penilaian

komunikasi sel

•          Jalur transduksi sinyal

–        Mengubah sinyal pada permukaan sel menjadi respon selular

–        Sel yg berkomunikasi mungkin berdekatan atau terpisah jauh

•          Sutherland menunjukkan bahwa proses penerimaan sel melalui 3 proses

–        Penerimaan (Reception)

–        Transduksi

–        Respon

komunikasi sel

KOMUNIKASI SEL

tujuan komunikasi sel:
- menghasilkan, mengenali, dan menginterpretasikan dan bereaksi terhadap isyarat yang ada di lingkungan sel
- memastikan suatu pesan dapat dikonversi dari 1 bentuk ke bentuk lainnya selama perjalanannya dan masih mempertahankan isi pesan (sinyal transduksi)

KOMPONEN KOMUNIKASI SEL
1. Sinyal (ligan) : molekul kimia organik dan anorganik yang ada dilingkungan tempat sel hidup
2. Reseptor : bagian sel yang mengenal dan dapat menerima sinyal.
3. Isyarat molekul internal : mengubah (transduser) isyarat asli ke dalam perilaku selular
4. Target protein : inti&sitoplasma
5. Respon : gerakan, sintesis protein, dan pembelahan

CARA KERJA:
SINYAL MOLEKUL berikatan dengan PROTEIN RESEPTOR mengaktifkan ISYARAT MOLEKUL INTERNAL yang diubah oleh TARGET PROTEIN yang menghasilkan RESPON.

SINYAL TRANSDUKSI : proses mempertahankan isi asli pesan
1. sinyal (ligan) dideteksi dan diterima oleh reseptor protein yang mengenali molekul kimia
2. sinyal molekul kimia dikonversi (transduksi) jadi isyarat berbeda didalam sel
3. sinyal mengarahkan perilaku sel

JENIS SINYAL
1. protein
2. peptida
3. asam amino
4. nukleotida
5. steroid
6. gas

LOKASI RESEPTOR
1. Sitoplasma / inti
-mudah menembus dinding sel
-ligan masuk kedalam sel
-mengaktifkan gen
= respon lambat
2. Membran Sel
-tidak bisa menembus dinding sel
-ligan tidak bisa masuk ke dalam sel (harus diubah)
-reseptor dipermukaan
=respon cepat

RESEPTOR MEMBRAN (luar)
-Ligand Gated Channel :berikatan langsung supaya channel bisa buka tutup
-Reseptor Enzim : berikatan lalu mengaktifkan enzim tapi tidak bisa berubah bentuk (hanya menempel)
-G-Protein-Coupled : berikatan, lalu mengubah bentuk 6 protein, bentuk diubah = respon berubah
-Integrin: ligan + reseptor integrin = ada respon dari sitoskeleton

KOMUNIKASI ANTAR SEL DALAM ORGANISME
1. Kontak Langsung
=berhubungan 1 sama lain untuk mengirimkan suatu sinyal yang tergantung pada sinyal molekul yang terikat dipermukaan sel

// Gap junction : hubungan 2 sel tanpa perantara (hub. sitoplasma dan sinyal kimia)
// CAMs (Cell Adhesion Molecule) : perlu molekul membran antara 2 sel dan sinyal kimia)
// Local communication : sinyal kimia menyebar ke sel target
>>autokrin : reseptor terdapat pada sel itu sendiri
>>parakrin : sinyal diekskresikan oleh 1 sel dan menyebar ke sel yang lain.

2. Kontak Tidak Langsung
=sinyal kimia yang dihasilkan oleh sel endokrin, dipindah melalui darah dan resepot terdapat pada sel target.

//endokrin
-cara pengeluaran sinyal kedalam pembuluh darah dari binatang atau getah dari tumbuhan.
- sinyal molekul = hormon (diproduksi oleh kelenjar endokrin)
//neuronal
-dilakukan melalui akson
-neuron dapat mengirim isyarat elektrik seoanjang aksonnya
-merangsang pelepasan isyarat = NEUROTRANSMILTER (diterima sel target)
- NEUROHORMON : dihasilkan oleh neuron dan masuk pembuluh darah menuju sel target di tempat lain.

lichenes

LICHENES - LUMUT KERAK

Lumut Kerak (Lichenes)

Apa yang anda komentari jika melihat lumut kerak yang menempel pada pohon dan berwarna keperakan setelah ditunjukkan oleh seorang biolooger ?

