Genom Mikroba, Proyek Masa Depan Manusia

Genom Mikroba, Proyek Masa Depan Manusia

Sumber: Kompas, 27 April 2003

Oleh: Is Helianti

Kemajuan dan penemuan baru di bidang 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 pada satu dekade lalu. Akan tetapi, ambisi negara-negara maju tak hanya berhenti pada pembacaan genom manusia. Amerika, Eropa, disusul Jepang, sekarang tengah giat melakukan pembacaan genom mikroba. Tentu banyak alasan yang membuat negara-negara maju ini bersaing dalam pembacaan genom mikroba.

Mikroba (meliputi virus, archaea, bakteri, jamur, dan protozoa), dapat dikatakan sebagai makhluk tertua dengan diversitas terbanyak di planet bumi. Mereka menempati 60 persen lebih biomassa dan telah hidup berevolusi paling tidak 3,8 miliar tahun. Mikroba memang dapat bertahan pada kondisi nyaman, ekstrem panas, dingin, berkonsentrasi garam tinggi, asam, basa, tekanan tinggi, bahkan di daerah-daerah yang mendekati kemustahilan untuk hidup makhluk hidup lain seperti lingkungan dengan radioaktivitas tinggi.

Makhluk cerdas

Diversitas yang beragam dan dapat ditemui di bermacam habitat ini membuktikan, bahwa mikroba adalah makhluk cerdas yang dapat beradaptasi dengan segala jenis lingkungan. Dengan kata lain mereka telah berhasil memecahkan segala persoalan di lingkungan yang mengancam eksistensinya -suatu hal yang masih dicari jawabannya oleh para ilmuwan sekarang.

Maka pembacaan genom berbagai jenis mikroba diharapkan dapat membantu manusia untuk mencari solusi persoalan pemulihan lingkungan, pertanian, pengobatan, penyediaan energi 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 Mega base pair sampai 10 Mega base pair, bandingkan dengan genom manusia yang lebih dari 3000 Mega base pair) proyek pembacaan genom satu jenis mikroba hanya akan memakan bilangan minggu bahkan mungkin hari.

Namun, dampaknya terhadap industri dan kemajuan sains dan teknologi tak kalah dahsyat 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 hanyalah pintu gerbang untuk menguak segala rahasia kehidupan suatu organisme sekaligus harapan aplikasi di masa datang yang sangat menjanjikan.

DNA sekuens dari genom suatu makhluk hidup adalah blue print genetiknya. Sekuens keseluruhan DNA (genom) mengandung gen-gen yang menginstruksikan pembuatan protein-protein tertentu untuk membentuk struktur 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. Lompatan besar dalam peningkatan mutu vaksin, perbaikan alat untuk mendiagnosis penyakit, penemuan obat-obatan baru, penemuan biokatalis untuk industri, dan lain-lain, menjadi keniscayaan.

Berikut beberapa contoh mikroba yang telah selesai pembacaan genomnya, dan prospek yang diharapkan saat ini dan di masa datang.

Pengubah zat pati

Clostridium acetobutylicum adalah bakteri yang dapat mengubah zat pati menjadi pelarut organik aseton dan butanol yang sangat bermanfaat untuk industri. Pembacaan genom bakteri ini selesai pada tahun 1999. Dari informasi genomnya para ilmuwan berharap dapat memahami biokimia dari bakteri ini, sekaligus meneliti kemungkinan menggantikan proses produksi pelarut organik dengan menggunakan enzim rekombinasi dari bakteri ini dalam skala industri. Saat ini proses produksi aseton dan butanol bersandar pada pemakaian minyak dan gas.

Beberapa spesies lain dari genus bakteri ini seperti Clostridium tetani dan Clostridium botulinumi bersifat patogen, yaitu menyebabkan infeksi tetanus dan memproduksi racun botulism. Karena itu, perbandingan genom berbagai spesies bakteri ini akan memperdalam tentang apa yang membuat bakteri patogen ini menjadi berbahaya bagi manusia.

Tahan radioaktif

Deinococcus radioduran adalah mikroba yang dapat bertahan di lingkungan radio aktif berdosis tinggi yang membunuh hampir 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 radioaktif, logam berat, atau senyawa kimia organik. 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 organik berbahaya seperti toluene.

