DAMPAK POSITIF DAN NEGATIF REKAYASA GENETIKA

     Berkembangnya rekayasa genetika tidak menutup kemungkinan terhadap feedback yang diperoleh, baik itu dari segi pengelola maupun konsumen. Terdapat dampak positif dan negatif dari adanya rekayasa genetika ini. Dampak-dampak tersebut dibahas secara universal agar pembaca dapat memahami dengan mudah.

Ilustrasi Dampak Positif Rekayasa Genetika
Credit by google.com

    Dampak Positif

1.      Rekayasa transgenik dapat menghasilkan produk lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit.

2.      Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.

3.      Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

4.      Tanaman transgenik memiliki kualitas lebih dibanding tanaman konvensional, kandungan nutrisi lebih tinggi, tahan hama, tahan cuaca, umur pendek, dll; sehingga penanaman komoditas tersebut dapat memenuhi kebutuhan pangan secara cepat dan menghemat devisa akibat penghematan pemakaian pestisida atau bahan kimia lain serta tanaman transgenik produksi lebih baik.

Dampak Negatif

Potensi toksisitas bahan pangan

Transfer genetik terjadi di dalam tubuh organisme transgenik akan muncul bahan kimia baru yang berpotensi menimbulkan pengaruh toksisitas pada bahan pangan. Sebagai contoh, transfer gen tertentu dari ikan ke dalam tomat, yang tidak pernah berlangsung secara alami, berpotensi menimbulkan risiko toksisitas yang membahayakan kesehatan. Rekayasa genetika bahan pangan dikhawatirkan dapat mengintroduksi alergen atau toksin baru yang semula tidak pernah dijumpai pada bahan pangan konvensional.

Di antara kedelai transgenik, misalnya, pernah dilaporkan adanya kasus reaksi alergi yang serius. Begitu pula, pernah ditemukan kontaminan toksik dari bakteri transgenik yang digunakan untuk menghasilkan pelengkap makanan (food supplement) triptofan. Kemungkinan timbulnya risiko yang sebelumnya tidak pernah terbayangkan terkait dengan akumulasi hasil metabolisme tanaman, hewan, atau mikroorganisme yang dapat memberikan kontribusi toksin, alergen, dan bahaya genetik lainnya di dalam pangan manusia.

Potensi menimbulkan penyakit/gangguan kesehatan

WHO pada tahun 1996 menyatakan bahwa munculnya berbagai jenis bahan kimia baru, baik yang terdapat di dalam organisme transgenik maupun produknya, berpotensi menimbulkan penyakit baru atau pun menjadi faktor pemicu bagi penyakit lain. Sebagai contoh, gen aad yang terdapat di dalam kapas transgenik dapat berpindah ke bakteri penyebab kencing nanah (GO), Neisseria gonorrhoeae. Akibatnya, bakteri ini menjadi kebal terhadap antibiotik streptomisin dan spektinomisin. 

Padahal, selama ini hanya dua macam antibiotik itulah yang dapat mematikan bakteri tersebut. Oleh karena itu, penyakit GO dikhawatirkan tidak dapat diobati lagi dengan adanya kapas transgenik. Dianjurkan pada wanita penderita GO untuk tidak memakai pembalut dari bahan kapas transgenik. Contoh lainnya adalah karet transgenik yang diketahui menghasilkan lateks dengan kadar protein tinggi sehingga apabila digunakan dalam pembuatan sarung tangan dan kondom, dapat diperoleh kualitas yang sangat baik. 

Namun, di Amerika Serikat pada tahun 1999 dilaporkan ada sekitar 20 juta penderita alergi akibat pemakaian sarung tangan dan kondom dari bahan karet transgenik. Selain pada manusia, organisme transgenik juga diketahui dapat menimbulkan penyakit pada hewan. A. Putzai di Inggris pada tahun 1998 melaporkan bahwa tikus percobaan yang diberi pakan kentang transgenik memperlihatkan gejala kekerdilan dan imunodepresi.

Potensi erosi plasma nutfah

Penggunaan tembakau transgenik telah memupus kebanggaan Indonesia akan tembakau Deli yang telah ditanam sejak tahun 1864. Tidak hanya plasma nutfah tanaman, plasma nutfah hewan pun mengalami ancaman erosi serupa. Sebagai contoh, dikembangkannya tanaman transgenik yang mempunyai gen dengan efek pestisida, misalnya jagung Bt, ternyata dapat menyebabkan kematian larva spesies kupu-kupu raja (Danaus plexippus) sehingga dikhawatirkan akan menimbulkan gangguan keseimbangan ekosistem akibat musnahnya plasma nutfah kupu-kupu tersebut.

