Perkembangan Ilmu Genetika

Genetika

     Penemuan dalam bidang genetika telah berkembang pesat. Salah satunya diwujudkan dalam The Human Genome Project yang dimulai di Amerika Serikat pada tahun 1990, ketika National Institute of Health dan Department of Energy bekerjasama dengan badan internasional  untuk menguraikan informasi yang terdapat dalam genom tubuh manusia. Kerjasama tersebut berhasil membuat sebuah pemetaan yang dapat membantu saintis dalam mengenali DNA manusia. Singkatnya, dalam waktu satu dekade kerjasama tersebut berhasil menentukan pembacaan urutan DNA (yaitu basa nukleotida A, T, G, dan C) yang mencakup sekitar 90% dari genom manusia. Draft pertama dari urutan ini dipublikasikan pada tahun 2001, dengan panjang sekitar 3 juta pasang basa nukleotida. Urutan yang lebih lengkap dipublikasikan pada tahun 2003, memiliki akurasi yang lebih besar dari 99%, kurang dari 1 kesalahan dari 10.000 pasang basa.

     Genom adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme pada tingkat molekuler. Sebuah penelitian yang bernama Human Genome Project  bertujuan untuk mengetahui seberapa banyak gen yang kita punya, bagaimana gen mengatur aktivitas sel, bagaimana spesies mengalami evolusi, bagaimana sel tunggal berkembang membentuk jaringan, serta bagaimana kerusakan gen menyebabkan penyakit pada makhluk hidup.

     Perkembangan dalam bidang genetika telah menghasilkan berbagai penemuan dan teknologi baru. Teknologi tersebut dapat digunakan untuk membuat obat yang sebelumnya tidak dapat dihasilkan secara sintetis, misalnya insulin rekombinan manusia yang diberi nama Humulin. Obat ini disintesis di dalam bakteri Escherichia coli yang telah dilakukan rekayasa genetika sebelumnya dengan menambahkan gen untuk membentuk polipeptida yang menyusun insulin. Bakteri tersebut dikembangbiakkan di dalam laboratorium dan menghasilkan insulin dalam jumlah banyak. Kemudian, insulin diberikan sebagai pengobatan bagi penderita diabetes mellitus tipe I.

GFP pada tikus

     Teknologi dalam genetika memungkinkan untuk mengubah sifat dari hewan maupun tumbuhan yang sebelumnya tidak dapat dilakukan. Misalnya pada tikus yang diberikan gen ubur-ubur. Gen tersebut terdapat pada spesies ubur-ubur tertentu dan menghasilkan protein yang disebut green fluorescent protein (GFP). Protein tersebut terdapat pada keseluruhan sel dalam tubuh tikus tersebut, tetapi tidak terdapat pada bulu tikus. Ketika tikus tersebut disinari oleh sinar UV, beberapa bagian tikus seperti ekor, telinga, kulit, dan mata akan memancarkan warna hijau terang (Prendergast & Mann, 1978). Green fluorescent protein merupakan protein yang terdiri dari 238 residu asam amino dengan massa 26,9 kDa. Protein ini diisolasi dari ubur-ubur spesies Aequorea victoria. Protein ini menghasilkan emisi puncak pada panjang gelombang 509 nm.

     Ekpresi dari GFP memungkinkan peneliti untuk mengidentifikasi protein tertentu di dalam sel atau pada organ tubuh tertentu. Misalnya penelitian yang dilakukan oleh Andrea Crisanti, menemukan bahwa GFP pada spesies nyamuk tertentu hanya dapat dihasilkan pada kelenjar kelamin jantan. Hal ini memungkinkan peneliti untuk mengidentifikasi antara nyamuk jantan dan nyamuk betina. Kemampuan untuk mengidentifikasi jenis kelamin nyamuk dapat berguna untuk mengontrol populasi nyamuk dengan cara sterilisasi.

Edit: 08 Sep 2019

Referensi

• Brooker, R. J. (2015). Genetics: Analysis and principles (Fifth edition.). New York, NY: McGraw-Hill Education. Brooker, Robert J. Genetics: Analysis and Principles.
• Prendergast FG, Mann KG (1978). "Chemical and physical properties of aequorin and the green fluorescent protein isolated from Aequorea forskalea. Biochemistry. 17 (17): 2448-53.
• Tsien RY (1998). "The green fluorescent protein". Annual Review of Biochemistry. 67: 509-44.