Diharapkan pula dengan mempelajari genom mikroba, manusia dapat lebih memahami proses terjadinya sel kanker yang diakibatkan oleh kerusakan DNA, sekaligus menemukan obat atau cara pengobatan kanker baru. Soalnya mikroba ini sanggup 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 di lingkungan berasap hydrothermal, tanpa cahaya, tanpa oksigen, tanpa sumber zat karbon. Sifat yang sangat tidak biasa yang dimiliki oleh mikroba ini membawa pada kesimpulan bahwa domain makhluk hidup tidak hanya prokaryotes dan eukrayotes, tetapi ada domain baru yang terdiri dari mikroba yang berpenampilan prokaryotes, tetapi tak memiliki sifat prokaryotes sama sekali. Para ilmuwan mengelompokkan mikroba seperti ini dalam domain baru yaitu Archaea.

Klasifikasi makhluk hidup menjadi tiga domain adalah suatu revolusi penting dalam ilmu biologi. Selesainya pembacaan genom mikroba itu diharapkan mampu menjawab metode baru untuk menghasilkan bahan bakar. Dengan itu sekaligus diharapkan menjawab teka-teki kehidupan di awal terjadinya planet bumi, karena mikroba ini hidup di lingkungan yang persis dengan awal terbentuknya planet bumi.

Mikroba lain seperti Nitrosomonas europaea, Prochlorococcus marinu, Rhodopseudomonas palustris adalah organisme yang menjadikan karbon dioksida sebagai satu-satunya sumber nutrisi zat 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 (global warming) dengan menstabilkan jumlah karbon dioksida di atmosfer.

Dari informasi genom mikroba yang telah selesai pembacaannya, para peneliti menemukan bahwa masih ada 40persen 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 di data base. Ini adalah ladang baru penelitian yang luar biasa sulit sekaligus menantang dan mendorong terbentuknya bidang ilmu baru. Para peneliti ditantang untuk dapat memprediksi fungsi suatu protein hanya dari susunan DNAnya.

Proyek genom mikroba sampai saat ini memang hanya milik negara-negara maju bermodal besar. Aplikasi dahsyat dan kemajuan sains yang dijanjikan oleh proyek ini memang di depan mata. Namun, mudah-mudahan masa depan yang cerah ini bukan hanya milik manusia di negara yang bermodal besar. Indonesia tak kalah kaya dengan mikroba yang potensial untuk kehidupan masa depan. Mungkin “hal kecil” yang bisa kita lakukan sekarang 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.

(Oleh Dr Is Helianti Pengamat tren bioteknologi dan peneliti ISTECS. Sekarang staff peneliti di BPPT)

Memasyarakatkan Iptek, Belajar dari Jepang

Sumber: Kompas 16 September 2001

Memasyarakatkan Iptek, Belajar dari Jepang

Oleh: Is Helianti

JEPANG sekarang memang sedang berjuang keras untuk mencegah kebangkrutan ekonominya. Meskipun demikian, tak pelak lagi, Jepang masih nomor satu di Asia dalam hal penguasaan iptek. Bagi masyarakat Jepang informasi hasil perkembangan iptek nampak sudah menjadi teman sehari-hari.

Alat-alat listrik berteknologi baru bersaing muncul satu per satu di dunia industri elektronik, menawarkan alternatif baru pada konsumen. Dari kulkas berenergi rendah sampai mesin cuci dengan prinsip gelombang sonik yang tak perlu sabun cuci. Mobil hibridisasi yang ramah lingkungan karena tak banyak mengeluarkan gas karbon dioksida berlomba-lomba muncul di pasaran. Di bidang bioteknologi, Jepang mengejar ketinggalannya dari Amerika dan Eropa, dengan menyelesaikan pembacaan genom beberapa mikroba yang bernilai industri. Juga menyaingi Eropa dalam teknologi sapi kloning.

Implementasi konsep sosiolisasi iptek tampaknya telah begitu lekat dalam infra struktur masyarakat Jepang. Iptek telah menjadi budaya yang telah menginternalisasi dalam kehidupan sehari-hari. Media massa, industri, lembaga pendidikan (dari SD sampai universitas), dan lembaga penelitian pemerintah membuat kerja sama sinergis tanpa gembar-gembor dalam sosialisasi iptek.

Peran lembaga pendidikan

Budaya iptek Jepang adalah cerminan dari perkembangan iptek Jepang sendiri yang maju begitu pesat sejak kekalahannya dalam perang dunia kedua. Tahun 1958 Jepang mencanangkan pembebasan dari ketergantungan impor dan menjadi negara mandiri dalam memproduksi dengan berbasis iptek. Bersamaan dengan itu sosialisasi dan pendidikan iptek pada publik mulai gencar ditanamkan (Buku Putih Iptek Jepang).

Pada tahun tersebut juga mulai diterapkan pendidikan iptek sejak dini lewat pendidikan formal dari SD, SMP, SMA sampai universitas. Semangat untuk meneliti telah mulai ditanamkan sejak SD. Setiap liburan panjang para murid SD mendapat pekerjaan rumah penelitian bertema bebas. Hasil penelitian mereka dibuat laporan dan diumumkan di depan teman-teman sekelas.