Hal ini terjadi karena gen resisten pestisida yang terdapat di dalam jagung Bt dapat dipindahkan kepada gulma milkweed (Asclepia curassavica) yang berada pada jarak hingga 60 m darinya. Daun gulma ini merupakan pakan bagi larva kupu-kupu raja sehingga larva kupu-kupu raja yang memakan daun gulma milkweed yang telah kemasukan gen resisten pestisida tersebut akan mengalami kematian. Dengan demikian, telah terjadi kematian organisme nontarget, yang cepat atau lambat dapat memberikan ancaman bagi eksistensi plasma nutfahnya.

Potensi pergeseran gen

Daun tanaman tomat transgenik yang resisten terhadap serangga Lepidoptera setelah 10 tahun ternyata mempunyai akar yang dapat mematikan mikroorganisme dan organisme tanah, misalnya cacing tanah. Tanaman tomat transgenik ini dikatakan telah mengalami pergeseran gen karena semula hanya mematikan Lepidoptera tetapi kemudian dapat juga mematikan organisme lainnya. Pergeseran gen pada tanaman tomat transgenik semacam ini dapat mengakibatkan perubahan struktur dan tekstur tanah di areal pertanamannya.
 

Potensi pergeserean ekologi

Organisme transgenik dapat pula mengalami pergeseran ekologi. Organisme yang pada mulanya tidak tahan terhadap suhu tinggi, asam atau garam, serta tidak dapat memecah selulosa atau lignin, setelah direkayasa berubah menjadi tahan terhadap faktor-faktor lingkungan tersebut. Pergeseran ekologi organisme transgenik dapat menimbulkan gangguan lingkungan yang dikenal sebagai gangguan adaptasi.

Read More

TANAMAN BAKAU YANG DISISIPI GEN KUNANG-KUNANG

Credit by google.com

Pohon yang menyala dalam gelap akan segera menjadi alternatif alami untuk lampu penerangan jalan, menurut para ilmuwan. Para peneliti di proyek Glowing Plant di California telah memindahkan gen bersinar pada kunang-kunang pada tanaman untuk membuatnya menyala dalam gelap.Ini berharap untuk memperluas teknik ini pada tanaman yang lebih besar dan pohon-pohon, serta menggunakannya untuk menggantikan lampu listrik

Antony Evans dari Universitas Cambridge, Kyle Taylor dan Omri Amirav-Drory dari Stamford, telah menciptakan tanaman "glow-in-the-dark" di biolab DIY di California. Terinspirasi oleh kunang-kunang dan cacing bercahaya yang memproduksi apa yang disebut bioluminescence. Bioluminescence adalah proses yang membuat makhluk ini menghasilkan cahaya yang terjadi secara alamiah dari tubuhnya dengan mendapatkan enzim protein bercahaya yang disebut Luciferase, dari gen kunang-kunang atau dari bakteri. Mereka kemudian menggunakan perangkat lunak yang disebut Genome Compiler yang memungkinkan tanaman membaca gen. Gen tersebut kemudian dibuat di laboratorium dan dikirim ke tim di California.Menempatkan gen ini dalam agrobacteria cair, dan bakteri ini dituangkan di atas tanaman. Agrobacteria mampu mentransfer gen ke dalam tanaman, dan ketika gen bersinar ditambahkan, mereka memindahkannya ke tanaman, yang membuatnya bersinar dalam gelap. Untuk membuat gen ini, para ilmuwan harus mendesain ulang urutan DNA. . Dengan memanfaatkan DNA yang ada di kunang-kunang, yang bisa menyala ini dibuat untuk bisa menggantikan penggunaan cahaya lampu.

KONSTRUKSI GEN

Dalam sistem transformasi, biasanya gen interes yang akan ditransfer ke tanaman diklon terlebih dahulu dalam vektor plasmid yang dapat memperbanyak diri dalam Agrobacterium tumefaciens atau Escherichia coli. Gen tersebut digabungkan dengan promoter yang dapat diekspresikan dalam tanaman dan dirangkaikan dengan terminator yang tepat (McElroy et al. 1991, Watson et al. 1992). Dengan demikian, transkrip mRNA dapat diangkut dari inti sel ke sitoplasma untuk proses translasi (Bennet 1993). Plasmid yang digunakan untuk transformasi tanaman tidak hanya mengandung gen dari sifat atau karakter yang diinginkan,Tetapi juga gen marka untuk seleksi, seperti gen npt II untuk ketahanan terhadap antibiotik (kanamycin) atau gen bar untuk toleran terhadap herbisida glufosinate. Selain itu, terkadang ditambahkan gen pelapor (reporter gene) antara lain β-glucuronidase (GUS) atau gen luciferase (luc) atau gen green fluorescent protein (GFP).

