bahwa
mikroba adalah makhluk cerdas yang dapat beradaptasi terhadap berbagai jenis
lingkungan. Dengan kata lain mereka telah berhasil memecahkan segala persoalan
dilingkungan yang mengancam ekksistensinya – suatu hal yang masih dicari
jawabannya oleh para ilmuan sekarang. Maka pembacaan genom berbagai jenis
mikroba diharapkan dapat membantu manusia untuk mencari solusi persoalan
pemulihan lingkungan, pertanian, pengobatan, penyediaan energy dan bahan bakar,
sekaligus memahami sejarah kehidupan di planet bumi ini.
Secara teknis, karena genom mikroba
jauh lebih kecil dan lebih sederhana daripada genom manusia ( berkisar 0,6 – 10
mega base pair, sedangkan genom manusia lebih dari 3000 mega base pair ) maka
untuk proyek pembacaan genom satu jenis mikroba hanya akan memakan bilangan
minggu bahkan mungkin hari.
Namun, dampaknya terhadap industry
dan kemajuan sains dan teknologi tak kalah dasyat dengan proyek genom manusia.
Inilah yang membuat Negara Negara maju tak membuang waktu untuk segera
melakukannya. Saat ini sekurangnya ada 20 jenis mikroba prokaryotes yang telah
selesai pembacaannya, dan dipublikasikan secara terbuka.
Proyek pembacaan genom ini hanyalah
pintu gerbang untuk menguak segala rahasia kehidupan suatu organisme sekaligus
harapan aplikasi di masa dating yang sangat menjanjikan. Sekuens keseluruhan
DNA ( genom ) mengandung gen gen yang menginstruksikan pembuatan
protein-protein tertentu untuk membentuk struktur suatu makhluk hidup,
sekaligus agar secara keseluruhan struktur tersebut dapat berfungsi dengan baik
dalam merespons lingkungannya.
Dengan mempelajari bagaimana genom
memprediksikan fungsi suatu gen, maka manusia dapat memprediksikan pula biologi
suatu organisme, karena keduanya sangat berkaitan dan mendukung untuk
mengembangkan pengetahuan selanjutnya. Lompatan besar dalam peningkatan mutu
vaksin, perbaikan alat untuk mendiagnosis penyakit, penemuan obat obatan baru, penemuan
biokatalis untuk industry, dan alin lain menjadi keniscahyaan.
Berikut beberapa contoh mikroba yang
telah selesai pembacaan genomnya, dan prospek yang diharapkan saat ini dan masa
yang akan datang ( helianti, 2001 )
Pengubahan Zat Pati
Clostridium acetobutylicum adalah bakteri
yang sapat mengubah zat pati menjadi pelarut organic aseton dan butanol yang
sangat bermanfaat untuk industri. Pembacaan genom bakteri ini selesai pada
tahun 1999. Dari informasi genomnya para ilmuan berharap dapat memahami
biokimia dari bakteri ini, sekaligus meneliti kemungkinan menggantikan proses
produksi pelarut organic dengan menggunakan enzim rekombinasi dari bakteri ini
dalam skala industry. Saat ini proses produksi aseton dan butanol bersandar
pada pemakaian minyak dan gas.
Clostridium acetobutylicum
Beberapa
spesies dari genus bakteri iniseperti Clostridium
tetani dan Clostridium botulinumi
bersifat pathogen, yaitu menyebabkan infeksi tetanus dan memproduksi racun
botulism. Karena itu, perbandingan genom berbagai spesies bakteri ini akan
memperdalam tentang apa yang membuat bakteri pathogen ini akan memperdalam
tentang apa yang membuat bakteri pathogen ini menjadi berbahaya bagi manusia.