Pada tingkat SMP dan SMA, setiap liburan musim panas, para guru ilmu alam dituntut untuk menyerahkan proporsal penelitian yang bisa dilaksanakan bersama-sama satu kelas.

Sedangkan pada tingkat perguruan tinggi, perguruan tinggi menempati peran sangat strategis. Di universitas Jepang berkumpul sepertiga dari keseluruhan jumlah tenaga peneliti yang berjumlah total 730.000 orang, dan sekitar 20 persen dari dana penelitian yang dianggarkan negara (sekitar 3.2 trilyun yen) dialokasikan untuk pengembangan riset dan penelitian di universitas (Departemen ekonomi, perdagangan, dan industri Jepang).

Karena itu di Jepang, universitas selain sebagai lembaga pendidikan yang menyuplai SDM-SDM spesialis juga adalah lembaga penelitian. Kegiatan penelitian di universitas telah dimulai secara struktur sejak tahun keempat undergraduate. Ini yang membedakan Jepang dengan Amerika Serikat.

Pada tahun kedua atau ketiga, para mahasiswa diprogramkan untuk melakukan kunjungan ke berbagai perusahaan. Tujuannya, di samping untuk memberi wawasan para mahasiswanya untuk memilih pekerjaan yang sesuai minatnya di masa depan, juga memberikan wawasan mereka tentang penerapan iptek secara riil di dunia industri.

Universitas juga dituntut untuk melayani masyarakat dalam informasi ilmiah dan kerja sama dengan pihak industri. Kerja sama dengan berbagai pihak industri dikenal dengan san-gaku-renkei (san berarti industri, gaku berarti dunia akademis, dan renkei berarti kerja sama), yang melahirkan kerja sama sinergis dalam pengembangan iptek. Pengembangan riset dasar dilakukan di universitas, sedangkan aplikasi dan komersialisasinya dilakukan oleh pihak industri.

Selain itu pelayanan kepada masyarakat sekitar kampus diwujudkan dengan penyelenggaraan open campus secara periodik. Di mana dalam satu hari kampus dibuka untuk dikunjungi masyarakat umum. Setiap laboratorium dalam kampus mendemonstrasikan hasil penelitian yang menarik dan mudah dimengerti oleh masyarakat umum dari berbagai usia, dari anak kecil sampai kakek nenek. Walau open campus ini baru dipopulerkan tahun-tahun terakhir, ternyata mendapat sambutan yang sangat baik dari pihak universitas maupun masyarakat sekitar.

Selain open campus, banyak universitas yang menyelenggarakan program sekolah musim panas atau satu hari menjadi mahasiswa. Program ini mengundang murid-murid di level sekolah menengah untuk merasakan menjadi mahasiswa dalam satu hari. Atau merasakan penelitian di universitas selama sepekan dalam sekolah musim panas.

Kerja sama cantik

Tak dapat dipungkiri, media massa, telah menjadi alat penyebaran iptek yang sangat efektif di Jepang. Khususnya televisi menjadi ajang promosi sekaligus sosialisasi sains dan teknologi baru. Ini merupakan cerminan dari konsep iptek mereka. Bahwa pengembangan iptek ditujukan untuk kestabilan dan kemajuan ekonomi bangsa. Maka persaingan perusahaan-perusahaan besar di bidang penjualan produk-produknya adalah equal dengan persaingan hasil pengembangan riset dan teknologi selama bertahun-tahun.

Televisi di samping sebagai ajang iklan produk-produk berteknologi baru, juga alat informasi yang efektif untuk memasyarakatkan iptek. Stasiun televisi, dari yang milik pemerintah sampai swasta, seperti berlomba-lomba menyajikan acara yang berbau ilmiah atau berbau sains dan teknologi.

Acara ini dikemas dalam bentuk bermacam-macam. Jika anda mau yang ringan-ringan saja, anda bisa mengikuti acara TV yang berbentuk quiz. Anda tinggal pilih quiz yang mana yang anda sukai. Jika anda tertarik dengan dunia binatang, tertarik dengan ekologi mereka, namun tak ingin bermumet-mumet seperti mahasiswa di jurusan zoologi, anda bisa saksikan. Anda dapat memahami bahasan sambil tertawa dengan senang hati. Ingin yang lebih serius, anda bisa menonton di chanel lain, yang menyajikan flora dan fauna dalam layar lebar (high vision).