Gen luc                                                                                                                      

Gen luc (luciferase) berhasil diisolasi dari kunang-kunang atau firefly (Photinus pyralis) (Ow et al. 1986). Dale dan Ow (1991) menggunakan gen luc sebagai gen penanda dan seleksi sebagai pengganti gen seleksi dengan ketahanan antibiotik. Gen tersebut ditransformasikan ke genom tanaman tembakau. Hideo dan Hiroaki (2005) juga menggunakan gen luc sebagai gen penanda yang ditransformasikan ke genom tanaman tembakau dan begonia. Ekspresi gen luc pada daun dapat dipantau dengan menampakkan kependaran setelah diperlakukan dengan substrat luciferin (Hideo dan Hiroaki 2005).Tingkat kependaran ekspresi gen luc dipengaruhi oleh jenis tanaman, misalnya pada tanaman begonia lebih tinggi dibandingkan pada tembakau.

Gambar 2. Contoh gen pelapor, (A) gen luc berasal dari kunang-kunang (Hideo dan Hiroaki 2005)

         

DAFTAR PUSTAKA

Bennet, J. 1993. Genes for crop improvements. Genetic Enginnering 16:93-113.

McElroy, D., A.D. Blowers, B. Jones, and R. Wu. 1991. Construction of expression vectors based on the rice actin 1 (Actl) 5' region for use in monocot transformation. Mol. Gen. Genet. 231:150-160.

Watson, J.D., M. Gilman, J. Witkowski, and M. Zoller. 1992. Recombinant DNA. Scientific American Book. New York. NY. 626 p.

.Dale, E.C. and D.W. Ow. 1991. Gene transfer with subsequent removal of the selection gene from the host genome. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88(23):10558-10562.

Hideo, K. and S. Hiroaki. 2005. Expression of the firefly Luciferase gene. Transgenic Plants Journal of Memoirs of Fukui University of Technology 35:191-196.

Read More

BLUE ROSE (Rosa hybrida L.)

Credit by media.treehugger.com

Mawar termasuk ke dalam genus Rosa. Mawar diduga sebagai tanaman dekoratif dan hias tertua di dunia. Mawar juga dikenal sebagai ratu dari semua bunga. Genus Rosa memiliki sedikitnya 150 spesies dan ribuan varietas mawar yang telah dihasilkan hingga saat ini. Mawar pada umumnya digolongkan terutama ke dalam dua golongan yakni Hybrid Tea dan Floribunda. Mawar Hybrid Tea bunganya indah menarik dengan aneka ragam bentuk dan warnanya di samping aromanya yang khas sebagai bahan industri farmasi atau kosmetik. Mawar ini disebut Hybrid Tea karena aroma mahkotanya yang sedikit beraroma teh. Mawar tipe ini memiliki mahkota kelipatan 5 atau 10, daun bunganya lebar dan mengkilap, diameter bunga besar ± 10 cm, tinggi tanaman mencapai 2 m dengan batang berduri, besar dan jarang, dan memiliki percabangan yang sedikit. Mawar Floribunda dikenal sebelumnya dengan Hybrid Polyantha atau Poulsen’s roses. Mawar tipe ini bunganya kecil-kecil dan lebih cocok untuk dijadikan tanaman semak atau dalam pot (Sjaifullah dkk., 1995).

Berdasarkan tipe pertumbuhan tanamannya (habitus), mawar juga dapat digolongkan menjadi lima yaitu mawar semak, mawar pohon atau standar, mawar miniatur, mawar rambat atau panjat, dan mawar bedengan. Mawar semak (Bush roses) yaitu mawar yang paling banyak dikenal dan banyak ditanam dalam pot. Mawar pohon atau standar adalah mawar yang berukuran besar dan tingginya dapat mencapai 2 meter, dan batang-batangnya kokoh dan keras. Mawar miniatur adalah mawar yang berukuran kecil. Tingginya tidak lebih dari 15 cm dan biasanya dirambatkan di pergola, pagar, jendela, atau dinding luar rumah. Mawar bedengan adalah mawar yang biasanya digunakan sebagai tanaman pembatas atau border dalam taman. Mawar tipe ini tumbuh sangat kompak dan padat tetapi tidak terlalu tinggi sehingga sangat sesuai untuk digunakan sebagai pembatas.