Sepintas, terlihat seperti organisme tunggal dan seperti species lumut. Bentuknya berupa lembaran tipis seperti kerak itulah Lumut kerak . sekali lagi ia bukan lumut dan juga bukan kerak OK

• Sebenarnya lumut kerak ini merupakan gabungan miselium jamur yang di dalamnya terjalin sel-sel alga dan keduanya saling berinteraksi membentuk kehidupan simbiose yaitu simbiosis mutualisme.
• Komponen fungi disebut mikobion dan komponen alga disebut fikobion namun sering juga penyebutan Algae yang ikut menyusun tubuh Lichenes disebut gonidium, ganggangnya berupa ganggang bersel tunggal atau berupa koloni.
• Kebanyakan gonidium adalah ganggang biru (Cyanophyceae) antara lain choococcus dan Nostoc, kadang-kadang juga ganggang hijau (Cholorophyceae) misalnya Cystococcus dan Trentopohlia.
• Kebanyakan cendawan yang ikut menyusun Lichenes tergolong ke dalam Ascomycetes terutama Discomycetales, hanya kadang-kadang Pyrenomycetales.
• Mungkin juga basidiomycetes mengambil bagian dalam membentuk Lichenes
• Meskipun keduanya hidup sendiri-sendiri, tetapi dengan hidup pada umut kerak lebih menguntungkan bagi keduanya, karena mereka mampu hidup pada substrat atau tempat yang organisme lain tidak dapat hidup, misalnya batu.
• Karena mampu hidup pada batu-batuan, selain juga di pohon-pohonan secara komensalisme tetapi banyak yang hidup pada tanah ataupun pada batu terutama di daerah tundra.
• Hidup Lichen tidak bergantung pada tinggi tempat hidupnya dari permukaan laut oleh karena itu Lichen dapat ditemukan mulai dari dataran randah sampai pada dataran tinggi
• Lichenes ini dikatakan sebagai organisme perintis yang mampu mengawali kehidupan dari kehidupan yang lain misalnya hidup di atas batu artinya Lichenes sebagai tumbuhan pioneer / perintis memiliki peranan yang sangat penting dalam kehidupan.
• Menjadi tumbuhan perintis pada daerah-daerah yang keras dan kering sehingga pada akhirnya dapat mendukung pertumbuhan organism lainnya.
• Maka dalam suksesi primer lingkungan Lichenes akan selalu berada didepan sebagai pioneer perombak lingkungan yang kritis menjadi lingkungan yang segar dengan urutan suksesinya : Lichenes – Lumut – Rumput – Perdu – Semak – Pohon

Bagaimana caranya ya kok bisa bisanya hidup di batu yang tidak memenuhi untuk suatu proses kehidupan ? dasar Lichenes , ternyata ia menuntut kehidupannya sangat sederhana ada air dan sinar matahari ia bisa hidup , mengingat kemampuan fotosintesis yang dimilik oleh ganggangnya dan kemampuan menyerap air yang dimilik oleh si jamurnya .

Habitus Lichenes

• Lichenes tersebut memulai pembentukan tanah dengan melapukkan pohon dan batu-batuan serta dalam proses terjadinya tanah.
• Lichenes sangat tahan terhadap kekeringan.
• Jenis-jenis Lichen yang hidup pada bebatuan pada musim kering berkerut sampai terlepas alasnya tetapi organisme tersebut tidak mati dan hanya berada dalam hidup laten/ dormancy.
• Jika segera mendapat air maka tubuh tumbuhan yang telah kering tersebut mulai menunjukkan aktivitasnya kembali.
• Pertumbuhan talusnya sangat lambat.
• Ukuran tubbuhnya dalam satu tahun tidak mencapai 1 cm. badan buah yang baru akan tumbuh setelah Lichen mengadakan pertumbuhan vegetatif selama bertahun-tahun.

Menurut habitusnya, Lichen dibagi menjadi dua yaitu :

a. Lichenes dengan talus berbentuk lembaran-lembaran

b. Lichenes dengan talus berbentuk semak-semak

• Pada tipe Lichen dengan talus lembaran, talus seluruhnya melekat dengan sisi bawahnya pada alas sedangkan tipe Lichen dengan talus berbentuk semak-semak, hanya pangkal talus saja yang melekat pada alas dan ujungnya tetap bebas dan bercabang-cabang seperti batang tanaman tingkat tinggi.

• Lichenes dapat juga digunakan sebagai indikator pencemaran lingkungan
• Karena jika dia saja yang sudah menuntut sangat sederhana terhadap lingkungan sampai tidak hidup dilingkungan itu dipastikan lingkungan pasti tidak beres entah itu udaranya dll, artinya apabila di suatu daerah tidak ada Lichenes, ini menunjukkan bahwa lingkungan itu betul betul fatal .
• Selain itu, Lichenes dapat dimanfaatkan pula sebagai obat, digunakan sebagai penambah rasa dan aroma, serta pigmen yang dihasilkan dapat dibuat kertas lakmus celup untuk menentukan indicator pH.

Reproduksi dan Pertumbuhan Lichen

• Tubuh talus Lichen sangat berbeda dari Fungi dan Alga lainnya.
• Jenis ini merupakan tumbuhan dengan bentuk dan pertumbuhan yang sederhana.
• Reproduksinya dapat melalui aseksual, vegetative, dan seksual.
• Reproduksi secara aseksula umunya dilakukan oleh tipe Fructiose Lichen.
• Fructiose Lichen dapat dengan mudah melakukan fragmentasi.
• Sebagian besar fragmentasi tersebut dilakukan saat musim kering atau saat talus pada
• Lichenes mengalami kekeringan dan memulai pertumbuhannya ketika mulai terdapat embun.

