Utak-atik DNA, Ilmuwan Ciptakan Kehidupan Semi-sintetis

KOMPAS.com - Salah satu misteri yang belum terpecahkan para ilmuwan adalah tentang awal muasal kehidupan organisme. Baru-baru ini rekayasa genetika organisme diyakini menjadi langkah baru untuk menciptakan kehidupan buatan. 

Pada dasarnya, inti dari semua kehidupan di bumi adalah molekul deoxyribonucleic acid (DNA). Dari berbagai kombinasi basis nukleotida DNA pada alurnya, yaitu adenin (A), sitosin (C), guanin (G), dan timin (T), berbagai ekspresi genetik makhluk hidup dihasilkan.

Nah, Floyd Romesberg, seorang ahli biologi kimia pada 2014, mulai bereksperimen dengan menambahkan lebih banyak huruf pada alur alfabet genetik tersebut. Mereka mencoba menambahkan dasar nukleotida X dan Y di bakteri E coli untuk menghasilkan protein baru.

"Ini adalah pertama kalinya sebuah sel menerjemahkan protein dengan menggunakan sesuatu selain G, C, A, atau T," kata Romesberg, penulis penelitian yang sudah dipublikasikan dalam jurnal Nature, seperti dikutip dari NBC News, Kamis (7/12/2017).

"Ini adalah perubahan pertama untuk hidup yang pernah dilakukan," imbuhnya.

Untungnya, para ilmuwan tidak berencana untuk menciptakan kehidupan organisme buatan secara besar-besaran. Alasannya, gen X dan Y buatan tidak mampu terikat dengan basis DNA secara alami. Selain itu, organisme semi-sintetis (SSo) ini hanya dapat bertahan hidup di lingkungan laboratorium.

"Mereka tidak dapat lepas, jadi tidak ada skenario 'Jurassic Park'," kata Romesberg.

Menanggapi hal ini, Brian Ingalls, seorang profesor dari asosiasi universitas Waterloo, menyebut bahwa kita harus berhati-hati saat berhadapan dengan manipulasi kehidupan.

"Berdasarkan pengetahuan kita tentang bagaimana kehidupan bekerja (pada tingkat molekuler), tidak ada gunanya mencoba membedakan antara yang 'alami' dan 'buatan'," kata Ingalls kepada Futurism. 

"Namun, kita bisa membedakan mana yang baru dan tua, dan di situlah kita harus memperhatikan potensi organisme baru untuk mengganggu ekosistem yang ada," sambungnya.

Ingalls juga mencatat bahwa penelitian Romesberg memang telah dirancang sedemikian rupa untuk mencegah pengaruh terhadap ekosistem tersebut.

"Organisme baru yang mekanisme molekularnya cukup berbeda dari biokimia yang telah diketahui cenderung berinteraksi dengan cara yang sudah diduga dengan organisme alami yang ada," kata Ingalls lagi.

Menurut dia, penelitian ini justru dapat membantu berbagai permasalahan manusia, seperti dalam bidang pertanian dan lain sebagainya. Aplikasi paling cepat dari penelitian ini adalah obat berbasis protein baru.

Ingalls menjelaskan bahwa selama ini, banyak protein yang menarik untuk dijadikan perawatan obat keluar secara cepat dari tubuh melalui ginjal. DNA semi-sintesis Romesberg dapat digunakan untuk membuat protein yang mengandung molekul lemak sehingga tidak keluar dengan cepat dari tubuh.

Selain itu, organisme semi-sintesis ini juga dapat digunakan untuk memperbaiki kesehatan lingkungan kita.

"Minat jangka panjang kami bukan agar bakteri dan sel lain membuat protein untuk kita, tapi lebih untuk melihat jika kita dapat menggunakan sel ini untuk mendapatkan fungsi dan atribut baru," ujar Romesberg.

"Contohnya, dapatkah kita memberi bakteri sejenis protein yang memungkinkan mereka menghancurkan hidrokarbon tertentu agar dapat digunakan untuk membersihkan tumpahan minyak?" sambungnya.

Romesberg juga menyebut, secara teori, para peneliti dapat memrogram protein ini untuk memberi beberapa keuntungan baru pada sel dalam kondisi tertentu. Dengan begitu, mereka bisa mendorong evolusi untuk menemukan solusi baru dalam menyesuaikan diri dengan keadaan di luar.

Tim Romesberg berencana untuk terus mendorong organisme semi-sintetis ke tingkat baru. Mereka berharap untuk memperluas alfabet genetik sel dari organisme yang lebih kompleks.