About Biotechnology!

Mengenal Syn 3.0: Si Bakteri “Buatan” Manusia

Ilustrasi Bakteri Sintetik Syn 3.0.

Source: Science.org

Pernahkah Biotizen membayangkan dengan kecanggihan teknologi suatu saat manusia bisa saja memiliki kemampuan untuk “membuat” makhluk hidup? Saat ini perkembangan ilmu bioteknologi sangat pesat bahkan melahirkan bidang ilmu baru yaitu synthetic biology. Penerapannya hingga saat ini sebagian besar masih sebatas pada sintesis produk biologi di tingkat gen hingga protein fungsional, seperti enzim. Namun tahukah Biotizen bahwa ternyata terdapat salah satu proyek synthetic biology yang dikembangkan untuk “membuat” makhluk hidup berupa bakteri?

Proyek Penelitian J. Craig Venter Institute

Para peneliti dari J. Craig Venter Institute (JCVI) dan Synthetic Genomics Inc. (SGI) ternyata memiliki proyek berupa pengembangan bakteri yang memiliki genom sintetik. Proyek ini dipimpin oleh Professor J. Craig Venter dan telah dimulai sejak tahun 1995. Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk mendesain dan membuat DNA yang nantinya mampu hidup sebagai sel yang memiliki fungsi biologi baru atau fungsi biologi lebih baik yang tidak ditemukan secara alami di alam. Dalam proses berjalannya projek ini, pada tahun 2016, para peneliti yang terlibat dalam proyek tersebut akhirnya berhasil membuat bakteri sintetik yang memiliki ukuran genom terkecil, yaitu Syn 3.0. (secara lengkap Mycoplasma mycoides JCVI-syn 3.0.).

Tahapan berlangsungnya proyek synthetic biology oleh JCVI sejak tahun 1995-2016

Source: JCVI.org

Mengenal Mycoplasma mycoides JCVI-syn 3.0.

Mycoplasma mycoides JCVI-syn 3.0. atau dikenal dengan Syn 3.0. merupakan bakteri sintetik versi ke-3 yang dikembangkan oleh JCVI. Syn 3.0. dikembangkan dari sel sintetik pertama yang mereka miliki yaitu Syn 1.0. yang dibuat pada tahun 2010 lalu. Sel sintetik ini dibuat dengan menggunakan sel bakteri Mycoplasma mycoides sebagai sumber gen yang sebelumnya memang telah ada secara alami di alam. Jadi bagaimana sih cara membuatnya?

Pada dasarnya pembuatan bakteri yang memiliki genom sintetik ini menggunakan 2 metode utama yaitu pembuatan genom sintetis dan transplantasi genom. Pada tahap pertama yaitu pembuatan genom sintetis, para peneliti mengumpulkan fragmen-fragmen gen esensial (bukan keseluruhan gen) yang dibutuhkan oleh sel bakteri Mycoplasma mycoides untuk dapat bertahan hidup. Fragmen-fragmen tersebut kemudian disambungkan agar menjadi suatu genom yang utuh dengan menggunakan teknik Gibson Assembly. Genom utuh yang terbentuk dari penyambungan fragmen-fragmen gen tersebut kemudian disisipi gen penanda berupa ketahanan terhadap antibiotik kemudian diperbanyak secara in vivo dengan cara ditransformasikan ke dalam sel yeast. Tahap berikutnya adalah transplantasi genom. Pada tahapan ini, genom sintetik yang telah dibuat dan diperbanyak kemudian ditransformasikan ke dalam sel bakteri Mycoplasma capricolum sebagai resipien. Tahapan ini akan menghasilkan sel bakteri yang memiliki 2 genom, yang kemudian dalam proses pembelahannya hanya akan mampu mempertahankan 1 genom saja. Sel bakteri yang memiliki ketahanan terhadap antibiotik kemudian dipilih karena menandakan bahwa sel tersebut membawa dan mempertahankan genom sintetik yang telah dibuat. Melalui proses inilah lahir bakteri sintetik Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0 yang memiliki total 901 gen.

Mycoplasma mycoides JCVI-syn 3.0 kemudian dikembangkan dengan cara mengurangi kembali gen-gen yang dimiliki oleh Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0. Tujuannya adalah untuk mengetahui jumlah minimal gen yang dibutuhkan oleh suatu sel untuk dapat hidup. Setelah sempat mengalami kegagalan, tim peneliti JCVI akhirnya berhasil membuat Mycoplasma mycoides JCVI-syn 3.0 dengan jumlah gen hanya sebanyak 473 gen dengan ukuran genom 531.000 basepair yang menjadikan Syn 3.0 sebagai bakteri sintetik yang memiliki minimal gen pertama.

Apakah penemuan ini menjadi awal bahwa manusia akan mampu menciptakan makhluk hidup lain? 

Tidak perlu khawatir Biotizen, menurut Professor J. Craig Venter selaku pemimpin proyek ini, teknologi yang sekarang kita miliki masih jauh untuk bisa menciptakan makhluk hidup baru. Untuk proyek ini saja starting point-nya masih memerlukan makhluk hidup yang sudah ada di alam yaitu bakteri Mycoplasma mycoides dan sel sintetik yang berhasil dibuat adalah sel bakteri yang merupakan sel yang sangat sederhana, tidak sekompleks sel tumbuhan, hewan, apalagi manusia. Jadi, bagaimana menurut Biotizen?

Penulis: Yan Erisma Gangga

Editor: Rahmania Ramadhani



Referensi: