jump to navigation

Apa itu Transgenik? Mari kita membacanya! Mei 23, 2012

Posted by nursyamzulkifli in Uncategorized.
trackback

1.1 Pengertian Transgenik
Transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentu
Organisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan pindahan gen dari organisme lain. Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis (spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.
Secara ontologi tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul yang lebih baik dari tanaman sebelumnya.
Secara epistemologi, proses pembuatan tanaman transgenik sebelum dilepas ke masyarakat telah melalui hasil penelitian yang panjang, studi kelayakan dan uji lapangan dengan pengawasan yang ketat, termasuk melalui analisis dampak lingkungan untuk jangka pendek dan jangka panjang. Secara aksiologi: berdasarkan pendapat kelompok masyarakat yang pro dan kontra tanaman transgenik memiliki manfaat untuk memenuhi kebutuhan pangan penduduk, tetapi manfaat tersebut belum teruji, apakah lebih besar manfaatnya atau kerugiannya.
Bagaimana tanaman transgenik dibuat?
Gen yang telah diidentikfikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman. Melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut (Muladno, 2002).
Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu – disebut transgene – bisa diisolasi dari tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali.
Transgenik per definisi adalah the use of gene manipulation to permanently modify the cell or germ cells of organism (BPPT,2000). Karena berisi transgene tadi, tanaman itu disebut genetically modified crops (GM crops). Atau, organisme yang mengalami rekayasa genetika (genetically modified organisms, GMOs).
Transgene umumnya diambil dari organisme yang memiliki sifat unggul tertentu. Misal, pada proses membuat jagung Bt tahan hama, pakar bioteknologi memanfaatkan gen bakteri tanah Bacillus thuringiensis (Bt) penghasil racun yang mematikan bagi hama tertentu. Gen Bt ini disisipkan ke rangkaian gen tanaman jagung. Sehingga tanaman resipien (jagung) juga mewarisi sifat toksis bagi hama. Ulat atau hama penggerek jagung Bt akan mati (Intisari, 2003).
1.2. Proses Transgenik
Cara seleksi sel transforman akan diuraikan lebih rinci pada penjelasan tentang plasmid (lihat Bab XI). Pada dasarnya ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi setelah transformasi dilakukan, yaitu (1) sel inang tidak dimasuki DNA apa pun atau berarti transformasi gagal, (2) sel inang dimasuki vektor religasi atau berarti ligasi gagal, dan (3) sel inang dimasuki vektor rekombinan dengan/tanpa fragmen sisipan atau gen yang diinginkan. Untuk membedakan antara kemungkinan pertama dan kedua dilihat perubahan sifat yang terjadi pada sel inang. Jika sel inang memperlihatkan dua sifat marker vektor, maka dapat dipastikan bahwa kemungkinan kedualah yang terjadi. Selanjutnya, untuk membedakan antara kemungkinan kedua dan ketiga dilihat pula perubahan sifat yang terjadi pada sel inang. Jika sel inang hanya memperlihatkan salah satu sifat di antara kedua marker vektor, maka dapat dipastikan bahwa kemungkinan ketigalah yang terjadi.
Seleksi sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan dilakukan dengan mencari fragmen tersebut menggunakan fragmen pelacak (probe), yang pembuatannya dilakukan secara in vitro menggunakan teknik reaksi polimerisasi berantai atau polymerase chain reaction (PCR). Penjelasan lebih rinci tentang teknik PCR dapat dilihat pada Bab XII. Pelacakan fragmen yang diinginkan antara lain dapat dilakukan melalui cara yang dinamakan hibridisasi koloni (lihat Bab X). Koloni-koloni sel rekombinan ditransfer ke membran nilon, dilisis agar isi selnya keluar, dibersihkan protein dan remukan sel lainnya hingga tinggal tersisa DNAnya saja. Selanjutnya, dilakukan fiksasi DNA dan perendaman di dalam larutan pelacak. Posisi-posisi DNA yang terhibridisasi oleh fragmen pelacak dicocokkan dengan posisi koloni pada kultur awal (master plate). Dengan demikian, kita bisa menentukan koloni-koloni sel rekombinan yang membawa fragmen yang diinginkan.