Lichenes yang berkembang biak dengan cara vegetatif yaitu sebagai berikut

1. Sebagian talus memisahkan diri yang kemudian akan berkembang menjadi individu baru.
2. Perkembangbiakan melalui soredia. Soredia adalah kelompok sel-sel ganggang yang sedang membelah diselubungi oleh hifa-hifa Fungi. Soredia ini sering terbentuk dalam bagian khusus dari talus yang mempunyai batas-batas yang jelas yaitu sorala.
3. Perkembangbiakan dengan spora Fungi yang hanya menghasilkan Lichenes baru jika Fungi tersebut dapat menemukan partner alga yang cocok. 

 

• Perkembangbiakan secara seksual umunya terjadi pada Basidiolichen.
• Perkembangbiakan ini melalui spora yang dihasilkan oleh hifa-hifa Fungi yang kemudian bertemu dengan partner alga yang cocok maka akan terjadi sexual fusion dan pembelahan meiosis.

Distribusi Sebaran Lichenes

• Lichenes memperbanyak diri secara aseksual dan seksual.
• Secara aseksual dilakukan dengan cara fragmentasi, yaitu dengan membentuk potongan lumut kerak ( soredium) , yang soredium itu akan terlepas dari induknya untuk segera mandiri hiidup .
• Apabila jatuh di tempat yang cocok akan tumbuh menjadi individu baru. Dapat juga dilakukan dengan membuat struktur khusus yang disebut soredia, yaitu sel-sel alga yang terbungkus oleh hifa, terdapat pada permukaan talus Lichenes, warnanya putih seperti tepung.
• Sel-sel alga ini dapat terlepas, jika jatuh pada tempat yang cocok, maka akan tumbuh menjadi Lichenes baru.
• Adapun perkembangbiakan jamur dan alga secara seksual dilakukan sendiri-sendiri. Jamur dapat membentuk askokarp atau basidiokarp yang mengandung spora.
• Jika sporanya masak akan pecah dan terlepas kemudian dibawa angin.
• Jika jatuh di tempat yang cocok dan bertemu dengan alga, maka akan terbentuk Lichenes.

Peranan Lichen

Lichen dibedakan menurut jenis cemndawan yang menyusunnya yaitu :

1. Ascolichenes
2. Basidiolichenes

• Anggota kelompok Ascolichen memiliki khasiat sebagai obat.
• Contohnya suku Parmeliceae yaitu Usnea sp. dan Roccella sp.
• Ciri-ciri morfologinya yaitu talus berbentuk benang, tegak ataupun bergantungan tanpa rizhoid dan melekat pada substrat pada suatu cakram pelekat yang berasal dari lapisan teras.
• Bila dilihat secara keseluruhan menyerupai jaring laba-laba.

• Usnea sp. ini mengandung apotesium.Roccella sp. mengandung zat warna.
• Talus Lichenes tersebut mengandung suatu substansi yang terdiri atas suatu asam atau anhidrid asam.
• Oksidasinya dengan amoniak zat tersebut akan terpecah menjadi orsin (suatu zat yang tidak berwarna) yang kemudian diubah menjadi orsein (zat yang berwarna),
• Setelah maserasi dengan amoniak cair, kapur, atau soda selama kurang lebih 1 minggu akan timbul warna merah lembayung yang mengandung eritrolitmin dan azolimin.
• Dari karakter itu kemudian keduanya bisa digunakan untuk kepentingan manusia .

• Usnea menghasilkan suatu anti biotika asam usnin, yang berguna untukmelawan tuberculosis.
• Selanjutnya Rocella tinctoria, untuk pembuatan lakmus;
• Cladonia rangiferina, banyak terdapat di daerah tundra di sekitar kutub utara dan merupakan makanan utama bagi rusa kutub;
• Cetraria islandica, banyak terdapat di daerah pegunungan di Eropa, mampunyai khasiat obat.

• Beberapa jenis Usneea sp. dan Umbilicaria esculentaini dapat dikonsumsi.
• Sebagian besar yang umunya mengonsumsi adalah Jepang dan Korea yang dikenal dengan nama Iwatake (Jepang) dan Seogi (Korea).

• Beberapa Lichen lainnya memproduksi komponen sekunder termasuk pigmen yang mereduksi sinar matahari yang berbahaya dan sebagai toksin yang kuat untk membunuh bakteri.
• Komponen ini sangat bermanfaat dalam pengidentifikasian Lichen dan sangat penting dalam perekonomian karena dapat menjadi primitive antibiotics.
• Pemanfaatan lainnya terhadap Lichen yaitu famili Roccellacea telah digunakan sebagai ekstrak pewarna ungu dan merah yang sangat penting bagi perekonian masyarkat.

Secara garis besar susunan tubuh lumut kerak dapat dibedakan menjadi 3 lapisan.

1. Lapisan Luar (korteks) Lapisan ini tersusun atas sel-sel jamur yang rapat dan kuat, menjaga agar lumut kerak tetap dapat tumbuh.
2. Lapisan Gonidium Merupakan lapisan yang mengandung ganggang yang menghasilkan makanan dengan dengan berfotosintesis.
3. Lapisan Empulur Tersusun atas sel-sel jamur yang tidak rapat, berfungsi untuk menyimpan persediaan air dan tempat terjadinya perkembang-biakan.

