Pertama dalam sejarah, seekor kera hasil rekayasa genetik berhasil menurunkan gen ‘alien’ (gen yang berasal dari organisme lain) kepada keturunannya melalui proses perkawinan.
Keturunan marmoset GMO yang dapat berpendar (Image: E.Sasaki et al. 2009).
Bagi para ilmuwan rekayasa genetika, hal ini merupakan terobosan luar biasa, sebab cara perkawinan normal tentu saja jauh lebih mudah dan murah ketimbang rekayasa genetika itu sendiri. Dengan keberhasilan ini, ilmuwan cukup membiakkan hewan hasil rekayasa genetik sehingga menghasilkan keturunan yang membawa gen ‘alien’ yang sudah berhasil diturunkan. Tidak perlu lagi membuat hewan rekayasa genetik yang baru.
Disamping itu, karena eksperimen ini dilakukan pada kera, tentu saja ia diharapkan akan menjadi model yang lebih baik ketimbang tikus hasil rekayasa genetik untuk meneliti penyakit-penyakit pada manusia. Mengingat kera memiliki kemiripan genetik yang lebih besar dengan manusia dibanding hewan-hewan percobaan lain.
Erika Sasaki dari The Central Institute for Experimental Animals di Kawasaki, Jepang inilah yang berhasil meyusupkan sebuah gen dari ubur-ubur yang membuatnya dapat berpendar hijau di bawah sinar UV.
Bagaimana gen ‘alien’ bisa masuk?
Seperti sudah dibahas sebelumnya di sini, gen yang kini jadi favorit para ilmuwan rekayasa genetika adalah gen GFP yang berasal dari ubur-ubur. Dengan gen ini, mereka bisa melacak keberhasilan penyusupan gen ‘alien’ yang disusupkan bersama dengan gen GFP. Dan karena gen GFP ini menghasilkan protein yang dapat berpendar, maka pengamatannya pun jadi mudah yaitu cukup dengan visualisasi di bawah sinar UV. Jika sel suatu organisme bisa berpendar, artinya gen GFP dan gen ‘alien’ sudah berhasil disusupkan ke dalamnya. Sungguh suatu cara yang amat cerdas.
Rekayasan genetik ini awalnya dilakukan pada sang induk, Sasaki menginjeksikan sebuah virus yang membawa gen GFP tadi ke dalam embrio kera. Kemudian embrio yang membawa gen GFP tersebut ditempatkan ke dalam tujuh induk betina. Empat di antaranya berhasil melahirkan dengan total 1 marmoset jantan dan 4 betina yang membawa gen GFP.
Selanjutnya, ketika bayi jantan yang kini membawa gen GFP sudah matang secara seksual, ia berhasil menjadi ayah bagi anaknya yang juga ternyata bisa berpendar hijau. Artinya gen GFP kini berhasil diturunkan melalui proses perkawinan. Salah satu bayi betina pun kemudian menghasilkan embrio In Vitro Fertilization (IVF) yang juga membawa gen GFP.
Harapan bagi Dunia Medis
Sebetulnya keberhasilan menyusupkan gen ‘alien’ ke dalam primata bukanlah yang pertama. Setahun sebelumnya, para peneliti melaporkan keberhasilannya memasukkan gen yang menyebabkan penyakit Huntington ke dalam macaca. Tapi bedanya gen tersebut diinsersi ke dalam telur, bukan ke embrio, sehingga akibatnya tidak dapat diturunkan.
Begitu pula yang terjadi pada kera rekayasan genetik pertama yang diberi nama ANDi. Lahir pada tahun 2001, ANDi merupakan hewan rekayasa genetik yang pertama lahir setelah 40 kehamilan hasil percobaan. Meskipun ia dinyatakan membawa gen GFP, tetapi ANDi tidak dapat berpendar karena nampaknya gen GFP-nya tidak bekerja dengan baik.
Sasaki memberi harapan baru bagi dunia medis. Ia mengatakan bahwa karena marmoset termasuk primata, maka kera ini dapat dijadikan model yang lebih baik untuk mempelajari penyakit-penyakit pada manusia, khususnya penyakit yang berhubungan dengan kondisi neurologis.
Bagaimana pendapat Anda?
Sumber: NewScientist.com
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Kodok hasil rekayasa genetik dengan gen Ubur-ubur.
Siapa tak kenal ubur-ubur, hewan nyentrik nan indah berwarna-warni terlihat seperti memancarkan cahaya berkilauan. Hewan ini sering menjadi maskot makhluk laut, sampe-sampe Spongebob dan Patrick pun hobi berburu ubur-ubur. Dan siapa sangka hewan mungil ini mengantarkan tiga orang ilmuwan meraih hadiah Nobel bidang kimia tahun 2008 karena mengisolasi dan mengembangkan salah satu protein yang kini jadi favorit para ilmuwan di seluruh dunia, yaitu Green Fluorescent Protein (GFP).