Susunan materil genetic diubah dengan jalan menyisipkan gen baru yang unggul ke dalam kromosomnya.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
Teknik rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman; yaitu memperbaiki sifat-sifat tanaman dengan menambah sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman hama maupun lingkungan yang kurang menguntungkan; sehingga tanaman transgenik memiliki kualitas lebih baik dari tanaman konvensional, serta bukan hal baru karena sudah lama dilakukan tetapi tidak disadari oleh masyarakat;
1.3 Tujuan Transgenik
Tujuan memindahkan gen tersebut untuk mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat lebih baik. Hasilnya saat ini sudah banyak jenis tanaman transgenik, misalnya jagung, kentang, kacang, kedelai, dan kapas. Keunggulan dari tanaman transgenic tersebut umumnya adalah tahan terhadap serangan hama.
Rekayasa genetika seperti dalam pembuatan transgenik dilakukan untuk kesejahteraan manusia. Akan tetapi, terkadang muncul dampak yang tidak diinginkan, yaitu dampak negatif dan positifnya sebagai berikiut.

Metode pemuliaan dengan kultur jaringan
1. Penyelamatan embrio
Pemuliaan tanaman terjadi melalui hibridisasi dan seleksi. Dengan menyilangkan tanaman, pemulia berusaha untuk menggabungkan karakter terbaik dari 2 tanaman yang berbeda. Melalui seleksi, pemulia mencoba untuk menyeleksi anakan yang memiliki kombinasi kualitas yang optimal dari kedua tanaman induk. Proses ini tentu saja sangat tergantung pada produksi benih viable. Jika benih viabel tidak terbentuk, tidak akan ada keturunan yang akan diseleksi. Tidak ada anakan tidak berarti fertilisasi tidak terjadi setelah polinasi. Kemungkinan terjadi keguguran embryo pada fase dini perkembangan biji, akibat penyebab yang tidak diketahui. Dengan teknik kultur jaringan, embryo yang belum matang ini dapat diselamatkan (SBW International, 2008)
Teknik penyelamatan embrio (embryo rescue) mulai dikembangkan tahun 1900an yang memungkinkan benih yang belum matang atau embrio diselamatkan untuk membentuk tanaman baru. Ini biasanya dilakukan untuk benih – benih yang memiliki masa dormansi yang panjang. Belakangan ini juga berkembang teknik penyelamatan bakal biji yang telah terserbuki tapi tidak pernah menghasilkan benih viable. Penyelamatan embryo banyak dilakukan untuk memperoleh hibrida interspesifik dan intergenerik. Misalnya pada kentang dan berbagai tanaman hias.
2. Kultur Haploid
Pada pemuliaan konvensional, 2 galur tetua disilangkan untuk memperoleh tanaman hibrida F1. Dua set kromosom pada tanaman F1 bersegregasi acak pada generasi – generasi selanjutnya, untuk berbagai sifat agronomis. Pemulia tanaman harus menyeleksi gallur yang diinginkan dan menanamnya untuk sedikitnya 8 – 10 generasi, dengan seleksi yang kontinyu, sampai 2 set kromosom pada galur yang disilangkan menjadi identik (homozygous).
Kultur anther/mikrospora, yaitu mengkulturkan butiran tepung sari (dengan 1 set kromosom; haploid) diinduksi untuk membagi dan menggandakan jumlah kromosomnya sehingga tanaman menjadi memiliki 2 set kromosom yang sama. Semua langkah produksi tanaman double haploid ini dapat dicapai dalam 1 – 2 generasi. Karenanya, jika teknik kultur mikrospora dilakukan pada tanaman hibrida F1, akan menghasilkan tanaman homozygote dalam 1 generasi, sehingga mengurangi waktu yang diperlukan dalam membuat varietas yang uniform (true bred).
3. Variasi somaklonal
Variasi somaklonal merupakan variasi yang muncul dari kultur kalus. Dalam perbanyakan in vitro, biasanya pembentukan kalus dihindari, karena dapat memunculkan variasi, sehingga hasil yang diperoleh akan berbeda dari tanaman asalnya. Di sisi lain, kalus diinduksi dengan sengaja karena dapat berpotensi untuk produksi masa plantlet baru. Di samping itu, peluang terbentuknya variasi dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keragaman genetik dan untuk mendapatkan varietas-varieatas baru.
Hal ini karena mutasi dapat terjadi saat sel membelah khususnya dalam kondisi buatan seperti pada kultur jaringan dimana nutrien dan hormon berada dalam konsentrasi yang tinggi. Mutasi genetik selama perbanyakan dengan kultur jaringan disebut variasi somaklonal yang dapat meningkatkan keragaman genetik plasma nutfah tanaman. Somaklonal variasi dalam kultur jaringan mencakup variasi antar tanaman atau sel yang dapat terjadi dari semua jenis kultur jaringan.
Kultur kalus
Kalus adalah suatu kumpulan sel yang terjadi dari sel-sel jaringan awal yang membelah secara terus menerus. Dalam keadaan in vivo, kalus dapat terbentuk pada bekas-bekas luka akibat infeksi Agrobacterium tumefaciens, akibat gigitan atau tusukan serangga. Kalus juga dapat diinduksi secara in vitro. Secara in vitro kalus dapat diperoleh dari potongan organ yang steril dan ditumbuhkan didalam media yang mengandung auxin atau kadang-kadang mengandung sedikit sitokinin.
Kalus dapat diinisiasi dari hamper semua bagian tanaman. Tetapi organ yang berbeda menunjukkan kecepatan pembelahan sel yang berbeda pula. Pada pengamatan pembentukan kalus, sering diamati bahwa pembelahan sel tidak terjadi pada semua sel dalam jaringan asal, tetapi hanya pada sel yang berada pada jaringan periphery yang membelah terus-menerus, sedang sel-sel di tengah tetap. Pembelahan yang hanya terjadi pada lapisan luasr dapat disebbkan karena, ketersediaan hara yang lebih banyak, keluarnya gas CO2, penghambat yang bersifat fenolik, cahaya.
Dalam kultur kalus dapat terbentuk sel-sel yang heterogen. Sel-sel yang heretogen ini selain berasal dari materi asalnya, juga dapat muncul akubat periode kultur yang panjang melalui proses subkultur yang berkali-kali. Perubahan yang terjadi dapat merupakan aberasi kromosom, mutasi gen, duplikasi/poliploidi.
Kecepatan perubahan dalam kromosom dipengaruhi juga oleh macam media yang digunakan serta jenis tanaman. Kromosom yang tidak stabil ini menyulitkan perbanyakan jika tujuannya untuk memperoleh hasil yang sama dengan tanaman asal. Tetapi dapat digunakan dalam pemuliaan tanaman untuk memperoleh sifat-sifat baru.
Pembentukan Tunas dan Akar
Setelah kalus terbentuk, maka dilakukan induksi tunas dan induksi akar sehingga diperoleh plantlet. Plantlet kemudian diaklimatisasi dan ditanam dilapang. Variasi yang terjadi dapat dianalisis secara molekuler dengan menggunakan marker RAPD atau ISSR. Variasi juga diamati melalui pengamatan morfologi.

Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanamanbaru dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifatfisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul. Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan. Perbanyakan tanaman secara besar-besaran telah dibuktikan keberhasilannya pada perkebunan kelapa sawit dan tebu. Dengan cara kultur jaringan cara mendapat klon suatu komoditas tanaman dalam relatif cepat. Manfaat yang dapat diperoleh dari kloning ini cukup banyak, misalnya: di luar pulau Jawa akan didirikan suatu perkebunan yang membutuhkan bibit tanaman dalam jumlah ribuan, maka sudah dapat dibayangkan betapa mahalnya biayanya hanya untuk trasnportasi saja. Hal ini dapat diatasi denga usaha kloning melalui budaya jaringan, karena hanya perlu membawa beberapa puluh botol planlet yang berisi ribuan bibit. Dengan cara ini dapat menghemat waktu dan biaya yang cukup banyak dalam persiapan pemberangkatan ataupun transportasinya. Pada eksporanggrek, misalnya, orang luar negeri menghendaki bunga anggrek yang seragam baik bentuk maupun warnanya. Dalam hal ini dapat dipenuhi juga dengan usaha kloning.