Berdasarkan Sjaifullah et al (1995) mawar dapat diperbanyak dengan benih atau cara vegetatif seperti stek, grafting (sambung), budding (penempelan mata tunas) atau layering(cangkok). Bunga mawar dapat tumbuh di dataran rendah hingga dataran tinggi. Tetapi untuk mawar tertentu seperti mawar Hybrid Tea hanya menyukai dataran tinggi. Hal ini berkaitan erat dengan kebutuhan suhu yang diperlukan oleh tanaman mawar. Suhu optimum pertumbuhan mawar siang hari yakni 18-24º C, sementara suhu optimum malam hari berkisar antara 16-18ºC. Untuk kebutuhan iklim lainnya, mawar tidak terlalu membutuhkan syarat khusus. Mawar menyukai cahaya penuh sepanjang tahun. Media tumbuh sebaiknya tanah yang gembur dan kaya akan kadar humus, sebab tanah yang demikian daya tahannya terhadap air relatif baik. Tanaman mawar tidak menyukai air yang tergenang. Mawar tumbuh dengan baik pada tanah yang derajat keasaman pH-nya antara 6-8. Tanaman mawar juga tidak menyukai sistem campuran atau multicrop dengan tanaman lain. Untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya, mawar memerlukan pupuk NPK seimbang 12-12-12 atau 14-14-14 sebanyak 200 kg/hektar.

Panen merupakan fase yang penting dalam produksi bunga potong mawar. Pada umumnya bunga mawar dipanen secara manual dengan menggunakan gunting atau pisau yang tajam dan bersih. Penggunaan pisau yang tumpul memungkinkan luka pada dasar tangkai bunga lebih mudah terinfeksi. Setelah bunga mawar dipetik, tangkai bunga mawar segera direndam dalam air. Kualitas air perlu diperhatikan terutama pH-nya, dan juga adanya garam dan jasad renik. Kadar garam air sangat mempengaruhi kualitas dan umur kesegaran bunga. Bunga mawar tergolong peka terhadap garam, kadar garam sebesar 200 ppm dapat memperpendek umur kesegaran bunga mawar dan merusak daun serta tangkai bunga (Nowak and Rudnicki, 1990). Air dengan pH rendah (3-4) lebih baik dibandingkan pH tinggi. Pada pH rendah, pertumbuhan mikroba dapat ditekan dan penyerapan air menjadi lebih mudah.

Usia pemanenan juga cukup mempengaruhi kualitas bunga potong mawar yang dihasilkan. Jika bunga dipanen pada stadia mekar penuh, kesegarannya tidak dapat bertahan lama dan cepat layu. Bila bunga dipetik terlalu awal dapat menyebabkan pembengkakan pada tangkai kuntum bunga (bent neck) dan kuncup bunganya akan gagal mekar.

Ada dua hal yang menentukan ketahanan simpan bunga potong yaitu sifat genetik dan kondisi eksternal selama penyimpaan seperti suhu, kelembaban, cahaya, komposisi udara dan sirkulasi udara di dalam ruang penyimpanan. Suhu rendah sangat berperan dalam penyimpanan karena dapat menekan kehilangan air, mempertahankan kualitas bunga, menghambat infeksi bakteri dan cendawan, serta menghambat poses penuaan (senescence), sehingga pada akhirnya akan memperpanjang ketahanan simpan bunga mawar. Bakteri, cendawan dan kapang dapat menyumbat pembuluh sehingga penyerapan air ke atas terhalang. Jika keadaan lingkungan sesuai dengan kebutuhannya, maka jasad renik akan berkembang biak dengan cepat, dan akan menutupi seluruh penampang ujung tangkai bunga. Jasad renik tidak hanya menyebabkan penyumbatan pembuluh, tetapi juga memproduksi etilen dan racun yang mendorong penuaan bunga. Bakteri yang terdapat di jaringan bunga akan menambah kepekaan bunga terhadap suhu rendah. Untuk mengendalikan jasad renik digunakan bermacam-macam germisida. Juga dapat dilakukan pra perlakuan dengan merendam ujung tangkai dalam larutan Chrysal RVB yang mengandung fungisida, bakterisida dan penghambat enzim.