Atau, jika anda tertarik dengan sejarah bangsa-bangsa di dunia, tertarik dengan berbagai kebudayaan di berbagai negara, ada pula acara quiz untuk itu. Bahkan, sebagai seorang Indonesia, saya sangat interest dengan acara ini. Banyak bagian Indonesia yang baru saya ketahui setelah melihat quiz ini, karena Indonesia beberapa kali muncul sebagai bahasa acara.

Tidak sampai di situ. Fenomena sehari-hari bahkan dijelaskan dengan ilmiah populer dan menarik. Misalnya, bagaimana memasak nasi yang enak, dengan terlebih dahulu meneliti parameter nasi yang enak tersebut bagaimana. Bagaimana kelengketannya, kandungan airnya, struktur permukaannya. Semua dengan eksperimen!

Informasi iptek baru, seperti pembacaan genom manusia atau pengobatan penyakit kanker yang paling mutakhir dikemas dalam acara khusus televisi dalam beberapa seri.

Bahkan musibah atau kecelakaan alat transportasi seperti kecelakaan pesawat bukan suatu hal yang begitu saja dilewatkan. Sebab-sebab untuk mencari penyebab kecelakaan dan analisanya sehingga tidak terulang di lain waktu juga menjadi ajang persaingan berita berbagai stasiun TV.

Walau acara-acara seperti ini kental dengan promosi suatu produk perusahaan. Tetapi tak mengurangi nilai ilmiah dan kejujuran. Karena para pakar dari universitas dan lembaga penelitian banyak dipakai untuk menjelaskan berbagai fenomena yang ada.

Jadi dalam sosialisasi iptek dengan TV ini banyak sekali yang diuntungkan. Stasiun televisi karena mendapat masukan dari iklan, pihak sponsor karena bisa mempromosikan produknya, para ahli yang bisa menjadi ajang publikasi kepakarannya dan penelitiannya, di tambah pihak pemirsa T yang menjadi tercerahkan oleh program iptek yang ditontonnya.

Anda pun bisa belajar autodidak lewat TV asal serius dan disiplin. Karena TV pendidikan milik pemerintah menyediakan program bahasa asing, dari Inggris sampai Rusia. Sayang belum ada bahasa Indonesia.

TV pendidikan pemerintah juga menyajikan kuliah dari berbagai profesor dari universitas secara periodik. Orang Jepang lulusan SMA bisa punya pengetahuan selevel mahasiswa graduate asal dia mau berlama-lama dan disiplin mendengarkan kuliah banyak profesor dari berbagai bidang lewat TV.

Dapat disimpulkan, televisi Jepang adalah bukan media hiburan semata-mata. Nampaknya, tanpa gembar-gembor, TV Jepang menyadari perannya yang sangat besar dalam sosialisasi iptek yang merupakan tulang punggung perekonomian mereka. Bagaimana menyajikan iptek dengan suasana menyenangkan dan menarik tanpa mengurangi bobot ilmiahnya, bagaimana menyajikan iptek dalam bahasa persuasif dan mudah dipahami orang awam nampaknya menjadi strategi pemasaran tiap-tiap stasiun televisi.

Media massa lain, seperti surat kabar daerah juga tak ketinggalan peran. Surat kabar daerah menyediakan kolom khusus untuk iptek setiap harinya, dan para wartawannya melakukan kunjungan secara periodik ke laboratorium-laboratorium universitas maupun lembaga penelitian daerah. Buat lembaga penelitian atau universitas, dengan dimasukkan hasil penelitiannya dalam kolom iptek koran, di samping merupakan salah satu sumbangsihnya kepada masyarakat, juga merupakan sarana publikasi peneliti dan lembaga yang bersangkutan.

Sosialisasi iptek di Indonesia

Sosialisasi iptek di Indonesia masih kembang kempis. Kenyataan yang harus segera dirubah. Walau ada pula beberapa kemajuan seperti adanya beberapa situs iptek yang menyajikan berita iptek yang di update setiap hari. Namun, lagi-lagi, ini hanya bisa dinikmati oleh kalangan yang mampu ber-Internet, sehingga informasi iptek hanya bisa merambah masyarakat kelas menengah ke atas. Belum bisa merambah pedesaan dan daerah.

Di sinilah peran besar surat kabar daerah maupun stasiun televisi. Sudah saatnya untuk melirik iptek sebagai komoditas hiburan sekaligus informasi. Karena sekarang, di Indonesia TV dan koran daerah relatif telah menjamah pedesaan.

Di atas semua itu adalah kelancaran penelitian dan pengembangan iptek itu sendiri. Karena sosialisasi tentu saja membutuhkan produk penelitian, yang inovatif maupun improvitatif. Yang tak akan ada hasilnya jika penelitian mandek. Di sinilah dituntut peran besar perguruan tinggi dan lembaga penelitian, karena di dalamnya berkumpul SDM-SDM iptek.