• Pada kelompok lumut kerak berdaun (feliose) dan perdu (fruticose) memiliki korteks bawah yang susunannya sama dengan korteks atas, tetapi menghasilkan sel-sel tertentu untuk menempel pada substirat atau dikenal sebagai rizoid.

Berbagai variasi Morfologi Lumut Kerak

• Krustosa, liken yang tergolong krustosa memiliki bentuk melekat mendatar pada substrat, tidak memiliki rizin seperti kerak.. Liken jenis ini sulit dipisahkan dari substratnya. Tumbuh pada kulit batang pohon. Berbentuk seperti coret-coret kecil dan pada batang kayu yang sudah mati. Contoh liken yang tergolong krustosa adalah Grafis

• Foliosa, liken yang tegolong foliosa memiliki bentuk tubuh seperti lembaran daun, pipih, melebar, berkerut atau bergelombang. Thallus dengan bentuk lembaran ini mudah dipisahkan dari substratnya. Membentuk bercak pada batu, dinding dan kulit kayu pohon tropika. Permukaan bawah melekat pada substrat dan permukaan atas merupakan tempat fotosintesis. Jenis ini tumbuh dengan garis tengah mencapai 15-40 cm pada lingkungan yang menguntungkan. Liken bentuk foliosa ini melekat pada substrat melalui rizin. Contoh liken berbentuk foliosa adalah Parmelia

• Frutikosa, Liken yang tergolong frutikosa memiliki bentuk tubuh seperti silinder atau pita bercabang banyak. Liken ini tumbuh tegak atau menggantung mirip perdu. Tumbuh menempel pada substrat oleh satu atau lebih akar. Beberapa jenis dari lumut ini mempunyai kandungan antibiotik dan anti kanker. Hidup bergelantungan di udara, menempel pada pohon-pohon di pegunungan Contoh dari liken jenis ini adalah Usnea
  

• Lumut Lumut Kerak berfilamen ini tampak seperti kapas wol. Tumbuh pada kulit kayu pohon dan perdu, berwarna jingga kekuningan atau hijau cerah.
• Squmulose Campuran bentuk kerak dan daun

Jadi

• Lichen adalah bentuk simbiosis antara dua organisme yaitu Fungi dan Alga dengan bentuk morfologi dan fisiologi yang menunjukkan sebagai organisme tunggal.
• Lapisan atas berupa sel-sel Alga dan lapisan di bawahnya merupakan hifa-hifa Fungi. Lichen hidup pada bebatuan, tanah, taupun pada batang-batang pohon.
• Lichen juga dapat hidup pada keadaan yang sangat kering sehingga dapat menjadi tumbuhan perintis kehidupan organism lainnya.
• Lichen memiliki peranan yang penting dalam perekonomian yaitu sebagai bahan makanan yang dapat diolah oleh daerah-daerah tertentu, dapat digunakan sebagai primitive antibiotics, maupun sebagai ekstrak pewarna ungu dan merah.

Peranan lumut kerak lainnya bagi manusia antara lain

Sebagai tumbuhan perintis

• Lumut kerak mampu hidup pada daerah bebatuan dan mampu merubah area tandus berbatu menjadi tempat yang digunakan untuk tumbuh-tumbuhan lain.

Membantu siklus nitrogen

• Beberapa lumut kerak yang mengandung ganggang cyanophyta (cynobacterium) yang tumbuh tersebar di hutan tropika mampu hidup pada intensitas cahaya yang rendah dan yang lebih penting mereka dapat menggunakan nitrogen bebas (gas nitrogen) menjadi nitrogen organik (asam amino dan protein). Jadi lumut kerak cynobacterium dalam ekosistem membantu daur nitrogen yang berperan dalam persediaan pupuk alami pada ekosistem dasar hutan hujan.

Sebagai indikator lingkungan

• Walaupun lumut kerak mampu hidup pada lingkungan ekstrim, tetapi lumut kerak sangat peka terhadap polusi. Oleh sebab itu lumut kerak dapat dijadikan indikator pencemaran udara, darat, hujan asam, logam berat, kebocoran radioaktif dan radiasi sinar. Ultra violet sebagai akibat penurunan ozon. Lumut kerak sangat peka terhadap pencemaranpaling rendah sekalipun. Jika pada suatu daerah tidak terdapat lumut kerak, memberikan petunjuk bahwa daerah itu telah terkena pencemaran.

Lainya

• Jenis Usnea dasypoga dan usnea miseminensis dapat dijadikan obat karena mengandung antikanker.
• Jenis Roccella tinctoria digunakan sebagai bahan dasar lakmus.
• Selain peran menguntungkan, ternyata lumut kerak juga dapat merugikan karena mampu merusak batuan pada peninggalan sejarah seperti candi Borobudur dan candi-candi lainnya. 

Berikut contoh Lichenes yang sering juga ditemui dengan perannya

GMO hewan

ali sejak awal tahun 1980-an. Bagian terbesar hewan yang telah sukses menjadi GMO adalah mencit, sebagai hewan pionir yang mula-mula dibuat. Akan tetapi saat ini telah berkembang ke jenis tikus, kelinci, domba, sapi dan babi. GMO hewan berpotensi berkontribusi pada kesejahteraan manusia melalui tiga kategori : (1) pertanian, (2) obat-obatan dan (3) industri.