Bibit-bibit tanaman dari usaha mericlono (tanaman hasil budidaya meristem) akan berharga lebih mahal, karena induknya dipilih dari tanaman yangmempunyai sifat paling bagus (unggul).Kultur jaringan tanaman telah dikenal banyak orang sebagai usaha mendapatkan varietas baru (unggul) dari suatu jenis tanaman dalam waktu yang relatif lebih singkat dari pada dengan cara pemuliaan tanaman yang harusdilakukan penanaman secara berulang-ulang sampai beberapa generasi. Untuk mendapatkan varietas baru melalui kultur jaringan dapat dilakukan dengan cara isolasi protoplas dari 2 macam varietas yang difusikan. Atau dengan cara isolasi khloroplas suatu jenis tanaman yang dimasukkan kedalam protoplas jenis tanaman yang lain, sehingga terjadi penggabungan sifat-sifat yang baik dari kedua jenis tanaman tersebut hingga terjadi hibrid somatik. Cara yang lain adalah dengan menyuntikkan protoplas dari suatu tanaman ketanaman lain. Contohnya transfer khloroplas dari tanaman tembakau berwarna hijau ke dalam protoplas tanaman tembakau yang albino, hasilnya sangat memuaskan karena tanaman tembakau menjadi hijau pula. Contoh lain adalah keberhasilan mentrasnfer khloroplas daritanaman jagung ke dalam protoplas tanaman tebu hasilnya memuaskan. Khloroplas yang ditransfer harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1. Sewaktu dilakukan isolasi, khloroplas harus sempurna.
2. Setelah diisolasi harus mempuyai sifat yang sama dengan khloroplas yang tumbuh secara in vivo (budidaya biasa).
3. Setelah diisolasi masih mempunyai sifat atau aktivitas fotosintesa yang cukup tinggi.Contoh isolasi protoplas dalam budidaya jaringan yang sangat berguna adalah ditemukannya sun-chlorella (jenis ganggang). Ganggang ini secara enzimatis dijadikan protoplas (sel-selnya ditelanjangi dengan cara diinkubasikan dalam enzimmedium sehingga dinding selnya larut), kemudian dikeringkan dibawah sinarmatahari. Protoplas tersebut selanjutnya dipecah hingga didapatkan khloroplas dan akhirnya dibuat pil-pil untuk pengobatan.
Menciptakan varietas baru dapat pula dilakukan dengan menggunakan bantuan jenis bakteri seperti bakteri penyebab tumor yang disebut Agrobacteriumtumifaciens. Bakteri ini disuntikkan pada tanaman sehat mempunyai buah ukuran besar, agar tanaman sehat tersebut menjadi sakit tumor. Bakteri yang berada dalam jaringan yang menonjol karena terkena tumor tersebut kemudian diambil dan disuntikkan kedalam tanaman lain yang ukuran buahnya kecil-kecil. Dengan cara ini terbukti bahwa tidak lam kemudian tanaman tersebut menghasilkan buah yang ukurannya besar. Hal ini membuktikan bahwa bakteri yang dipindahkan tersebut membawa sifat keturunan yang ada pada tanaman semula. Sedangkan untuk mendapatkan yang baru yang tahan terhadap stress garam, pestisidatertentu, logam berat, suhu rendah atau tinggi dan sebagainya dapat dilakukandengan cara-cara khusus.
Menciptakan tanaman baru yang toleran terhadap stress garam pernah dilakukan oleh Handa dkk. (Suryowinoto, 1985) yaitu terhadap tanaman tomat dan tembakau.Pada penelitian ini menggunakan penambahan PEG (Poly Ethilen-Glycol) atau NaCL, yang biasa dipergunakan untuk mendapatkan kultivar yang toleransi terhadap garam. Beberapa jenis tanaman ada yang teramcam punah (endangered species), misalnya berbagai jenis tanaman pisang, tanaman melati, kenanga, kayu jati, dan kayu putih. Usaha yang paling tepat untuk melestarikan tanaman yang terancam punah adalah dengan jalan kloning. Dengan usaha kloning ini, populasi dari tanaman tersebut akan terselamatkan, bahkan dapat bertambah, sekaligus sifat-sifat yang dimilikioleh tanaman tersebut tetap terjamin.
