Tanaman Transgenik
Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies
tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.[1][2] Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan,[1] misalnya pembuatan tanaman
yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu
tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami.[1] Sebagian besar
rekayasa atau modifikasi sifat tanaman dilakukan untuk mengatasi kebutuhan pangan penduduk dunia yang semakin meningkat dan juga permasalahan kekurangan gizi manusia[3] sehingga
pembuatan tanaman transgenik juga menjadi bagian dari pemuliaan tanaman. Hadirnya tanaman transgenik menimbulkan kontroversi masyarakat dunia karena sebagian masyarakat khawatir apabila tanaman tersebut akan mengganggu keseimbangan lingkungan (ekologi), membahayakan
kesehatanmanusia, dan memengaruhi perekonomian global.[4][5]
Pembuatan tanaman transgenik
Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan).[2] Gen yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri.[10] Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen.[11] Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk transfer gen).[12] Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan
perkembangbiakan bakteri tersebut.[12] Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun.[11] Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang diperantarai bakteri Agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (metode transfer DNA dengan bantuan listrik).[11][13]
Metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil.[11] Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi.[11] Untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman.[11] Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman.[11] Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.[11]
Metode transformasi yang diperantarai oleh Agrobacterium tumefaciens.[14] Bakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing.[14] Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu.[14] Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti.[14] Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom]
Contoh-contoh
Beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.
Jenis dan bakteri Erwinia disisipkan pada
kromosom padi.[15]
Gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke dalam
tanaman.[15][16]
Tembakau Tahan terhadap cuaca dingin.[15]
Gen untuk mengatur pertahanan pada tomat).[16] Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik
juga dibuat dengan memodifikasi ditransfer ke dalam ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman
Gen FatB dari Umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan
ekonomi.[20] Selain itu,
Melon Buah tidak cepat busuk.[22]
Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan ditransfer ke dalam tanaman bit gula.
[23]
Prem (plum)
Resisten terhadap infeksi virus cacar prem (plum pox
virus).[24]
jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum.[25]
Aplikasi tanaman transgenik
Aplikasi yang telah dikembangkan
Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk.[26][27] Tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan hama telah diproduksi secara massal dan dipasarkan di dunia.[27] Gen asing yang banyak digunakan untuk sifat resistensi hama ini adalah gen penyandi toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis.[26] Sejak tahun 1996, Monsanto, salah satu perusahaan multinasional di bidang bioteknologi, telah menjual benih kapas transgenik dengan merek dagang "Bollgard".[28] Selain itu, tanaman kedelai dan kanola tahan herbisida juga telah dijual ke berbagai negara, termasuk Indonesia, dengan merek "Roundup Ready".[29]
Tanaman tomat transgenik dengan sifat pematangan buah diperlambat pernah diproduksi oleh Calgene pada tahun 1994 dan dipasarkan di Amerika Serikat dengan merek "Flavr Savr".[30] Biasanya, tanaman tomat alami dipanen dalam keadaan masih hijau dan belum matang kemudian disemprot dengan gas etilen untuk membuat buah matang dan berwarna merah.[30] Namun, rasa tomat yang dihasilkan umumnya kurang terasa.[30] Tujuan pembuatan tomat transgenik tersebut adalah untuk memperpanjang masa simpan dan menghindari pembusukan buah selama
Aplikasi yang sedang dikembangkan
Dalam tahap penelitian, tanaman transgenik sedang diaplikasikan untuk menghasilkan senyawa yang bermanfaat bagi kesehatan manusia, seperti vitamin A dan vaksin.[26] Untuk produksi vaksin yang dapat dimakan (edible vaccine), contoh tanaman yang sedang dikembangkan adalah pisang, kentang, dan tomat.[32] Salah satu tanaman transgenik yang sudah diteliti sejak tahun 1980 untuk mengurangi jumlah penderita defisiensi (kekurangan) vitamin A adalah padi emas.[33] Aplikasi lain yang sedang dikembangkan adalah penggunaan tanaman untuk membersihkan polusi tanah dari senyawa beracun (seperti arsen) dan logam berat (contohnya merkuri).[34] Gen asing dari bakteri ditransfer ke dalam tembakau dan Arabidopsis sehingga kedua tanaman tersebut dapat menarik merkuri dalam tanah dan mengubahnya menjadi senyawa yang mudah menguap serta tidak berbahaya.[34]
Tanaman Arabidopsis juga dikembangkan untuk memproduksi poli(3-hidroksibutirat) atau PHB, suatu bahan pembentuk plastik yang mudah diurai (biodegradable).[35] Sebagian besar plastik yang ada dibuat dari sumber daya yang tidak dapat diperbaharui, salah satunya adalah minyak bumi.[26] Untuk mengurangi penggunaan sumber daya tersebut, digunakan PHB yang dihasilkan oleh bakteri, seperti Alcaligenes eutrophus.[35] Empat pen pembentuk PHB dari bakteri tersebut telah ditransfer ke Arabidopsis sehingga tanaman tersebut dapat menghasilkan PHB.[26] Penelitian tentang PHB dari tumbuhan masih dalam tahap pengembangan sebelum diproduksi massal.[35]
Kontroversi
Kampanye penolakan jagung Bt di Kenya, Afrika.