Aplikasi di Bidang Pertanian

1. Pengembangan bibit ternak (breeding)

            Petani ternak tiada hentinya menseleksi dan mengembangkan bibit ternak yang memiliki sifat-sifat unggul seperti menghasilkan air susu yang banyak, tumbuh cepat, memiliki rasio daging yang tinggi dan sebagainya. Bila untuk tujuan ini dikerjakan dengan cara pembibitan tradisional, banyak membuang waktu dan cukup sukar. Dengan berkembangnya ilmu rekayasa genetika dan biologi molekuler, memungkinkan menghasilkan tujuan ini dalam waktu yang lebih singkat dan lebih terarah.

1. Perbaikan kualitas produk ternak

            Jaman modern ini banyak menuntut perbaikan kuantitas dan kualitas dari produk yang sudah ada, misalnya susu. Peternak menginginkan dapat memproduksi susu dalam jumlah yang meningkat, juga perbaikan kualitasnya untuk kesehatan, misalnya susu yang berkurang kandungan laktosa dan kholesterolnya. Untuk hewan pedaging, diinginkan yang dapat tinggi jumlah dagingnya di bagian karkas. Domba wool diinginkan lebih banyak menghasilkan bulu. Ada tanda-tanda GMO hewan dapat mampu memenuhi keperluan ini. Dulu untuk tujuan pembesaran hewan digunakan hormon pertumbuhan, akan tetapi cara ini bermasalah dengan adanya residu hormon tersebut pada daging hewan yang bersangkut.

1. Ketahanan ternak terhadap penyakit

            Mengingat cukup banyaknya jenis penyakit yang berbahaya seperti anthrax, penyakit mulut dan kuku, flu burung dan sebagainya, maka ada usaha-usaha menciptakan sistem kekebalan pada ternak secara genetik. Sayang sekali masih sedikit jenis gen yang diketahui bertanggung jawab terhadap ketahanan hewan terhadap jenis-jenis penyakit ini.

Aplikasi di Bidang Kedokteran

1. Transplantasi organ (Xenotransplantation)

            Banyak pasien meninggal karena tidak terpenuhinya transplantasi organ tubuh yang rusak seperti jantung, hati dan ginjal. Di UK saja diperlukan tidak kurang dari 5.000 organ tubuh setiap tahun. Disinyalir modifikasi genetik organ babi lebih cocok bagi manusia, hanya saja masih tersisa masalah adanya protein babi yang tertolak oleh tubuh manusia. Usaha-usaha untuk menghilangkan masalah ini, di mana protein babi yang bersangkutan diganti dengan protein manusia, sedang berlangsung.

1. Suplementasi nutrisi dan produksi (Pharmaceuticals)

            Beberapa jenis zat farmasi seperti hormon pertumbuhan, insulin, faktor anti pembekuan darah, tissue plasminogen activator (t-PA), sekarang sudah bisa diproduksi bersama-sama air susu sapi, domba dan kambing. Maka air susu hewan-hewan tersebut mungkin berguna untuk memacu pertumbuhan anak lebih cepat, mengobati diabetes atau mempercepat penyembuhan luka. Susu dari GMO hewan juga sedang dalam penelitian untuk dapat mengobati penyakit-penyakit lain seperti phenylketonurea (PKU),emphysema yang menurun dan cystic fibrosis.

            Pada tahun 1997 pernah dihasilkan sapi transgenik yang diberi nama Rosie, yang air susunya menyerupai ASI. Susu Rosie tersebut mengandung alpha-lactalbuminmanusia pada kadar 2,4 g/liter. Seperti diketahui air susu sapi biasa bila diberikan pada bayi dapat menyebabkan perdarahan anus karena feces bayi yang mengeras (karena tidak sempurna dicerna oleh bayi).

1. Terapi genetik pada manusia

            Terapi manusia adalah teknik menggantikan gen yang rusak pada genom dengan gen yang normal. Ada sekitar 5.000 jenis penyakit genetik yang berpotensi disembuhkan dengan teknik ini. Sebagai contoh, A.I Virtanen Institute di Finlandia menghasilkan zat yang merangsang pertumbuhan sel darah manusia.

Aplikasi di Bidang Industri

            Sebuah surprise pada tahun 2001 terjadi ketika dua ilmuwan pada Nexia Biotechnologies di Kanada memotong gen dari laba-laba dan mencangkoknya pada kambing yang sedang menyusui. Apa yang terjadi? Kambing itu mulai menghasilkan sutra dalam air susunya dan mengeluarkan benang-benang sutra yang halus pada sekujur badannya sehingga dapat terkumpul satu keranjang penuh. Dengan mengekstrak benang-benang polimer itu dari air susu dan memintalnya menjadi benang, ilmuwan tersebut dapat menghasilkan material yang lembut, alot dan fleksibel yang berguna untuk keperluan seragam militer, mikrostruktur kedokteran dan benang raket tenis.

            Hewan transgenik yang sensitive terhadap racun telah direkayasa untuk keperluan pengujian keamanan obat. Beberapa jenis enzim dengan aktivitas unggul telah dihasilkan untuk keperluan berbagai proses dengan reaksi enzimatik.

Masalah Etika dan atau Religi

            Telah kita jumpai berbagai manfaat yang sudah maupun akan diaplikasikan dari GMO hewan. Sekalipun demikian perimbangan aspek etika dan atau religi, rupanya tidak bisa ditinggalkan begitu saja. Beberapa masalah etika dan religi yang muncul ke permukaan antara lain pertanyaan-pertanyaan berikut :

-        Haruskah ada peraturan yang universal untuk proses transgenik?

-        Apakah peraturan tersebut menentukan bahwa hanya penelitian yang menjanjikan saja yang diperbolehkan?

-        Apakah prosedurnya harus selalu dibuat in vitro dulu untuk mengurangi penderitaan hewan?

-        Apakah GMO hewan akan sangat mempercepat proses evolusi yang dapat berdampak pada kondisi alam sekitar termasuk pada manusia?

-        Apakah paten diperbolehkan bagi GMO hewan, yang mungkin menghambat pertukaran informasi ilmiah di kalangan ilmuwan?

-        Apakah agama tidak berkeberatan untuk kasus perpindahan gen dari jenis makhluk yang “derajat”nya lebih tinggi, khususnya ke manusia? Atau termasuk juga perpindahan yang “turun derajat” (misalnya dari manusia ke hewan)?

-        Masalah kehalalan? Lihat uraian khusus.

Kehalalan produk GMO

            GMO hewan dari jenis hewan halal seperti ayam, bebek, kelinci, kambing, domba, rusa, sapi dan sebagainya, pada dasarnya adalah halal, kecuali bila gen asing yang disandangnya berasal dari hewan yang haram seperti babi, harimau, elang dan sebagainya, kemungkinan besar sekali dinyatakan haram oleh Komisi Fatwa. Kasus kekecualian ini yang sudah ada percobaannya adalah menggunakan gen dari babi. Genkimosin (enzim penggumpal susu) dari babi mungkin saja ditransfer ke kelinci sehingga untuk memperoleh penggumpal susu dalam pembuatan keju dapat menggunakan susu kelinci atau susu tikus putih. Demikian juga lipase yang cocok untuk proses pematangan keju, gennya mungkin diambil dari babi dan ditransfer ke hewan yang sama. Modifikasi lemak hewan yang halal seperti sapi, bisa juga dilakukan dengan mencangkok beberapa gen dari babi, untuk memperoleh lemak sapi dengan rasa lemak babi.

            Pada uraian tentang aplikasi di bidang kedokteran telah disebutkan kemungkinan aplikasi babi transgenik yang dapat membantu suplai organ tubuh manusia yang rusak. Akankah agama Islam memperbolehkannya? Kemungkinannya besar sekali tidak. Demikian pula kasus anak sapi yang “berdarah manusia”. Masalah yang lebih ringan  dari itu pun, yaitu kambing atau domba transgenik yang dapat menghasilkan susu dengan kadar t-PA yang tinggi (untuk mempercepat penyembuhan luka), tetapi gen t-PA nya berasal dari manusia, masih mengandung masalah etika-religi. Hal serupa untuk kasus susu kambing yang dapat menghasilkan insulin atau hormon pertumbuhan manusia (human growth hormone).

            Hal yang mungkin dapat ditolerir (tapi tidak terlepas dari pendapat Komisi Fatwa) adalah bila untuk kasus-kasus transfer gen yang tadinya berasal dari babi atau manusia itu, tidak diambil langsung dari babi atau manusia, tetapi disintesis duluin vitro oleh alat yang disebut DNA synthesizer, yang kemudian dicangkokkan ke hewan-hewan lain tadi. Kasus ini juga berlaku bagi aplikasi untuk GMO tanaman.

Kesimpulan

            Hal positif yang bisa disambut dari GMO hewan adalah percobaan-percobaan yang menyangkut aspek penggunaan hewan yang lebih kecil atau lebih rendah derajatnya untuk pengujian daya kerja obat. Contoh paling banyak untuk kasus ini adalah menyangkut terapi penyakit kanker. Rasanya lebih tega menggunakan hewan tikus putih atau mencit, ketimbang menggunakan kambing atau monyet.

            Beberapa teknologi lain untuk bidang kedokteran dan pharmaceuticals seperti darah manusia dari anak sapi, air susu yang mengandung insulin, t-PA, hormon pertumbuhan manusia, mengandung bibit perdebatan etika-religi.

            Akan tetapi dari uraian di atas juga dapat diambil beberapa contoh yang kiranya aman atau dapat “dibuat aman” dari aspek etika-religi sehingga dapat diterima, dan menyangkut bidang-bidang pertanian, kedokteran, obat-obatan dan industri.

Budiatman Satiawihardja

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan dan Auditor-Halal LPPOM-MUI

Fakultas Teknologi Pertanian IPB, Kampus IPB Darmaga, Bogor

Email : budisat08@ipb.ac.id

Jurnal Halal No. 64/X/2006

 Dikutip oleh Andri E.P

memahami gmo

MEMAHAMI GMO DAN PERANANNYA UNTUK MENINGKATKAN KESEJAHTERAAN MANUSIA (I)

6 Desember 2010 pukul 14:37

Akhir-akhir ini isu pro dan kontra pemakaian GMO (Genetically Modified Organisms) semakin menajam. Sebuah LSM pernah mengklaim bahwa GMO berbahaya bagi kesehatan manusia dan merusak lingkungan. Benarkah demikian? Tulisan ini tidak bermaksud untuk menjawab secara pasti ya atau tidak, tetapi sekedar memberikan pemahaman apa itu GMO, manfaat yang dapat mereka berikan, dan mengapa menimbulkan berbagai isu negatif dibalik manfaat yang langsung bisa dirasakan, tentu saja tidak ketinggalan masalah kehalalannya. Adapun tentang bagaimana ia dibuat, kiranya kurang begitu penting bagi tujuan tulisan ini; kecuali apabila nanti ada permohonan dari pembaca, maka akan saya utarakan secara rinci.

Apakah itu GMO?
            GMO adalah organisme (dalam hal ini lebih ditekankan kepada tanaman dan hewan) yang telah mengalami modifikasi genome (rangkaian gen dalam chromosome) sebagai akibat ditransformasikannya satu atau lebih gen asing yang berasal dari organisme lain (dari species yang sama sampai divisio yang berbeda). Gen yang ditransformasikan diharapkan dapat mengeluarkan atau mengekspresikan suatu produk yang bermanfaat bagi manusia. Secara sederhana GMO adalah organisme (dalam hal ini tanaman atau hewan) yang dapat menghasilkan suatu zat yang asalnya zat tersebut tidak bisa atau tidak biasa dia buat dalam jumlah yang meningkat.
            Rekayasa GMO sudah dimulai sejak tahun 1970-an, diawali dengan aplikasinya pada tanaman sehingga sampai kini tidak kurang dari 30 juta ladang tanaman yang ditanami GMO.

GMO Tanaman
            Baiklah kita mulai dengan GMO tanaman. GMO tanaman dibuat dengan berbagai tujuan, antara lain : (1) untuk memperpanjang umur simpan produk tanaman, (2) ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit, (3) ketahanan terhadap lingkungan yang keras, (4) untuk meningkatkan kualitas produk dengan meningkatkan nilai nutrisi dan (5) untuk memperoleh produktivitas yang lebih tinggi melalui umur tanam yang lebih pendek atau produksi yang lebih tinggi. Tujuan-tujuan ini lebih aplikatif untuk kelompok tanaman pangan. Pada perkembangannya diarahkan juga pada tanaman obat (pharmacrops) yang ditujukan untuk menghasilkan obat-obatan (pharmaceuticals) dan bahan kimia untuk industri (industrial chemicals); akan tetapi untuk kelompok yang kedua ini belum ada yang sudah dikomersilkan. GMO tanaman pertama yang disetujui untuk dijual di Amerika adalah FlavrSavr tomato, yang bertujuan untuk memperoleh umur simpan yang lebih lama.
            Pada tahun 2003, jumlah tanaman transgenic atau GMO di Amerika Serikat mencapai 63% dari jumlah yang ada di dunia. Dari sejumlah itu 81% tanaman kedele, 73% tanaman kapas dan 40% tanaman jagung. Institusi yang bertanggung jawab untuk itu adalah USDA, EPA dan FDA.
            Pada prinsipnya dalam dunia pertanian harus terpikirkan langkah-langkah yang dapat memenuhi kebutuhan utama untuk kelanggengan ketersediaan pangan. Teknologi rekayasa GMO, khususnya, digabung dengan pengembangan bidang lain, harus digunakan untuk meningkatkan produksi bahan pangan pokok, memperbaiki efisiensi produksi, mengurangi dampak negatif lingkungan, dan memberikan akses penyediaan pangan bagi petani kecil.

Jenis-jenis GMO Tanaman
            Dalam rangka memenuhi gagasan di atas, maka telah diciptakan berbagai jenis GMO tanaman yang dikelompokkan atas karakteristik khasnya sebagai berikut :

1. Toleran terhadap biotik dan abiotik

Contoh yang termasuk kategori tahan faktor biotik misalnya padi yang tahan terhadap virus RYMV dengan teknik “imunisasi genetic” untuk jenis padi yang tumbuh di daerah sahara. Lainnya adalah tanaman pepaya yang tahan virus ring spot, tanaman kentang yang tahan hama blight. Di lain pihak contoh-contoh yang tahan faktor abiotik misalnya tanaman yang tahan aluminium pada jenis tanah asam, tahan kekeringan, tahan panas, tahan dingin dan yang tahan garam.

1. Tanaman yang tahan insek dan herbisida

Tanaman yang tahan insek yang sudah banyak dikenal adalah yang mengandung gen dari bakteri Bacillus thuringiensis (gen Bt) yang dapat memproduksi protein yang dapat membunuh insek. Adapun tanaman yang tahan terhadap herbisida dibuat mengandung gen yang dapat menghasilkan inhibitor bagi enzim target dari suatu herbisida.

1. Tanaman yang mengandung nilai gizi khusus

Contoh tanaman ini adalah “golden rice”, yaitu padi yang banyak mengandung likopen danbeta karoten. Padi yang banyak mengandung zat besi karena mengandung jenis protein yang dapat mengikat besi.