Kesulitan pada penyimpanan dengan suhu rendah dengan kelembaban tinggi adalah jika terjadi fluktuasi suhu maka akan terjadi pengembunan. Pada kondisi tersebut kemungkinan tumbuh dan berkembang biak cendawan Botrytis. Cendawan ini mula-mula berupa noda kecil yang terus berkembang sampai akhirnya terbentuk Gray Moldpada tangkai, daun dan bunga. Botrytismenyebabkan petal bunga mawar menjadi coklat dan gugur (Harkema, 1988). Bunga mawar yang dipetik pada stadia kuncup, sebelum dijual tangkai bunga harus direndam dalam larutan Bud Opening. Larutan ini mengandung gula dan germisida (Sjaifullah et al, 1995).

Pada percobaan pewarnaan menggunakan bunga potong mawar. Sebagian besar bunga mawar mengalami bent neck. Bent neck atau rebah pangkal bunga adalah rebahnya bagian pangkal mahkota bunga yang disebabkan oleh beragam faktor, salah satunya adalah penyumbatan pembuluh angkut sehingga bunga tidak memperoleh suplai nutrisi. Tidak diketahui penyebab pasti dari bent neck yang dialami mawar potong pada perlakuan pewarnaan. Peristiwa bent neck dapat disebabkan oleh tersumbatnya jaringan pembuluh oleh lendir bakteri maupun oleh gelembung udara (embolisme) (Sjaifullah, 1995).

Pewarnaan bunga dengan sistem perendaman tangkai pada larutan pewarna memanfaatkan sistem transportasi pada jaringan tanaman. Larutan pewarna yang berkurang bersama nutrisi yang diperlukan oleh bunga potong. Oleh karena itu warna yang diserap akan memenuhi seluruh pembuluh dan jaringan bunga. Berbeda dengan pewarnaan sistem pencelupan mahkota yang memperoleh hasil warna lebih tegas dan merata, pewarnaan dengan perendaman tangkai cenderung menghasilkan warna yang menyebar dan membentuk guratan halus sesuai dengan alur pembuluh dalam jaringan mahkota bunga. Pewarnaan dengan perendaman pada tangkai bunga mengakibatkan warna tidak hanya terlihat pada mahkota, tetapi juga memberikan efek warna biru pada tangkai, daun dan kelopak bunga (Sari, 2008).

Untuk menentukan tipe warna yang dihasilkan oleh masing-masing pewarna makanan pada lama perendaman yang berbeda, maka digunakan RHSMCC (Royal Horticulture Society – Mini Colour Chart). Pada bunga yang berbeda, pewarna yang sama dengan lama perendaman yang sama dapat menghasilkan warna biru yang berbeda. Warna asli bunga yang dipilih berwarna putih untuk memudahkan dalam melihat perbedaan setelah pewarnaan (Sari, 2008).

Semakin lama bunga mengalami perendaman, maka warna yang dihasilkan akan semakin gelap atau tua. Pada pengukuran warna menggunakan RHS-MCC, nilai warna petal gerbera menunjukkan pada perendaman 4-6 jam dihasilkan warna yang lebih gelap (Dark Green Blue) yang lebih pekat daripada waktu perendaman yang 2 jam (Dark Green) (Sari, 2008).

DAFTAR PUSTAKA

Harkema, H. 1988. Extending The Vase Life of Cut Flowers Through Improved Handling. Essex: International Floriculture Seminar, Amsterdam, Pathfast Pub. 116-121.

Nowak, J and R. M. Rudnicki. 1990. Postharvest Handling and Storage of Cut Flowers. Florists Greens, and Potted Plants. Portland: Timber Press.

Sari, Indah Prasetya. 2008. Aplikasi Pewarnaan Biru Pada Bunga Potong Krisan (Dendrathema grandiflora Tzvelev), Gerbera (Gerbera jamesonii Bolus) Dan Mawar (Rosa hybrida L.). Skripsi. Bogor: Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Sjaifullah, A. M. , T. Sutater dan S. Kusumo. 1995. Mawar. Jakarta: Balai Penelitian Tanaman Hias.

Read More

GOLDEN RICE

 Bioteknologi hadir sebagai sarana untuk mempermudah para petani dalam mengembangkan garapannya. Salah satu ranah bioteknologi yang berkembang dalam bidang pertanian ini adalah penemuan mengenai Golden Rice. Berikut ini adalah pembahasan singkat mengenai Golden Rice.

Credit by australiascience.tv

Sejarah Golden Rice

Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.

Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan.

Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice menggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri.

Padi ini merupakan hasil rekayasa genetika. Ide ini berangkat dari keprihatinan dijumpainya banyak anak-anak, terutama di asia dan afrika, yang menderita kekurangan vitamin A. Kekurangan vitamin A bisa menyebabkan kebutaan dan memperburuk penderita diare,sakit pernafasan, dan cacar air. Lalu dipikirkan bagaimana memenuhi asupan vitamin A secara praktis. Maka padi menjadi pilihan utama, karena termasuk makanan pokok bagi hampir seluruh penduduk dunia.

Definisi Golden Rice

Golden Rice adalah beras diperkaya dengan beta-karoten, sebuah provitamin. Ini dikembangkan untuk membantu mencegah kekurangan vitamin A dan konsekuensinya sering parah dan kadang kadang mematikan dalam padi-makanan popuasi di negara berkembang: di negara negara banyak orang yang terlalu miskin untuk dapat embeli makanan yang seimbang dengan hijau, buah-buahan dan produk produk hewani. Sayangnya hanya realistis untuk berasumsi bahwa sebagian besar dari populasi ini akan tetap miskin dan kekurangangizi di massa mendatang

Golden rice adalah kultivar (varietas) padi transgenik hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung beta-karotena (pro-vitamin A) pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karoten ini menyebabkan warna berasnya tersebut tampak kuning-jingga sehingga kultivarnya dinamakan ‘Golden Rice’ (‘Beras emas’). Pada tipe liar (normal),endosperm padi tidak menghasilkan beta-karoten dan akan berwarna putih hingga putih kusam. Di dalam tubuh manusia, beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A. Kultivar padi ini dibuat untuk mengatasi defisiensi atau kekurangan vitamin A yang masih tinggi prevalensinya pada anak-anak, terutama di wilayah asia dan afrika. Nasi menjadi pangan pokok bagi sebagian besar warga disana, dan kemiskinan sering kali tidak memungkinkan penyediaan sayuran atau buah-bahan yang biasa menjadi sumber provitamin-A dalam menu makanan sehari-hari.

Cara Pembuatan Golden Rice

Beberapa tahun berselang, ilmuanEropa melaporkan bahwa didalam biji padi terdapat bahan dasar (prekusor) untuk biosintesis karotenoid, termasuk beta-karoten, yaitu geranyl-geranyl diphosphate (GGDP). Namun secara alami biji padi tidak menghasilkan phytoene karena terjadi penghambatan fugsi dari enzim phytoene synthase (PHY) dalam mengubah GGDP menjadi phytoene. Meskipun demikian, penghambatan fungsi enzin tersebut bisa dihilangkan dengan cara menginduksi gen PHY dari tanaman daffodil (bunga narsus/bakung) dengan menggunakan prometer spesifik untuk endosperma. Selain PHY dan Ctrl, masih ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah lycopene menjadi beta-karoten yaitu lycopene cyclase (LYC) yang juga berasal dari tanamman dattadil. Secara ringkas, rekayasa jalur biosintesa betakaroten pada golden rice bisa dilihat pada skema berikut:

Jalur biosintesa beta-karoten bserta gen-gen yang terlibat didalam pembentukannya. Hanya likopena siklase (Lycopene cyclase) yang tidak diintroduksi dari sumber asing.

Golde Rice diciptakan oleh transformasi padi dengan duan karoten biosintesis gen-beta:

·         PSY (sintase phytoene) dari daffodil (Narcissus psedonarcissus)

·         Ctrl dari tanah bakteri Erwina uredovora

·         Penyisipan dari suatu Lcy (Lycopene) gen adenilat dianggap dierlukan, tetapi penelitian lebih lanjut menunjukkan hal itu sudah diproduksi dalam jenis padi endosperma-liar) Para psy dan srt 1 gen yang berubah menjadi nuklir genom beras dan ditempatkan di bawah kontrol yang endosperm-spesifik promter, sehingga mereka hanya dinyatakan dalam endosperm. Eksogen Lyc gen memiliki urutan peptide transit terpasang sehingga ditargetkan ke plasmid, dimana difosfat geranyl-geranyl pembentukan terjadi. Para bakteri crt 1 gen merupakan inklusi penting untuk menyelesaikan jalur ini, karena dapat mengkatalisis beberapa langkah dalam sintesis karotenoid, sedangkan langkah-langkah ini membutuhkan lebih dari satu enzim dalam tanaman. Hasil akhir dari jalur rekayasa likopen, tetapi jika tanaman akumulasi lycopene, beras akan merah. Analisis terakhir menunjukkan endogen enzim tanaman proses lycopene beta-karoten dalam endosperm, memberikan nasi warna kuning khusus untuk yang bernama. Beras emas asli disebut SGR1.