Juga kesadaran para peneliti sendiri untuk memasyarakatkan penelitiannya sangat penting. Mungkin kita harus meniru para peneliti Filipina, yang menyiarkan penelitiannya lewat radio-radio. Karena di Filipina, konon hanya media inilah yang bisa merambah desa-desa. Peneliti tidak dapat meminta masyarakat dan negara untuk mengalokasikan dana besar untuk pengembangan iptek jika kita tidak untuk mengalokasikan dana besar untuk pengembangan iptek jika kita tidak mempromosikannya kepada masyarakat. Karena masyarakat yang mengerti dan sadar akan pentingnya iptek tidak dapat dihasilkan dalam waktu instant, tetapi membutuhkan waktu bertahap serta usaha para peneliti untuk memasyarakatkan sendiri iptek.

• Is Helianti, peneliti postdoctoral dalam bidang biotek pada Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST), dan juga peneliti ISTECS-Japan . Sekarang peneliti di BPPT.

Perang Terhadap Produk Rekayasa Genetika, Haruskah?

Sumber: Kompas Minggu, 26 Agustus 2001

Oleh: Is Helianti Perang terhadap Produk Rekayasa Genetika, Haruskah?

PRO dan kontra tentang produk transgenik atau produk hasil rekayasa genetika masih tetap hangat. Melihat perkembangan opini di surat kabar, mereka yang kontra terhadap produk hasil rekayasa genetikalah yang memenangkan opini publik. Paling tidak ini yang penulis amati dalam laporan berita atau opini di harian nasional seperti Kompas. Dari 30 artikel berbentuk laporan maupun opini yang muncul antara tahun 1999-2001 di Kompas, hanya tujuh buah yang bernuansa netral atau pro terhadap hasil produk rekayasa genetik. Selebihnya, sangat tendensius. Sebagian besar tulisan menyuarakan nuansa yang sama: produk rekayasa genetika berbahaya!

Teknologi rekayasa genetika sebenarnya bukanlah hasil orisinal para ilmuwan biotek. Dia hasil peniruan proses alamiah yang sudah ada seperti proses sintesis protein antibodi IgG dalam sel tubuh mamalia yang merupakan salah satu bentuk pertahanan tubuh dari serangan kuman penyakit. Beratus jenis antibodi IgG dalam tubuh mamalia dikodekan oleh berbagai gen DNA yang merupakan hasil potong dan tempel (rekombinasi) alamiah berbagai fragmen DNA di dalam sel.

Proses transfer gen antar-kingdom seperti bakteri Agrobacterium tumefaciens ke dalam sel inangnya sudah terjadi sejak dulu tanpa campur tangan manusia. Proses inilah yang mengilhami rekayasa genetika tanaman, dengan memanfaatkan plasmid Agrobacterium sebagai pembawa gen dari sifat yang ingin dicangkokkan pada suatu tanaman.

Teknologi rekayasa genetika dalam bentuk yang lebih konservatif juga kita temui dalam proses perkawinan silang untuk mendapatkan bibit unggul. Proses ini memakan waktu lama serta terikutnya sifat yang tak dinginkan dari tanaman penyilang. Sedangkan dalam rekayasa genetika modern, rekombinan dilakukan secara in vitro (di luar sel makhluk hidup), sehingga dimungkinkan mencangkok (kloning) hanya satu jenis gen yang diinginkan dalam waktu lebih cepat.

Seimbang

Terlepas dari motivasi ekonomi yang terkait dalam perang pro dan kontra produk rekayasa genetika, tampaknya kekhawatiran akan bahaya produk rekayasa genetika terhadap tubuh manusia inilah yang menjadi fokus utama. Apalagi jika produk tersebut makanan untuk manusia. Suatu kekawatiran yang wajar dan beralasan.

Sebagai contoh, di negara maju seperti Jepang, di mana masyarakat konsumennya terkenal sangat rewel, makanan produk rekayasa genetika memang kurang mendapat tempat. Padahal, genetic modified food (GMF) yang dilepas di pasaran Jepang telah mendapat pengujian dan evaluasi dari Departemen Pertanian dan Kehutanan Jepang secara transparan dan accountable. Para produsen juga diwajibkan memberi label, apakah mengandung produk rekayasa genetika atau tidak.

Akan tetapi, orang Jepang sama sekali tidak memasalahkan pemanfaatan produk rekayasa genetika dalam bidang lainnya. Ambil contoh saja pembudidayaan bunga tulip di Jepang menjadi berbagai jenis dan warna dengan teknologi ini. Demikian pula produk rekayasa genetika lainnya dalam bidang kedokteran, seperti produk hormon insulin atau interferon. Atau penggunaan enzim hasil rekayasa genetika selulase atau proteinase pada sabun cuci.

