Sel hidup sintesis berhasil dibuat

Semesta Biologi - Selama hampir 15 tahun Ham Smith, Clyde Hutchinson, dan sejumlah ilmuwan lain yang tergabung dalam J. Craig Venter Institute (JCVI) mensintesis jutaan pasangan basa kromosom bakteri Mycoplasma mycoides, kini mereka berhasil menciptakan organisme hidup dengan genom yang sepenuhnya sintetis pertama di dunia.

Penemuan para ilmuwan tersebut merupakan bukti bahwa genom yang didesain di komputer dan dirangkai di laboratorium dapat berfungsi dalam sebuah sel donor, bahkan dapat memperbanyak diri menjadi organisme hidup normal. Ini merupakan pencapaian satu langkah penting dalam sebuah upaya menciptakan kehidupan artifisial. Mereka telah menghasilkan sel hidup pertama yang menggunakan DNA buatan manusia sebagai mesin penggeraknya.

Inilah wujud sel sintesis pertama yang telah hidup.

Meski penelitian semacam itu dikhawatirkan dapat memicu munculnya riset semacam Frankenstein, yang berusaha menghidupkan kembali orang mati, penemuan ini juga membangkitkan harapan. Teknologi transplantasi genom tersebut dapat digunakan untuk memperoleh sumber bahan bakar baru, cara yang lebih baik untuk membersihkan air yang tercemar sehingga produksi vaksin lebih cepat.

Sel hidup sintesis berhasil dibuat

Apakah penemuan ini benar-benar merupakan bentuk kehidupan artifisial? Para penemunya, ilmuwan dari JCVI di Maryland, Amerika Serikat, menyebutnya sel sintetis pertama di dunia. Sel itu sesungguhnya hanyalah penciptaan ulang dari kehidupan yang telah ada, mengubah sejenis bakteri sederhana menjadi bakteri lain.

Namun J. Craig Venter, pionir pemetaan genom, mengatakan proyek timnya tersebut memuluskan jalan menuju tujuan yang jauh lebih sulit: merancang organisme yang dapat bekerja dengan cara yang berbeda daripada bakteri alami untuk berbagai macam kebutuhan. Saat ini dia tengah bekerja sama dengan ExxonMobil untuk mengubah alga menjadi bahan bakar.

Para ilmuwan biologi sintetik boleh bertepuk tangan, tapi Presiden Barack Obama langsung menunjuk komisi presidensial untuk studi isu bioetika yang dibentuknya tahun lalu agar langsung mempelajari temuan tersebut. Komisi itu akan mempertimbangkan potensi medis, lingkungan, keamanan dan manfaat lain risert tersebut, begitu pula adanya potensi risiko kesehatan, keamanan, atau risiko lainnya.

Obama juga meminta komisi tersebut membuat rekomendasi tentang langkah yang harus diambil pemerintah. Untuk menjamin bahwa Amerika memperoleh manfaat dari bidang ilmu yang tengah berkembang ini sambil mengidentifikasi batasan etika yang diperlukan dan meminimalisasi risiko yang teridentifikasi.

Craig Venter, sang pemilik Craig Venter Institute (JCVI)

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah bisa memindahkan satu gen, bahkan sebagian besar DNA dari satu spesies ke spesies lain. Di institut yang terletak di Rockville, Maryland, dan San Diego, tim Venter melangkah lebih jauh. Beberapa tahun lalu, mereka menanamkan seluruh genom atau kode genetik sejenis bakteri ke bakteri lain dan mengawasi bagaimana genom itu mengambil alih mikroba tersebut, mengubah kuman kambing menjadi kuman yang menginfeksi sapi.

Para ilmuwan menggunakan bakteri Mycoplasma mycoides, kuman penyebab penyakit radang paru-paru pada sapi, dan Mycoplasma capricolum, yang bertanggung jawab atas penyakit serupa pada kambing. Dengan menggunakan genom M. mycoides, sintetis yang diisolasi dari sel ragi dan ditransplantasikan ke dalam sel M. capricolum, yang gen enzim pembatasnya telah dibuang.

Koloni Mycoplasma mycoides

Genom DNA sintetis itu lalu ditranskripsikan ke dalam mRNA, yang akan menerjemahkannya menjadi protein baru. Dalam proses tersebut, genom M. capricolum akan dihancurkan oleh enzim pembatas M. mycoides atau hilang pada masa replikasi sel. Setelah dua hari, sel M. mycoides hidup, yang mengandung DNA sintetis, dapat terlihat pada cawan petri yang berisi media pertumbuhan bakteri. Riset itu menunjukkan bahwa DNA sintetis dapat mengambil alih dan mengendalikan sebuah sel hidup.

Namun proses transformasi itu tak semudah mengubah perangkat lunak sebuah komputer. Pada tahap awal, tim Venter harus mensintesis genom M. mycoides secara kimiawi, dengan 1,1 juta "huruf" DNA yang besarnya dua kali lipat dari genom kuman yang mereka buat sebelumnya. Genom itu ditanamkan ke dalam sebuah sel hidup dari spesies Mycoplasma lain yang masih memiliki hubungan kekerabatan dekat.

Pada awalnya tak ada yang terjadi. Tim tersebut melacak penyebab kegagalan itu, menciptakan sebuah versi genetik dari program komputer untuk mengecek ejaan fragmen DNA yang mereka rangkai bersama. Mereka menemukan adanya kesalahan cetak dalam kode genetik yang membuat DNA sintetis itu tak aktif. Akibat kekeliruan itu, mereka harus menunda proyek selama tiga bulan untuk memperbaikinya. Peristiwa itu menunjukkan bagaimana pentingnya keakuratan dalam proyek tersebut, satu huruf dari 1 juta!

Begitu kesalahan diperbaiki, transplantasi pun berjalan mulus. Sel penerima diaktifkan oleh DNA sintetis dan sitoplasma aslinya, tapi genom barulah yang mendorong sel itu untuk memproduksi protein yang normalnya hanya bisa ditemukan dalam kuman M. mycoides. Tim Venter menandai DNA sintetis itu untuk bisa membedakannya, dan mengeceknya ketika sel modifikasi itu memperbanyak diri untuk memastikan bahwa sel baru ini benar-benar mirip dan bertindak layaknya M. mycoides normal. Kini Venter telah mengajukan hak paten untuk sel sintetisnya tersebut.