Tahan
radioaktif
Deinococcus radioduran adalah mikroba yang dapat bertahan
dilingkungan radiokaktif berdosis tinggi yang membunuh hamper semua makhluk
hidup lain. Bakteri ini dapat bertahan hidup pada tingkat radiasi 1,7 juta rad
yang membuat bakteri E coli, kecoak
dan manusia tak mungkin bertahan hidup (Nature, 2000). Informasi genom bakteri
ini sangat potensial untuk proses bioremediasi seperti pembersihan lingkungan
dari limbah radio aktif, logam berat, atau senyawa kimia organik.
Deinococcus radioduran
Saat ini para peneliti di Amerika
Serikat sedang mengeksplorasi kapabilitas bakteri D radioduran dengan menambah
gen dari organisme lain. Tambahan gen ini mengkodekan protein yang bisa mengubah
logam berat menjadi biomassa yang lebih netral dan menguraikan zat organic
berbahaya seperti toluene. Diharapkan pula dengan mempelajari genom mikroba,
manusia dapat lebih memahami proses terjadinya sel kangker yang diakibatkan
oleh kerusakan DNA, sekaligus menemukan obat atau cara pengobatan kangker baru.
Soalnya mikroba ini mampu memperbaiki DNA nya sendiri yang rusak karena
pengaruh radiasi.
Penghasil
Gas Metan
Archaea methanococcus
jannaschii adalah mikroba
yang dapat menghasilkan gas metan. Mikroba ini ditemukan dilingkungan berasap
hydrothermal, tanpa cahaya, tanpa oksigen, tanpa sumber zat karbon. Sifat yang
sanagt tidak biasa yang dimiliki oleh mikroba ini membawa kesimpulan bahwa
domain makhluk hidup tidak hanya prokaryote dan eukaryote, tetapi ada domain
baru yang terdiri mikroba yang berpenampilan prokaryotes, tetapi tak memiliki
sifat prokaryote sama sekali. Para ilmuan mengelompokkan mikroba seperti ini
dalam domain baru yaitu archae. Klasifikasi
makhluk hidup menjadi tiga domain adalah suatu revolusi penting dalam ilmu
biologi.
Selesainya
pembacaan genom mikroba itu diharapkan mampu menjawab metode baru untuk
menhasilkan bahan bakar. Dengan itu sekaligus diharapkan menjawab teka teki
kehidupan diawal terjadinya planet bumi, karena mikroba ini hidup di lingkungan
yang persis dengan awal terbentuknya planet bumi.
Archaea methanococcus jannaschii
Archaea methanococcus jannaschii
Mikroba seperti nitrosomonas europaea, prochlorococcus marinu, rhodopseudomonas
palustris adalah organisme yang menjadikan karbon dioksida sebagai satu
satunya sumber nutrisizat karbonnya. Mikroba-mikroba ini diduga mempunyai
peranan penting dalam perubahan iklim. Dengan demikian informasi yang didapat
dari genom mikroba-mikroba ini diharapkan mampu berperan mengatasi pemanasan
global dengan menstabilkan jumlah karbon dioksida di atmosfer.
Dari informasi genom mikroba yang
telah selesai pembacaannya, para peneliti menemukan bahwa masih ada 40% lebih
dari open reading frame (gen yang potensial mengkodekan suatu protein ) yang
masih belum diketahui fungsi dan nilainya karena tidak ditemukan kemiripan
dengan gen-gen yang telah dikumpulkan didata base. Ini adalah lading baru
penelitian yang luar biada sulit sekaligus menantang dan memdorong terbentuknya
bidang ilmu baru. Para peneliti ditantang untuk dapat memprediksi suatu protein
hanya dari susunan DNA nya.
Proyek genom mikroba sampai saat ini
memang hanya milik Negara Negara maju bermodal besar. Aplikasi dasyat dan
kemajuan sains yang dijanjikan oleh proyek ini memang didepan mata. Namun,
mudah mudahan masa depan yang cerah ini bukan hanya milik manusia dinegara yang
bermodal besar.
