12 Contoh Rekayasa Genetik yang Aneh

Sains gila

Kucing bersinar dalam gelap? Kedengarannya seperti cerita fiksi ilmiah, tapi kenyataannya memang sudah ada kucing yang bisa bersinar dalam gelap sejak beberapa tahun lalu. Kol yang menghasilkan racun kalajengking? Sudah ada pula. Oh, dan ketika lain kali Anda membutuhkan vaksin, mungkin dokter akan memberi Anda sebuah pisang.

Hewan dan tumbuhan di atas dan organisme lain yang dimodifikasi secara genetik bisa eksis sekarang ini karena DNA mereka telah diubah dan digabungkan dengan DNA lain untuk menciptakan seperangkat gen yang sama sekali baru. Anda boleh jadi tidak menyadarinya, namun banyak di antara organisme yang dimodifikasi secara genetik ini telah menjadi bagian dari kehidupan Anda sehari-hari—dan makanan Anda sehari-hari. Sekarang ini, 45 persen dari jagung di AS dan 85 persen dari kedelai AS direkasaya secara genetik, dan diperkirakan 70 hingga 75 persen dari makanan olahan yang tersedia di toko-toko kebutuhan sehari-hari mengandung muatan yang direkayasa secara genetik.

Di bawah ini adalah hewan dan tumbuhan yang paling aneh yang direkayasa secara genetik yang sudah ada—dan banyak lagi yang akan segera menyusul. (Text: Laura Moss)

Kucing yang bersinar dalam gelap

Pada tahun 2007, ilmuwan Korea Selatan mengubah DNA seekor kucing untuk membuat kucing tersebut bersinar di dalam gelap dan kemudian mereka mengambil DNA tersebut dan menggunakannya untuk meng-clone kucing-kucing lain—menciptakan sekelompok kucing yang berbulu halus, yang bersinar dalam gelap. Beginilah cara mereka melakukannya: Para peneliti mengambil sel-sel kulit dari beberapa ekor kucing Angora Turki berjenis kelamin betina dan menggunakan sebuah virus untuk memasukkan instruksi-instruksi genetik untuk menciptakan protein yang bisa menimbulkan cahaya yang berwarna merah. Kemudian mereka meletakkan nuclei yang gen-nya sudah diubah tersebut ke dalam sel telur untuk melakukan cloning, dan embrio-embrio yang sudah di-clone tersebut diimplantasikan kembali pada kucing-kucing donor tersebut—sehingga membuat kucing-kucing tersebut menjadi ibu pengganti bagi clones mereka sendiri.

Apa gunanya menciptakan hewan peliharaan yang bisa bersinar dalam gelap? Para ilmuwan mengatakan kemampuan merekayasa hewan dengan protein-protein yang bisa bersinar (fluorescent) akan membuat mereka mampu untuk secara artifisial menciptakan hewan-hewan dengan penyakit-penyakit genetik manusia.

Perhatikan apa yang terjadi pada kucing-kucing ini ketika lampu dimatikan:

Enviropig

Enviropig, or “Frankenswine,” sebagaimana kritikus menyebutnya, adalah seekor babi yang telah diubah secara genetik untuk mencerna dan memproses fosfor dengan lebih baik. Kotoran babi kaya akan phytate, salah satu bentuk fosfor, sehingga ketika para petani menggunakan kotoran babi tersebut sebagai pupuk, maka zat kimia tersebut akan hanyut bersama air dan menyebabkan ganggang berkembang biak hingga bisa menghabiskan oksigen di dalam air dan bisa membunuh kehidupan laut.

Jadi para ilmuwan menambahkan bakteri E. Coli dan DNA tikus pada embrio seekor babi. Modifikasi ini bisa mengurangi keluaran fosfor dari seekor babi hingga sebanyak 70 persen—sehingga membuat babi tersebut menjadi lebih ramah lingkungan.

Tanaman untuk melawan polusi

Ilmuwan di Universitas Washington kini sedang merekayasa pohon-pohon hawar (poplar) agar bisa membersihkan tempat-tempat yang terkena kontaminasi dengan cara menyerap polutan air tanah melalui akarnya. Pohon-pohon tersebut kemudian memecah polutan-polutan tersebut menjadi produk-produk samping yang aman yang menyatu dengan akar, batang, dan daun-daun pohon-pohon tersebut, atau dilepas ke udara.

Dalam test laboratorium, tanaman-tanaman transgenik tersebut mampu membuang sebanyak 91 persen trichloroethylene—kontaminan air tanah yang paling umum terdapat di situs-situs Superfund, AS—dari sebuah larutan cair. Pohon hawar biasa hanya mampu membuang 3 persen kontaminan.

Kol beracun

Para ilmuwan baru-baru ini telah mengambil gen yang bertugas memprogram racun pada ekor kalajengking dan mencari cara untuk menggabungkannya dengan kol. Mengapa mereka mau menciptakan kol beracun? Untuk mengurangi penggunaan pestisida sekaligus mencegah ulat merusak tanaman kol. Kol yang dimodifikasi secara genetik ini akan memproduksi racun kalajengking yang bisa membunuh ulat ketika ulat-ulat tersebut menggigit daunnya—namun racun tersebut telah dimodifikasi sehingga tidak membahayakan manusia.

Kambing pembuat jaring laba-laba

Serat laba-laba yang kuat dan fleksibel adalah salah satu material yang paling berharga di alam, dan bisa digunakan untuk menciptakan serangkaian produk—mulai dari ligamen buatan hingga tali parasut (parachute cords)—jika saja kita bisa memproduksinya dalam skala komersial. Pada tahun 2000, Nexia Biotechnologies mengumumkan bahwa mereka telah mendapatkan jawabannya: seekor kambing yang bisa memproduksi jaring laba-laba dalam susunya.

Para peneliti memasukkan gen sutera pembuat jaring dari seekor laba-laba ke dalam DNA kambing tersebut dengan cara sedemikian rupa sehingga kambing tersebut akan memproduksi protein sutera tersebut hanya di dalam susu mereka. “Susu sutera” ini kemudian bisa digunakan untuk membuat material seperti jaring yang disebut Biosteel.

Ikan salmon yang cepat besar

Ikan salmon milik AquaBounty yang dimodifikasi secara genetik tumbuh dua kali lipat lebih cepat dibandingkan ikan salmon varietas konvensional—foto ini menunjukkan dua ekor ikan salmon yang berusia sama, yang di sebelah belakang telah diubah secara genetik. Perusahaan tersebut mengatakan ikan tersebut mempunyai rasa, warna, dan bau yang sama, dengan ikan salmon biasa; akan tetapi, perdebatan masih berlanjut tentang apakah ikan tersebut aman dimakan.

Ikan salmon Atlantik yang direkayasa secara genetik mempunyai hormon pertumbuhan tambahan yang berasal dari ikan salmon Chinook sehingga memungkinkan ikan tersebut memproduksi hormon pertumbuhan sepanjang tahun. Para ilmuwan mampu membuat hormon tersebut tetap aktif dengan cara menggunakan sebuah gen yang berasal dari seekor ikan yang menyerupai belut yang dinamakan ocean pout, yang berfungsi sebagai sebuah “saklar” bagi hormon tersebut.

Jika FDA menyetujui penjualan ikan salmon tersebut, maka ini akan menjadi kali pertamanya pemerintah mengijinkan hewan yang dimodifikasi dipasarkan untuk konsumsi manusia. Menurut pedoman pemerintah federal, ikan tersebut tidak akan diberi label sebagai ikan yang dimodifikasi secara genetik.

Tomat Flavr Savr

Tomat Flavr Savr adalah makanan yang direkayasa secara genetik yang pertama yang ditanam secara komersial yang akan diberi ijin untuk dikonsumsi manusia. Dengan menambahkan sebuah gen antisense, perusahaan yang berbasis di California, Calgene, berharap bisa memperlambat proses pematangan tomat tersebut untuk mencegahnya menjadi lembek dan busuk, dengan tetap menjaga tomat tersebut tetap memiliki warna dan rasa yang alami.

FDA telah menyetujui Falvr Savr pada tahun 1994; akan tetapi, tomat tersebut saat itu sangat lembek sehingga tidak mudah diangkut, dan pada tahun 1997  tomat tersebut menghilang dari pasaran. Di samping masalah produksi dan pengangkutan tersebut, tomat-tomat tersebut juga dilaporkan mempunyai rasa yang hambar: “Rasa hambar pada tomat Flavr Savr berasal dari varietas asal tomat tersebut. Hanya ada sedikit sekali rasa yang bisa dipertahankan,” kata Christ Watkins, seorang profesor hortikultura pada Cornell University.

Vaksin pisang

Boleh jadi tidak lama lagi kita akan diberi vaksin untuk penyakit-penyakit seperti hepatitis B dan kolera dengan cara memakan segigit pisang. Para peneliti telah berhasil merekayasa pisang, tomat, selada, wortel, dan tembakau untuk memproduksi vaksin, namun mereka mengatakan pisang merupakan kendaraan pengangkut dan produksi yang ideal.

Jika sebentuk virus yang telah diubah disuntikkan ke dalam sebatang pohon anak pisang, maka material genetik dari virus tersebut dengan cepat menjadi sebuah bagian permanen dari sel-sel tanaman tersebut. Dan ketika tanaman tersebut tumbuh, sel-selnya memproduksi protein-protein dari virus tersebut—namun tidak memproduksi bagian virus tersebut yang bisa menular (infectious). Ketika kita memakan segigit pisang yang direkayasa secara genetik, yang sudah penuh dengan protein-protein virus, maka sistem imun kita akan menciptakan antibodi-antibodi untuk memerangi penyakit tersebut—sama seperti vaksin tradisional.