Di dalam sains memang selalu ada kemungkinan. Tak ada sesuatu yang absolut. Inilah yang tampaknya menjadi tembok antara orang awam dengan ilmuwan . Ilmuwan tidak bisa mengatakan sesuatu zat aman seratus persen. Ini tak hanya pada produk rekayasa genetika, tetapi juga produk alamiah lainnya.

Tomat alami misalnya, khususnya yang belum masak, mengandung zat tomatine yang berbahaya buat kesehatan, meskipun jumlahnya menurun bersamaan dengan masaknya tomat. Teh pun mengandung kafein yang juga merupakan zat berbahaya buat tubuh. Apakah lalu tomat dan teh berbahaya buat kesehatan? Juga, jika hanya dikatakan produk rekayasa genetika yang berbahaya, bagaimana dengan padi hasil persilangan?

Dari beberapa produk transgenik yang sudah dilepas di pasaran negara-negara maju, sepanjang penelitian ilmiah dengan teknologi dan pengamatan yang ada sekarang, tidak ada masalah dalam hal keamanan terhadap lingkungan ataupun tubuh manusia. Demikian kesimpulan Departemen Kesehatan Inggris dalam laporannya tahun 1999.

Sejak 20 tahun lalu teknologi ini dimanfaatkan hingga kini. Karena belum ada laporan ilmiah yang memaparkan efek negatif produk rekayasa genetika terhadap lingkungan maupun tubuh manusia, maka produk rekayasa genetika yang telah dievaluasi sesuai standar Jepang adalah aman. Ini kesimpulan Departemen Pertanian dan Kehutanan Jepang tahun lalu.

Kesimpulannya, perang antara yang pro dan kontra terhadap produk rekayasa genetika bisa dikatakan sebagai perang yang berdasarkan dugaan dan perasaan semata-mata. Sampai sekarang tak ada data ilmiah yang jelas-jelas mengatakan produk tersebut tidak aman. Wajar saja jika akan selalu ada pihak yang berseberangan terhadap produk rekayasa genetika berdasarkan perasaan mereka. Maka, informasi berimbang adalah hal penting untuk meluruskan ketimpangan opini yang ada.

Dampak ketimpangan opiniPerang antara pihak pro dan kontra ini sudah mulai di Eropa sejak tahun 1995, dan imbasnya sampai ke Tanah Air tiga tahun belakangan. Indonesia mau tak mau harus ikut arus globalisasi pangan, yang banyak merupakan produk impor, yang mungkin di antaranya adalah hasil rekayasa genetika.

Hanya, ada perbedaan antara perang di Indonesia dengan di negara-negara maju tersebut. Negara-negara maju tersebut telah menguasai teknologi rekayasa genetik ini, sehingga pihak yang kontra adalah pengontrol tangguh untuk membatasi penelitian agar sesuai etika sosial dan agama selain menjadi mitra-lawan yang memotivasi para peneliti biotek di sana untuk terus-menerus memperdalam dan mengevaluasi hasil penelitian mereka.

Di Indonesia, yang terjadi menangnya opini kontra dari pihak LSM ataupun lembaga konsumen yang secara tidak langsung akan menjadi kontra produktif terhadap penelitian keamanan produk itu sendiri.

Ketimpangan opini ini akan berpengaruh besar terhadap perkembangan sains dan teknologi di Tanah Air, khususnya bioteknologi, yang sudah banyak terhambat masalah dana. Opini yang berkembang dikhawatirkan akan mengurangi apresiasi masyarakat terpelajar terhadap penelitian ini, yang sebelumnya pun sudah rendah. Ini secara tidak langsung akan membuat penelitian bioteknologi, khususnya penelitian tentang pemuliaan tanaman atau pembudidayaan biomaterial seperti enzim melalui rekayasa genetika menjadi tidak bergairah dan stagnan.

Di dalam Agenda 21 Departemen Lingkungan Hidup Indonesia, disebutkan Indonesia masih sangat kekurangan SDM dalam bidang bioteknologi, apalagi rekayasa genetika. Perangsangan positif untuk menumbuhkan SDM bidang ini sangat diperlukan. Lihat saja, Indonesia kalah jauh dari India dan Thailand dalam hal partisipasi internasional dalam proyek penelitian genome padi IRGSP (International Rice Genome Sequence Project).