1. Tanaman yang mengandung pharmaceutical

Sudah ada padi dan gandum yang dapat menghasilkan antibodi anti kanker, yang dapat mengenal sel-sel kanker paru-paru, kanker buah dada dan kanker usus, sehingga dapat diharapkan membantu diagnosa dan terapi dari jenis-jenis kanker tersebut. Tanaman yang dapat menghasilkan zat anti kanker vinblastin dan vincristine yang berguna dalam pengobatan penyakit limfoma Hodgkin.

1. Tanaman yang mengurangi dampak negatif lingkungan

Beberapa jenis tanman memerlukan guludan yang tinggi. Guludan semacam ini mudah terancam erosi. Oleh sebab itu tanaman jenis ini harus dibuat tahan terhadap jenis penyakit akar, sehingga guludannya dapat dibuat tidak terlalu tingi.

Beberapa Isu Negatif dari GMO Tanaman
            Di balik banyak keuntungan yang mungkin diraih oleh GMO tanaman, agaknya terselubung juga beberapa isu negatifnya. Hal ini menyangkut masalah kesehatan konsumen dan lingkungan. Dapat disebutkan misalnya : peluang terbentuknya senyawa racun, protein (hasil ekspresi gen yang disisipkan) yang bersifat alergik atau allergen dan dampak tidak sengaja dari gen penanda (gen marker, untuk keperluan seleksi), yang biasanya suatu gen untuk tahan antibiotik tertentu seperti Kanamisin. Bila gen tahan antibiotik ini terekspresi, maka produk GMO bisa mengakibatkan konsumennya tahan terhadap antibiotik tersebut; sementara beberapa penyakit sering diobati oleh Kanamisin(misalnya infeksi-infeksi tulang, saluran pernafasan, usus, endocarditis, septicema). Ini berarti konsumennya tak dapat diobati dengan Kanamisin.
            Dari aspek lingkungan, adalah kekhawatiran produk dari gen tersebut dapat membunuh hewan lain atau gen-gen yang ditransfer ke tanaman target beralih secara tidak sengaja ke tanaman non-target, dan ini berdampak terganggunya ekosistem. Misalnya tanaman yang dapat menghasilkan insektisida (yang mengandung Bt) dapat membunuh beberapa jenis kupu-kupu atau serangga lain yang berguna dalam penyerbukan tanaman. Lalu tanaman yang punya sifat-sifat khusus terhadap lingkungan seperti tahan garam, tahan kekeringan, tahan panas dan sebagainya, bagaimana kalau sifat-sifat ini beralih ke bukan tanaman target? Tanaman liar yang mewarisi sifat-sifat ini dapat bersifat invasive sehingga berperan sebagai gulma.
            Sedikit mengembirakan, kekhawatiran akan berpindahnya transgen secara tak terkontrol disinyalir peluang terjadinya kecil, mengingat untuk terjadinya transfer gen tak sengaja, harus memenuhi persyaratan berikut :
-       Tanaman transgenik itu harus erat kekerabatannya dengan tanaman liar untuk terjadinya penyerbukan.
-       Tanaman liar dan tanaman transgenik harus berbunga pada waktu yang sama.
-       Tanaman liar dan tanaman transgenik harus secara genetik ada kecocokan (compatible).
-       Bila terjadi pembuahan, sang anak belum tentu hidup kalau lingkungan tidak mendukung.
-       Sang anak hasil pembuahan, belum tentu membawa transgen.
            Dampak-dampak negatif yang diuraikan di atas lebih lebih didasarkan pada peluang ilmiah ketimbang pada kenyataan terjadi. Akan tetapi perlu diakui juga beberapa insiden alergi karena mengkonsumsi GMO walaupun intensitasnya hampir tak nampak. Matinya sejumlah kupu-kupu cantik di wilayah perladangan yang ditanami tanaman mengandung gen Bt, merupakan peristiwa yang pernah terjadi secara nyata pula.

Masalah Kehalalan GMO Tanaman
            Dari aspek kehalalan, boleh dikatakan hampir tidak ada hal yang kritis, kecuali apabila gen yang ditransfer itu berasal dari hewan haram seperti babi (ini pun harus diperkuat oleh fatwa dari Komisi Fatwa MUI). Ini mungkin saja dibuat, apabila ada orang yang menginginkan gandum sebagai bahan roti misalnya, mengandung banyak enzim amylase, dengan tujuan roti yang dihasilkan dapat berasa manis tanpa penambahan gula. Maka dibuat tanaman transgenik gandum yang membawa gen amylase dari pankreas babi, misalnya gandum ini kemungkinan besar akan dinyatakan haram oleh Komisi Fatwa Haram MUI. Contoh lain mungkin saja tanaman singkong yang mengandung gen yang sama, agar umbinya banyak mengandung amylase, sehingga patinya dapat langsung diolah menjadi maltodekstrin.
Budiatman Satiawihardja
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan dan Auditor-Halal LPPOM-MUI
Fakultas Teknologi Pertanian IPB, Kampus IPB Darmaga, Bogor
Email : budisat08@ipb.ac.id


Jurnal Halal No. 64/X/2006