Perkembangan tanaman transgenik dapat diterima dengan baik oleh Amerika Serikat, Argentina, Cina, dan Kanada.[36] Namun, banyak negara Eropa yang menolak tanaman transgenik karena kekhawatiran terhadap potensi gangguan kesehatan konsumen dan kerusakan lingkungan.[36]
Pengaruh pada kesehatan manusia
Sikap kontra terhadap produk tanaman transgenik umumnya berasal dari organisasi non-pemerintah/LSM, seperti Greenpeace dan Friends of the Earth Internasional.[37] Dari segi
berbagai negara, khususnya negara-negara Eropa, telah melakukan pemberian label terhadap produk transgenik.[39][40] Pelabelan tersebut juga bertujuan untuk memberikan informasi kepada konsumen sebelum mengonsumsi hasil tanaman transgenik.[39]
Pengaruh pada lingkungan (ekologis)
Peta penerimaan produk transgenik di dunia.
Penolakan terhadap budidaya tanaman transgenik muncul karena dianggap berpotensi
mengganggu keseimbangan ekosistem. Salah satunya adalah terbentuknya hama atau gulma super (yang lebih kuat atau resisten) di lingkungan.[5] Kekhawatiran ini terlihat jelas pada perdebatan mengenai jagung Bt yang memiliki racun Bt untuk membunuh hama lepidoptera berupa ngengat dan kupu-kupu tertentu.[41] Ada kemungkinan hama yang ingin dibunuh dapat beradaptasi dengan tanaman tersebut dan menjadi hama yang lebih tahan atau resisten terhadap racun Bt.[5] Selain itu, kupu-kupu Monarch, yang bukan merupakan hama jagung, ikut terkena dampak berupa
peningkatan kematian akibat memakan daun tumbuhan perdu (Asclepias) yang terkena serbuk sari dari jagung Bt.[4] Penelitian mengenai kupu-kupu Monarch tersebut dapat disanggah oleh studi lainnya yang menyatakan bahwa kupu-kupu tersebut mati karena habitatnya dirusak dan hal ini tidak berhubungan sama sekali dengan jagung Bt.[3] Di sisi lain, penggunaan tanaman transgenik seperti jagung Bt telah menurunkan penggunaan pestisida secara signifikan sehingga mengurangi pencemaran kimia ke lingkungan.[4] Selain itu, petani juga merasakan dampak ekonomis dengan penghematan biaya pembelian pestisida.[4]
Pengaruh etika dan agama
Demo menentang jagung transgenik di Perancis pada tahun 2004.
Dari segi etika, pihak yang kontra dengan tanaman transgenik menganggap bahwa rekayasa atau manipulasi genetik tanaman merupakan tindakan yang tidak menghormati penciptaan Tuhan.[42] Perubahan sifat tanaman dengan penambahan gen asing juga dianggap sebagai tindakan "bermain sebagai Tuhan" karena mengubah makhluk yang telah diciptakan-Nya.[43] Pemikiran teologis Katolik memandang bahwa manipulasi atau rekayasa genetik merupakan suatu kemungkinan yang disediakan oleh Tuhan karena tanaman diberikan kepada manusia untuk dipelihara dan
dimanfaatkan.[42] Dalam sudut pandang agama tersebut, modifikasi genetika tanaman tidak
berlawanan dengan ajaran Gereja Katolik, namun kelestarian alam juga harus diperhatikan karena merupakan tanggung jawab manusia.[44] Dalam menanggapi isu tentang tanaman transgenik, Dewan Yuriprudensi Islam dan Badan Sertifikasi Makanan Islam di Amerika (IFANCA)
menyatakan bahwa makanan dari tanaman transgenik yang ada telah dikembangkan bersifat halal dan dapat dikonsumsi oleh umat Islam.[45] Untuk tanaman yang disisipi gen dari binatang haram, produk tanaman transgenik tersebut akan disebut Masbuh, yang berarti masih diragukan (belum diketahui) status halal atau haramnya.[45] Sertifikasi makanan yang telah dikeluarkan oleh IFANCA juga diakui dan diterima oleh Majelis Ulama Indonesia (MUI), Majelis Ulama Islam Singapura (MUIS), Liga Muslim Dunia, Arab Saudi, dan pemerintah Malaysia.[45]
Pengaruh terhadap ekonomi global
Riset dan pengembangan tanaman transgenik membutuhkan biaya yang besar dan umumnya dilakukan oleh perusahaan-perusahaan swasta maupun pemerintah di negara maju.[5] Untuk mengembalikan biaya investasi perusahaan dan melindungi produk hasil investasinya, tanaman transgenik yang telah diproduksi akan dipatenkan.[46] Di dalam salah satu laporan kerja Komisi Eropa, disebutkan bahwa pemberlakuan paten pada produk transgenik dapat mengakibatkan petani kehilangan kemampuan memproduksi benih secara mandiri dan harus membeli pada produsen dari negara maju.[47] Ketergantungan para petani terhadap produsen juga semakin meningkat dengan ditemukannya teknologi "gen bunuh diri".[5] Sebagian tanaman transgenik disisipi "gen bunuh diri" yang menyebabkan tanaman hanya bisa ditanam satu kali dan biji keturunan selanjutnya bersifat mandul (tidak dapat berkembang biak).[46] Hal ini akan
menyebabkan terjadinya arus modal dari negara berkembang ke negara maju untuk pembelian bibit transgenik setiap kali akan melakukan penanaman.[5] Para petani di negara-negara dunia ketiga khawatir bila harga benih akan menjadi mahal karena pemberlakuan paten dan mekanisme "gen bunuh diri" yang dilakukan oleh produsen benih.[46] Jika petani tersebut tidak mampu
membeli benih transgenik maka kesenjangan ekonomi antara negara penghasil tanaman
mencegah terjadinya kesenjangan tersebut pernah dilakukan oleh Yayasan Rockefeller.[46] Yayasan yang berpusat di Amerika Serikat tersebut telah menjual benih transgenik dengan harga yang lebih murah kepada negara-negara miskin.[46]
Di beberapa negara bagian Brasil, pelarangan tanaman transgenik telah mengakibatkan terjadinya penyelundupan benih transgenik oleh para petani di negara tersebut.[46][48] Mereka takut akan menderita kerugian ekonomi apabila tidak mampu bersaing di pasar global dengan negara pengekspor serealia lainnya.[46]
lah padi emas.[33] Aplikasi lain yang sedang dikembangkan adalah penggunaan tanaman untuk membersihkan polusi tanah dari senyawa beracun (seperti arsen) dan logam berat (contohnya merkuri).[34] Gen asing dari bakteri ditransfer ke dalam tembakau dan Arabidopsis sehingga kedua tanaman tersebut dapat menarik merkuri dalam tanah dan mengubahnya menjadi senyawa yang mudah menguap serta tidak berbahaya.[34]
Keuntungan dan Kerugian Bioteknologi Konvensional dan Modern
Keuntungan dan Kerugian Bioteknologi Konvensional dan Modern
A. Bioteknologi Konvensional
1. Keuntungan Bioteknologi Konvensional
a. Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman, seperti air susu menjadi
yoghurt, mentega, keju.
b. Teknologinya relatif sederhana,
c. Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat dibuat Nata de coco
d. Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat karena bioteknologi
konvensional tidak banyak membutuhkan biaya karena biaya yang digunakan relatif murah e. Pengaruh jangka panjang umumnya sudah diketahui karena sistemnya sudah mapan
2.Kerugian Bioteknologi Konvensional
a. Tidak dapat mengatasi masalah ketidaksesuaian (inkompatibilitas) genetic
b. Perbaikan sifat genetik tidak terarah
c. Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya
d. Memerlukan waktu yang relatif lama untuk menghasilkan galur baru
e. Tidak dapat mengatasi kendala alam dalam sistem budidaya tanaman, misalnya hama
B. Bioteknologi Modern
1. Manfaat Bioteknologi Modern
a. Di bidang pertanian dan peternakan yaitu mampu menciptakan bibit-bibit unggul yang akan
memberikan produk bermutu tinggi secara kualitas dan kuantitas , meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnya tanaman transgenik kebal hama, Mengatasi terbatasnya lahan pertanian , Mengatasi produksi bibit yang sama dalam jangka waktu singkat , Mengendalikan serangga perusak tanaman budidaya
b. Di bidang Lingkungan dan pelestarian yaitu mengatasi masalah pelestarian species langka
dan hampir punah. Dengan teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan, membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti : bacteri pemakan plastik dan parafin, bacteri penghasil bahan plastik biodegradable,
c. Di bidang kesehatan, mampu menciptakan produk obat untuk penyakit. Misalnya : penyakit
kelainan genetis dg terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
d. Di bidang industri, mampu menciptakan pemberantas hama secara biologis (Bacillus
e. Di bidang pertambangan, mampu melakukan pengolahan biji besi (Thiobacillus
ferrooxidans), membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya : bioethanol, biogas,membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam ( biohidrometalurgi )
2. 2.Kerugian Bioteknologi Modern
1) Di bidang Etika/ Moral
a. Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH berten-tangan
dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam
b. Penyisipan gen babi ke dalam buah semangka dapat membawa konsekuensi bagi penganut
agama tertentu.
c. Pemberian hak paten atas organisme transgenik bertentangan dengan banyak nilai-nilai
budaya yang menghargai nilai intrinsik makhluk hidup karena pemberian hak paten pada organisme hasil rekayasa menyebabkan pemberian hak pribadi atas organisme yang bisa disalahgunakan.
d. Kloning manusia saat ini masih dipertentangkan dan dianggap merusak nilai etika dan moral
karena merusak embrio/janin manusia untuk alasan apapun dianggap tidak manusiawi 2) Di bidang sosial ekonomi
a. Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan biotekno-logi
dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga).
b. Hak paten hasil rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu
membuat petani tradisional tidak dapat mengadakan bibit sendiri dan para peneliti harus mendapatkan ijin terlebih dahulu sebelum melakukan penelitian menggunakan bibit-bibit hasil rekayasa tersebut.
c. Merugikan petani kecil dan menimbulkan kesenjangan ekonomi karena produk bioteknologi
yang pada umumnya dimiliki oleh pemilik modal dapat meningkatkan produksi hingga 50 %. d. Produk bioteknologi hasil modifikasi genetika suatu organisme dapat menyingkirkan plasma
nutfah, yaitu suatu jenis makhluk hidup yang masih memiliki sifat asli.
3) Di bidang kesehatan
a. Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya
kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.
b. Penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris.
c. Tomat Flavr Savr hasil rekayasa diketahui mengandung gen yang resisten terhadap
d. Susu sapi yang disuntik hormon BGH (bovine growth hormone) atau hormon pertumbuhan
sapi, disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia..
e. Jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas menjadikan unggas tersebut mengandung
genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia.
f. Ada dugaan bahwa SARS yang menghebohkan dunia, diduga disebabkan oleh rekayasa
genetika virus Corona.
4) Dampak terhadap lingkungan
a. Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian
organisme.
b. Pencemaran biologi, karena apabila makhluk hidup transgenik lepas ke alam bebas dan
kawin dengan makhluk normal dapat menghasilkan keturunan yang mutan.
c. Penyalahgunaan hak pribadi, karena dengan rekayasa genetika perubahan genotip tidak
dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu sendiri. Hal ini dapat menimbulkan peluang bahaya bagi kelestarian lingkungan hidup.
CONTOH-CONTOH PENERAPAN ILMU BIOTEKNOLOGI
1. Antibodi Monoklonal
adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel ? sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel ? Limpa dan sel mieloma) yang dikultur.
Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan
2. Terapi Gen
adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal 3. Antibiotik
Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum. 4. Interferon
Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.
5. Vaksin
Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.
Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia.