Kultur jaringan juga mempunyai manfaat yang besar dibidang farmasi, karena dari usaha ini dapat dihasilkan metabolit skunder upaya untuk pembuatan obat-obatan,yaitu dengan memisahkan unsur-unsur yang terdapat di dalam kalus ataupun protokormus, misalnya alkoloid, steroid, dan terponoid. Dengan ditemukannya cara mendapatkan metabolit skunder dari kalus suatu eksplan yang di tumbuhkan dalam medium kultur jaringan, berarti dapat menghemat waktu dan tenaga. Dengan cara biasa, untuk mendapatkannya harus menunggu lama sampai tanaman cukup umur bahkan sampai berproduksi hingga bertahun-tahun. Sedangkan dengan teknik kultur jaringan hanya membuthkan waktu antara tiga minggu sampai satu bulan saja. Metabolit yang dihasilkan dari kalus ternyata juga memiliki kadar yang lebih tinggi daripada dengan cara biasa (langsung dari tanaman). Dengan cara pengambilan metabolit skunder dari kalus, biasanya selalu diperoleh kandungan lain yang lebih banyak jenisnya, karena seringkali timbul zat-zat alkaloid atau persenyawaan-persenyawaan lainnya yang sangat berguna untuk pengobatan. Persenyawaan yang bermanfaat yang diambil dari kalus dapat ditingkatkan kadarnya dengan cara memanipulasinya, antara lain:
1. Memakai medium lain yang sesuai.
2. Mengubah salah satu kadar komponen dalam medium.
3. Memberi zat tambahan tertentu ke dalam medium, misalnya penambahan zatpengatur tumbuh auksin ataupun sitokinin.
4. Kultur jaringan juga memberikan masukkan atau informasi pengetahuan yang sangat bermanfaat dibidang fisiologi tanaman. Pada tanaman anggrek misalnya,telah berhasil diketahui bahwa jika ujung akarnya diiris melintang akan memperlihatkan warna tertentu. Warna tersebut nantinya akan sama dengan warnabunganya. Hal ini sangat berguna dalam bidang perdangan bunga hias, sebab walaupun tanamannya belum berbunga orang sudah dapat mengetahui warna bunga yang akan muncul.
Melalui perbanyakan vegetatif dengan kultur jaringan ternyata juga berpengaruh terhadap devisa negara. Misalnya, dengan terlaksananya ekspor tanaman anggrek ke negara lain, maka akan menaikkan devisan negara dibidang pertanian. Teknik kultur jaringan sampai saat ini memang belum biasa dilaksanakan oleh para petani, baru beberapa kalangan pengusaha swasta saja yang sudah mencoba melaksanakannya, karena pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman memerlukan keterampilan khusus dan harus diltar belakangi dengan ilmu pengetahuan dasar tentang fisiologi tumbuhan, anatomi tumbuhan, biologi, kimia dan pertanian.Dengan demikian jelas akan amat sulit untuk diterima oleh kalangan petani biasa.Di samping itu, pelaksanaan teknik kultur jaringan mutlak memerlukan laboratorium khusus, walaupun dapat di usahakan secara sederhana (dalam ruang yang terbatas), namun tetap memerlukan peralatan yang memadai. Kemungkinan lain petani akan merasa enggan bekerja secara aseptik . Karena semua pekerjaan harus dilaksanakan secara hati-hati dan cermat serta memerlukan kesabaran yang tinggi. Biaya untuk mewujudkan perbanyakan tanaman cecara in vitro ini juga sangat mahal, kecuali kita meramu medium sendiri. Bila kia terpaksa harus membeli medium yang sudah jadi (dalam kemasan) jelas akan sangat mahal, sebab medium yang sudah jadi masih harus di impor dari luar negeri. Apalagi kita harus membeli saran untuk perlakuan isolasi dan fusi protoplas, tentu biayanya akan bertambah besar. Enzim-enzim yang digunakan dalam kultur jaringan juga masih dibeli dari luar negeri seperti Jepang.Lepas semua dari kendala-kendala tersebut diatas, kita harus mengakui bahwateknik kultur jaringan sangat bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan, terutama untuk pengembangan bioteknologi.

Komentar»

No comments yet — be the first.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 104 pengikut lainnya.

%d bloggers like this: