The Power of Mikroba

“ 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

            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