Bisa dibayangkan jika peningkatan jumlah SDM rekayasa genetik tersendat padahal kebutuhan akan hal itu sangat mendesak. Jadilah Indonesia sebagai negara yang konsumtif buta tanpa mampu memilah produk mana yang sesuai dengan kondisi masyarakat dan ekosistem Indonesia. Jadilah Indonesia negara yang tidak produktif dalam produk rekayasa genetika. Dan yang lebih penting lagi, Indonesia tidak akan dapat menguasai teknologi ini padahal teknologi ini tak hanya melulu untuk pemuliaan bahan pangan.

Sudah saatnya para peneliti dan ilmuwan eksakta, khususnya bioteknologi, menunjukkan accountability-nya kepada publik. Memformulasikan pengetahuan dan penelitiannya dalam bahasa yang mudah dimengerti orang awam lewat artikel atau opini di media massa.

Inilah saatnya para peneliti turun dari menara gading. Sehingga peneliti bisa menjadikan sains dan teknologi lebih dekat dan lebih diapresiasi oleh masyarakat, melalui pemberitaan yang seimbang.

Is Helianti, peneliti post-doktoral pada Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST), dan juga peneliti ISTECS-Jepang bidang life science. Saat ini peneliti di BPPT.

Kehidupan di Lingkungan Ekstrem

Sumber: Kompas Minggu, 22 Juli 2001

Kehidupan di Lingkungan Ekstrem

Oleh Is Helianti

MANUSIA dan hampir seluruh mamalia hampir mustahil bisa hidup di dalam lingkungan dengan kondisi sangat ekstrem. Sebutlah suhu yang teramat dingin atau teramat panas. Namun ada makhluk-makhluk berukuran mikro yang justru menyenangi hidup di lingkungan sangat panas atau sangat dingin seperti di atas. Mikroba-mikroba ini justru tidak dapat berkembang di lingkungan di mana sebagian besar makhluk hidup lain dapat hidup dengan nyaman di dalamnya.

Mikroba-mikroba ini biasa disebut “extremophile”. “Extremo” berarti sangat berlebihan (ekstrem), “phile” berarti menyukai. Jadi extremophile adalah mikroba yang menyukai lingkungan habitat ekstrem untuk kelangsungan hidupnya.

Makhluk hidup jenis ini, walaupun menurut dugaan banyak ilmuwan telah hidup di bumi jauh lebih tua daripada makhluk hidup lainnya, tetapi baru diketahui keberadaannya sekitar tahun 1980-an. Penelitian terhadap extremophile meningkat pesat sejak ditemukan mikroba yang dapat hidup mendekati suhu air mendidih oleh ilmuwan bernama Stetter dari Jerman. Sejak itu, penelitian untuk mengisolasi mikroba ini bagai menjadi boom di kalangan negara-negara maju seperti Jerman, Amerika, dan Jepang.

Keberagaman dan kehebatan karakter yang terdapat dalam extremophile sangat memikat hati para ilmuwan. Ada extremophile yang menyukai lingkungan yang bersuhu sangat tinggi mendekati suhu didih (90 derajat Celcius). Bahkan hasil penemuan akhir-akhir ini menunjukkan ada mikroba yang bisa hidup di suhu 130 derajat Celcius.

Extremophile yang menyenangi lingkungan sangat panas ini biasa disebut hyperthermophile. Penemuan hyperthermophile yang bisa hidup pada suhu di atas 100 deerajat Celcius membawa spekulasi kepada kemungkinan adanya mikroba yang bisa hidup pada suhu lebih tinggi di atasnya, misalnya 200 derajat Celcius.

Sampai suhu berapa kemungkinan kehidupan itu ada?

Tak ada yang bisa menjawab. Para ilmuwan berpendapat, bahwa hampir tidak mungkin ada kehidupan di atas suhu 300 derajat Celcius. Suhu ini adalah suhu batas di mana ikatan antar molekul dalam senyawa bisa bertahan. Lebih daripada itu tak akan mungkin terbentuk senyawa, karena setiap unsur menjadi sendiri-sendiri di atas suhu ini.

Extremophile yang lain ada yang bisa hidup pada suhu mendekati titik beku air. Bahkan sel mereka masih bisa membelah pada suhu di bawah nol, suhu di mana mikroba lain berhenti membelah diri. Ada juga yang menyukai lingkungan yang lebih asam dari cuka berkonsentrasi 100 persen, lingkungan yang membuat logam bisa berkarat dalam waktu singkat. Namun ada juga yang kebalikannya, yaitu hidup di lingkungan yang luar biasa basa atau lingkungan yang tinggi kadar garamnya. Ada pula yang bisa hidup di bawah lingkungan dengan tekanan 4 kali tekanan atmosfir.