Indonesia tak kalah kaya dengan
mikroba yang potensial untuk kehidupan masa depan. Mungkin “ hal kecil ” yang
bisa kita lakukan sekaraanag hanyalah bagaimana agar sumber daya alam yang
berharga tersebut kita jaga tanpa takut untuk mengembangkannya. Juga penumbuhan
sumber daya manusia agar mempunyai kapabilitas tak kalah dengan SDM di negara
maju harus tetap dilakukan secara kontinu.
Bagaimana
Islam memandang persoalan ini ?
Abul ala maududi dalam bukunya yang
paling terkenal dan fenomenal, towards understanding of islam, memandang bahwa seluruh alam ini telah
ber-Iman kepada Allah. Segala sesuatu dilangit dan dibumi, semua bertasbih dan
bersujud kepada Allah ( Q.S Annahl 16:49 ). Allah menciptakan segala sesuatu
pasti ada manfaatnya, dengan demikian manusia harus terus menggali ilmu
pengetahuan dan teknologi ( IPTEK ) dan mengambil manfaat darinya untuk
menambah keimanan dan meyakini bahwa kebesaran Allah itu nyata.
Ilmu yang kita pelajari sebagai
sains adalah ayatollah yang bergerak
diatas sunatullah sedangkan dampak
buruk yang kita amati sekarang adalah aplikasi teknologi yang lepas control,
seperti pisau dapur yang berubah menjadi alat berbahaya ditangan seorang penjahat.
Perbedaan yang mencolok antara
ilmuan muslim dengan ilmuan sekuler adalah kesadaran yang mendorong melakukan
studi. Ilmuan sekunder mendasarkan segala sesuatu pada materi, dimana ilmuan
sekuler tidak memperhatikan aspek kualitas seperti pernyataan sederhana
semacam, siapa yang mengatur semuanya itu.
Hal ini serupa dialog nabi Ibrahim a.s dengan raja namrud tentang
hakekat hidup dan mati ( QS Al Baqarah 2 : 258 ). Raja namrud memandang bahwa
membiarkan seorang budaknya tidak dibunuh, sementara yang lain dibunuh, adalah
sama dengan telah menciptakan kehidupan dan kematian padahal tidak demikian
adanya.
Olehkarenanya untuk mengembangkan
ilmu ini perlu adanya islamisasi IPTEK agar tujuan dalam mempelajarinya lebih
bijak dan tujuannya tidak semata mata untuk kepentingan pribadi atau kelompok,
dan lebih mengutamakan aspek kualitas. Sedangkan tugas kaum muslimin yang
paling penting sekarang ini adalah mengambil kendali IPTEK itu sendiri dengan
langsung terjun mempelajarinya, meski harus belajar pada orang kafir sekalipun.
Umat islam yang ditunjukan Allah sebagai Khalifah-Nya yang menjadi rahmat bagi
seluruh alam,ccnyatanya jauh tertinggal dalam bidang ini. Oleh karenanya dalam
islamisasi IPTEK, umat islam hendaknya mengejar ketinggalan itu dan menambah kekurangan
ilmuan sekuler dalam pengamatan aspek kualitas.
Karena perkembangan bioteknologi
selain membawa manfaat besar bagi kesejahteraan manusia dan memperdalam
pengetahuan kita tentang rahasia alam, juga menyimpan potensi dari aplikasinya
yang tak terkontrol. ( arief, 2003 )
Daftar
Pustaka
Clark, D.P., Dunlap, P.V., Madigan, M.T., Martinko, J.M. Brock Biology
of Microorganisms. San Francisco: Pearson. 2009. 281 p.
Mulyanto. 2003. Gen Anda Punya Siapa ? . pustaka tarbiatuna. Jakarta.
present by
YANI SUTRIYANI ( 1113016100011 )
BIOLOGI 4 A
present by
YANI SUTRIYANI ( 1113016100011 )
BIOLOGI 4 A