 Kandungan Golden Rice

Provitamin A berupa beta karoten. Beta karoten merupakan zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Golden rice mengandung betakarotena dan di dalam tubuh manusia betakarotena tersebut akan diubah menjadi vitamin-A.Vitamin A yang ada di dalam beras ini sanggup mengatasi defisiensi atau kekurangan Vitamin A pada manusia. Golden rice juga mempunyai kandungan karbohidrat layaknya beras pada umumnya, juga mengandung zat besi (Fe).

Manfaat Golden Rice

Manfaat  dari pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A dan karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Mengatasi kekurangan vitamin A karena mengandung beta karoten tinggi.

Kerugian Golden Rice

Kekhawatiran terhadap golden rice  dalam hal kesehatan antara lain karena ada kekhawatiran zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan terjadi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan pangan.

Terhadap lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget misalnya.

Golden Rice

DAFTAR PUSTAKA

Jo Bury, R.E and Rijvisschestraat. 2006. Facts Series Golden Rice. Belhium: VIB.

Karmana, Iwayan. 2009. Adopsi tanaman transgenik dan beberapa aspek pertimbangannya.

Ganec Swara. 3(2): 12-21.

Beyer, P., Salim AL-Babili., Xudong Ye., Paola Lucca., Patrick Schaub., Ralf Welsch and

Ingo Patrykus. 2002. Golden Rice: Introducing the β-carotene Biosynthesis Pathway into Rice Endosperm by genetic Engineering to DefeatVitamin A Deficiency. The Journal of Nutrition. 20:506-510.

Hoa, T. T. C and Pham Trunf Nghia. 2010. Expression of β-carotene in Advance Progenies

Derived From Different Backcrosses of the High-Yielding Rice Varieties to the Transgenic Golden Rice Line. Omonrice. 17:1-7.

Read More

Mekanisme "FLAVR SAVR: Tomat Modifikasi Genetik"

Apa yang terbesit dibenak kalian ketika mendengar kata "Falvr Savr" ? Apakah itu sejenis cafe? atau itu merk makanan? Orang awam pasti tidak tahu mengenai arti dari kata itu. Tetapi, sebagian besar orang yang berkecimpung di dunia bioteknologi (termasuk mahasiswa) tahu arti dari kata tersebut. 

Credit by google.com

Baiklah, bahasan ini kita penuhi dengan pemahaman mengenai Flavr Savr: Tomat Modifikasi Genetik. Adanya tomat modifikasi genetik ini salah satunya dipicu oleh aktivitas pemasaran. Kendala dalam transportasi buah-buahan adalah cepat masaknya buah yang diangkut. Proses pemasakan buah dimulai dari perubahan dinding buah yang menjadi lunak diiringi dengan produksi komponen warna, perubahan kandungan gula, flavor dan aroma. Pada kebanyakan buah seperti tomat dan pepaya, proses pemasakan dimulai apabila buah memproduksi volatille compound yang disebut ethylene. Apabila buah tomat atau pepaya sedang masak akan melepaskan gas ethylene ke udara. Kondisi tersebut akan mempercepat proses pemasakan buah-buah tomat atau pepaya lain yang disimpan dalam kantong atau kotak yang sama. Ethylene adalah pemicu utama terjadinya pemasakan buah. Para peneliti melakukan percobaan untuk merakit tanaman PRG (produk rekayasa genetik) yang pemasakan buahnya dapat ditunda. Strategi yang mereka pakai adalah mengurangi atau menghalangi produksi ethylene.