Sapi dengan kandungan gas yang lebih sedikit

Sapi memproduksi methane dalam jumlah yang banyak sebagai hasil dari proses pencernaan mereka—methane tersebut dihasilkan oleh sebuah bakterium yang merupakan produk samping dari makanan sapi yang mengandung selulosa tinggi yang termasuk rumput dan jerami. Methane merupakan kontributor utama—kedua setelah karbon dioksida—bagi efek rumah kaca, sehingga para ilmuwan telah bekerja untuk melakukan rekayasa genetik pada seekor sapi agar bisa memproduksi lebih sedikit methane.

 

Para ilmuwan riset agrikultur di Universitas Alberta telah mengidentifikasi bakteria yang bertanggung jawab dalam produksi methane dan telah merancang serangkaian sapi yang bisa menciptakan methane 25 persen lebih sedikit daripada sapi biasa.

Pohon-pohon yang dimodifikasi secara genetik

Pohon-pohon kini diubah secara genetik untuk membuatnya tumbuh lebih cepat, menghasilkan kayu yang lebih baik dan bahkan bisa mendeteksi serangan biologis. Para proponen dari pohon-pohon yang direkayasa secara genetik mengatakan bahwa bioteknologi bisa membantu mengembalikan hutan yang gundul sekaligus memenuhi kebutuhan akan kayu dan produk-produk kertas. Sebagai contoh, pohon-pohon eucalyptus Australia telah diubah agar bisa bertahan dalam temperatur yang membeku, dan pohon pinus loblolly telah dibuat agar lebih sedikit mengandung lignin, zat yang memberi ketegaran pada pohon. Pada tahun 2003, Pentagon bahkan telah memberi hadiah sebesar $500.000 bagi para peneliti dari negara bagian Colorado untuk mengembangkan pohon-pohon pinus yang bisa berubah warna ketika terkena serangan biologis atau serangan kimia.  

Akan tetapi, para kritikus bersikukuh bahwa masih banyak yang belum diketahui tentang efek dari pohon-pohon yang direkayasa tersebut terhadap lingkungan sekitarnya—pohon-pohon tersebut bisa menyebarkan gen mereka pada pohon-pohon alami atau meningkatkan resiko kebakaran hutan adalah sebagian dari kekurangannya. Namun, USDA pada bulan Juni lalu telah memberi persetujuan pada ArborGen, sebuah perusahaan bioteknologi, untuk memulai percobaan lapangan bagi 250.000 pohon di tujuh negara bagian AS di sebelah selatan.

Telur obat

Para ilmuwan Inggris telah menciptakan benih ayam betina yang direkayasa secara genetik agar bisa memproduksi obat-obat untuk melawan kanker di dalam telur-telur mereka. Hewan-hewan tersebut telah diberi gen manusia yang ditambahkan ke dalam DNA mereka sehingga protein manusia kemudian  disekresikan  ke dalam bagian putih dari telur mereka, bersama-sama dengan protein-protein obat yang kompleks yang serupa dengan obat-obatan yang digunakan untuk mengobati kanker kulit dan penyakit lainnya.

Apa sebenarnya yang terkandung dalam telur yang bisa melawan penyakit ini? Ayam betina tersebut memproduksi telur yang mengandung miR24, sebuah molekul yang mengandung kekuatan untuk memerangi penyakit melanoma yang ganas dan arthritis, dan interferon manusia b-1a, sebuah obat antivirus yang menyerupai pengobatan modern bagi sklerosis ganda (multiple sclerosis).

Tanaman penjerat super carbon

Manusia menyumbang sekitar sembilan gigaton karbon ke atmosfir setiap tahunnya, dan tanaman dan pohon menyerap sekitar lima gigaton dari sembilan gigaton tersebut. Sisanya yang empat ton berkontribusi terhadap efek rumah kaca dan pemanasan global, namun para ilmuwan kini sedang bekerja untuk menciptakan tanaman-tanaman dan pohon-pohon yang direkayasa secara genetik yang bisa diandalkan untuk menangkap sisa-sisa karbon ini.

Karbon bisa berdiam di dalam daun-daun, cabang-cabang, biji-biji dan bunga-bunga dari tanaman selama beberapa dekade; akan tetapi, karbon yang berdiam di akar pohon bisa tetap berada di sana berabad-abad. Oleh karena itu, para peneliti berharap bisa menciptakan tumbuhan bioenergi yang mempunyai sistem akar yang besar yang bisa menangkap dan menyimpan karbon di bawah tanah. Para imuwan kini tengah bekerja untuk melakukan modifikasi genetik pada  tanaman tahunan seperti switchgrass dan Miscanthus karena sistem akar tanaman tersebut ekstensif.

http://www.mnn.com/green-tech/research-innovations/photos/12-bizarre-examples-of-genetic-engineering/mad-science