Protein ini memendarkan cahaya hijau ketika terpajan (exposed) pada cahaya biru. Dan gen pengkode protein ini telah dicoba diklonkan ke dalam sel makhluk hidup seperti bakteri, yeast, serangga dan bahkan manusia, untuk membuktikan bahwa suatu gen “alien” (asing) dapat diinsersi, diekspresikan dan dilewatkan.
Saat ini GFP telah digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari mencari obat untuk menangani ketulian hingga membuat ANDi –primata pertama hasil rekayasa genetika– yang saat ini digunakan untuk mengembangkan pengobatan untuk penyakit Huntington. Bahkan GFP ini berpotensi digunakan untuk menemukan bahan tambang di lokasi pertambangan melalui bakteri yang dilabel GFP. GFP juga bisa berkelap-kelip pada temperatur yang berbeda-beda, sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai termometer kecil. Sungguh luar biasa. Maka tak heran jika Osamu Shimomura (Marine Biological Laboratory, Woods Hole), Martin Chalfie (Columbia University, New York) dan Roger Tsien (the University of California, San Diego) menerima hadiah Nobel untuk jasa mereka.
Berikut ini adalah gambar-gambar terkait GFP yang sangat menarik yang diambil dari situs NewScientist.com
Aequorea victoria
Image: Markus Nolf, Wikimedia Commons
Sebuah protein fluorescent dari ubur-ubur kristal (Aequorea victoria) yang tinggal di Samudera Pasifik Utara, membuat penemunya menerima anugerah Nobel bidang kimia.
Dengan menautkan gen yang mengkode Green Fluorescent Protein (GFP) dengan gen lain, para ilmuwan dapat melacak sel dan organisme secara rinci dan indah.
Warna-warni GFP
Image: Nathan Shaner, Paul Steinbach, Roger Tsien, Wikimedia Commons
GFP asli bekerja dengan baik pada luminisensi Ubur-ubur, tetapi para ilmuwan merasa kurang puas dan berusaha mengembangkan GFP ini selama dua dekade terakhir. Mereka melakukan teknik rekayasa genetika untuk membuat GFP berpendar lebih terang, lebih lama dan bahkan dengan warna-warni berbeda.
Gambar di atas bukanlah coretan crayon anak SD, tetapi merupakan goresan bakteri dalam cawan Petri yang mengekspresikan GFP dalam berbagai versi yang berbeda warna. Benar-benar keren!
GFP Pada Mencit
Image: University of Pennsylvania
Mencit pun kini sudah berhasil ‘dimodifikasi’ agar dapat berpendar seperti Ubur-ubur, mereka kini dapat mengekspresikan GFP di dalam setiap sel tubuhnya.
Macaca pun Bisa Hijau
Image: Anthony Chan, Yerkes National Primate Research Center
Bahkan, organisme yang sangat kompleks seperti Macaca ini pun kini bisa ‘disusupi’ GFP. Para ilmuwan merekayasa beberapa rhesus Macaca untuk mengekspresikan GFP bersama dengan sebuah protein yang menyebabkan sang hewan menderita penyakit Huntington, sebuah penyakit neurodegeneratif. GFP digunakan untuk memastikan bahwa gen penyebab penyakit tadi telah ‘merasuk’ ke dalam tubuh monyet tadi.
Struktur 3D GFP
Image: Alexander Brandt, Wikimedia Commons
GFP sendiri terdiri atas 238 asam amino. Bentuknya yang menyerupai gentong inilah yang menjadi kunci sifat fluoresensi yang dimiliki GFP.
GFP pada Yeast
Image: Masur, Wikimedia Commons
Ragi kue/roti di atas mengaktifasi dua versi GFP yang berbeda pada membran permukaannya, yaitu GFP hijau dan merah.
Jika protein yang berwarna merah dan hijau sama-sama terekspresi di dalam sel, maka akan terlihat corak warna kekuningan. Sifat ini membantu para ilmuwan jika GFP digunakan untuk melacak dua protein yang berada di dalam lokasi yang sama di dalam sel.
Pelangi GFP
Image: Jean Livet et al, Harvard University
Gambar di atas adalah sel-sel otak tikus –disebut brainbow– merupakan kombinasi antara protein ubur-ubur dan protein fluorescent koral.
Dengan mencampurkan protein fluorescent yang berwarna hijau, merah, kuning dan oranye, para ilmuwan dapat membuat hingga 90 warna yang berbeda. Palet warna ini dapat melacak jaringan yang rumit koneksi antara sel-sel otak.
Dengan begitu besarnya manfaat GFP dan luasnya aplikasi GFP dalam berbagai penelitian, maka pantaslah sang ilmuwan yang pertama kali menemukan manfaat besar protein ini untuk dianugerahi hadiah Nobel. Yang jelas manfaatnya akan makin terasa terutama dalam penelitian mengenai mekanisme penjangkitan dan pengobatan suatu penyakit. Tak sia-sia Allah SWT menciptakan sesuatu, pasti ada manfaatnya.
Sumber: NewScientist.com
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