Ada tiga strategi yang telah digunakan dalam proses perakitan tomat PRG sehingga pemasakan buahnya dapat ditunda. Strategi tersebut terkait dengan pengurangan produksi ethylene :

1.      Pengurangan ACC synthase, ACC synthase adalah enzim di dalam buah tomat yang bertanggung jawab dalam tahapan sintesis ethylene dalam buah. Pengurangan tingkat ACC synthase secara dramatis megurangi produksi ethylene. Para peneliti menemukan bahwa dengan mentransformasikan gen antisense ACC synthase ke genom tanaman tomat, produksi ethylene dalam tanaman menjadi terhambat dan pemasakan buahnya dapat ditunda. Tomat PRG tersebut dikembangkan oleh perusahaan DNA Plant Technologies dan dipasarkan dengan nama Endless Summer.

2.      Penambahan ACC deaminase, Transformasi gen yang berasal dari bakteri tanah Pseudomonas chlororaphis. Gen tersebut mengkode enzim ACC deaminase, yang dapat memecahkan salah satu precusorsintesis ethylene (ACC). Pengurangan tingkat precusordapat menyebabkan pengurangan produksi ethylene dan menunda proses kemasakan. Salah satu perusahaan bioteknologi swasta, yaitu Monsanto mengembangkan tomat PRG dengan sifat penundaan kemasakan, tetapi tidak dikomersialkan.

3.      Penambahan SAM hydrolase,Gen lain yang digunakan dalam perakitan tanaman tomat PRG yang pemasakan buahnya dapat ditunda adalah SAM hydrolase. Gen tersebut berasal dari bacteriophage bakteri E.coliT₃. Gen tersebut juga dapat memecahkan salah satu precursor synthesis ethylene (SAM). Teknologi ini telah dikembangkan oleh suatu perusahaan bioteknologi Agritope, Inc dan diaplikasikan pada tomat varietas Cherry.

Tomat Flavr Savr merupakan tomat hasil rekayasa genetika yang memiliki shelf-life lama dapat diciptakan dengan menyisipkan gen antibeku dari ikan air dingin ke dalam gen tomat. Gen antibeku ini diperoleh dari ikan Flounder, yaitu jenis ikan di Antartika yang dapat bertahan hidup dalam kondisi yang sangat dingin.

Langkah-langkah transfer gen dalam pembuatan tomat Flavr Savr :

 1.     Ikan Flounder mempunyai gen antibeku yang disebut dengan gen antisenescens yang dapatmenghambat enzimpoligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat).Gen ini dipindahkan dari kromosom di dalam sel ikan Flounder.

2.    DNA antibeku ini kemudian disisipkan pada DNA bakteri Escherichia coli yang disebut plasmid. DNA hibrid ini, yang merupakan kombinasi dari dua DNA berbeda disebut sebagai DNA rekombinan.

3.     DNA rekombinan yang mengandung gen antibeku ini kemudian ditanam kembali pada bakteriEscherichia coli

4.    Bakteri tersebut memproduksi kopian dari DNA rekombinan dalam jumlah yang sangat banyak.

5.    Tahap selanjutnya diawali dengan isolasi DNA sel tomat terlebih dahulu yang dilakukan dengan cara menghaluskan batang tomat dalam nitrogen cair untuk melepaskan isi sel. Isi sel tersebut kemudian ditempatkan dalam tabung reaksi, lalu disentrifugasi. Selama sentrifugasi, isi sel terpisah ke dalam dua lapisan dimana salah satunya adalah lapisan DNA. Lapisan ini kemudian dipisahkan dari tabung, kemudian ditambahkan enzim restriksi, yaitu ECO R1 yang berfungsi memotong di lokasi DNA yang spesifik. 

6.     Sel tanaman tomat diinfeksi dengan bakteri tersebut. Setelah itu ditambahkan enzim ligase ke dalam DNA tomat dan plasmid untuk menyambungkan DNA, sehingga dapat lengket. Hasilnya, gen antibeku pada plasmid yang terdapat pada bakteri bergabung dengan DNA sel tanaman tomat.

7.    Sel tanaman tomat kemudian ditempatkan pada media tumbuh yang berupa cawan petri yang mengandung media nutrien selektif.

8.     Bibit tomat mulai ditanam.

9.    Tanaman tomat hasil rekayasa genetika mengandung satu kopian gen antibeku dari ikan Flounder pada setiap selnya.

DAFTAR PUSTAKA

Saker, M.M., et all, 2008, IN VITRO PRODUCTION OF TRANSGENIC TOMATOES EXPRESSING DEFENSIN GENE USING NEWLY DEVELOPED REGENARATION AND TRANSFORMATION SYSTEM.Arab Journal Biotechnology, Vol.11, No.(1) Jan (2008):59-70

Read More