Kebanyakan extremophile benar-benar menyenangi lingkungan yang kadang-kadang merupakan gabungan kondisi mematikan. Banyak dari extremophile yang hidup di suhu mendekati titik didih ditambah asam, atau bersuhu tinggi di tambah tekanan sangat tinggi, atau suhu tinggi ditambah tanpa oksigen.

Suatu kondisi yang mematikan bagi makhluk hidup lain, justru menyenangkan bagi extremophile. Di mana extremophile dapat ditemukan? Tentu saja di lingkungan yang memenuhi kondisi-kondisi di atas.

Penemuan pertama extremophile adalah di daerah vulkanik yang penuh dengan mata air panas.Penemuan itu membawa para ilmuwan untuk mengeksplorasi lingkungan yang lebih dahsyat daripada itu, misalnya lingkungan vulkanik yang penuh dengan asam belerang. Atau lingkungan vulkanik di bawah laut dalam, atau puncak gunung tinggi yang selalu bersuhu di bawah nol. Ternyata memang ada kehidupan di tengah asap belerang yang mengepul, serta ada kehidupan di antara panasnya kawah vulkanik dan dahsyatnya tekanan air di bawah laut.

Maka muncul hipotesa menarik tentang kehidupan di planet lain selain bumi. Tidak mustahil ada kehidupan di planet Mars, yang minim oksigen dan air itu. Sebab ternyata, di tempat-tempat yang beberapa puluh tahun lalu dipikirkan sebagai tempat yang mustahil untuk kehidupan ternyata ditemukan mikroba!

Eksplorasi ke lingkungan dahsyat seperti ini membutuhkan teknologi canggih yang biayanya sangat mahal, sehingga eksplorasi mikroba jenis ini hanya bisa dilakukan oleh negara berteknologi maju dan bermodal besar seperti Amerika atau pun Jepang.

Negara-negara maju ini mempertaruhkan modal dan teknologi bukan tanpa harapan. Harapan besar tertumpu pada produk biomaterial yang dihasilkan oleh extremophile ini, yaitu enzim.Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai biokatalis yang terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup. Dengan keberadaan enzim di dalam sel tubuh inilah, setiap reaksi kimia untuk menjaga kelangsungan hidup makhluk hidup terjadi. Karena extremophile menyenangi lingkungan ekstrim, maka enzim yang terdapat dalam tubuhnya biasanya menyenangi lingkungan ekstrim pula.

Sebagai contoh, hyperthermophile mempunyai enzim yang sangat stabil dan hanya dapat bereaksi pada suhu tinggi. Enzim seperti ini sangat ideal untuk proses reaksi dalam industri. Karena dalam masalah efektifitas, tak ada katalis yang mengungguli enzim. Enzim yang tidak rusak ketika bereaksi dan tahan lama dalam suhu tinggi menjadi impian para industrialis di bidang industri makanan atau minuman. Impian ini nampaknya menjadi kenyataan dengan ditemukannya extremophile ini.

Pembacaan genom dari extremophile juga menjadi salah satu projek besar di negara maju seperti Jepang. Harapan mereka, dengan dibacanya seluruh genom mikroba ini, maka pembudidayaan enzim yang terdapat di dalamnya dapat lebih mudah dan murah. Mereka bisa melakukan kloning pada makhluk hidup lain yang lebih moderat dan mudah kultivasinya seperti bakteri E. coli dengan berdasarkan informasi dari pembacaan genom tersebut. Secara biaya, tentu saja ini lebih murah, dibandingkan dengan kultivasi extremophile dalam skala besar yang memerlukan energi besar dan peralatan khusus karena keekstrimannya.

Bagaimana prospek di Indonesia?Indonesia adalah negara kepulauan dengan banyak laut dalam, gunung berapi dengan mata air panas, dan vulkanik di daerah laut. Oleh karena itu bisa dikatakan Indonesia adalah daerah potensial untuk habitat extremophile ini.

Di tengah persaingan negara maju untuk menambang mikroba yang bernilai industri sangat besar ini, Indonesia bisa jadi adalah pusat perhatian negara-negara maju yang ingin menambang mikroba ini dengan penawaran kerja sama. Indonesia membutuhkan kerjasama, karena penelitian dan isolasi terhadap mikroba ini memang membutuhkan teknologi tinggi dan biaya mahal.

Extremophile adalah salah satu sumber keragaman hayati yang sama pentingnya dengan tanaman atau hewan-hewan di hutan-hutan kita. Perlu kiranya undang-undang yang jelas untuk mengatur tentang hal ini agar Indonesia dan para penelitinya dapat menikmati hasil kerja sama dengan lebih adil.

* Is Helianti, peneliti post doktoral dalam bidang biotek pada Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST), dan juga peneliti ISTECS-Japan.

Sekarang peneliti di BPPT