Tanaman Transgenik*

Pendahuluan

Transformasi genetik dilakukan dengan cara menginduksi gen dari suatu organisme ke organisme yang lain untuk memperoleh sifat baru yang diinginkan. Transformai genetic dilakukan dengan menyisipkan gen ke dalam vector lain, kemudian diintroduksikan ke dalam DNA inang sehingga terbentukDNA rekombinan. Proses transformasi genetik dapat dilakukan secara langsung seperti dengan senyawa kimia polietilen-glokon (PEG), alat electroporator, dan kejutan panas (heat shock), atau secara tidak langsung dengan menggunakan Argobacterium tumifaciens. Dasar keberhasilan transformasi genetic dapat dilihat pada kemampuan sel target untuk berkembang menjadi tanaman utuh. Beberapa tujuan dibuat tanaman transgenik seperti meningkatkan produktifitas, meningkatkan daya tahan tanaman terhadap penyakit, meningkatkan daya tahan tanaman terhadap cekaman lingkungan, dan meningkatkan kandungan senyawa tertentu pada tanaman.

Sistem Deteksi Tanaman Transgenik

Identifikasi tanaman transgenik dapat dilakukan dengan teknik blotting. Berdasarkan jenis molekul (DNA, mRNA, Protein) yang akan dideteksi, ada 3 tipe blotting yaitu; Southern Blotting (DNA), Northern Blotting (mRNA), dan Westhern Blotting (Protein). Southern Blotting berperan untuk mendeteksi keberadaan DNA target dalam genome DNA rekombinan. Northern Blotting berperan untuk mendeteksi ekspresi gen pada level trankripsi mRNA. Sedangkan Westhern Blotting berperan untuk mendeteksi ekspresi gen pada level protein yang terbentuk.

Dalam teknik blotting, semua prosedur diawali dengan elektroforesis. Molekul yang akan dideteksi ditransfer dari matriks gel ke nitroselulosa (atau nylon) untuk dianalisis. Tujuan penempelan molekul tersebut ke nitroselulosa (atau nylon) adalah untuk mengimobilisasi molekul. Suatu probe yang telah terlabel kemudian akan berhibridisasi dengan molekul tersebut (Mosier & Ladisch, 2009).  Hibridisasi dapat terjadi antara untai tunggal rantai asam nukleat dengan sekuen nukleotida komplemennya (DNA :DNA, RNA :RNA, RNA :DNA). Probe yang dipakai pada Southern Blotting biasanya berupa DNA-radioaktif atau nonradioaktif. Untuk Northern Blotting, probenya berupa cDNA, cRNA-radioaktif atau nonradioaktif, sedangkan untuk Westhern Blotting, probenya berupa antibodi (Puspitasari, 2014).

 Jika sekuen yang berisi nukleotida yang telah terlabel radioaktif digunakan sebagai probe untuk fragmen-fragmen DNA non-radioaktif, hanya untaian-untaian yang berkomplementer dengan probe yang akan terhibridisasi. Band-band lainnya tidak akan terdeteksi dengan photoautoradiography atau dengan teknik deteksi serupa karena mereka tidak akan berasosiasi dengan probe radioaktif. Pada Westhern Blotting, hibridisasi terjadi antara protein tertentu dengan antibodi yang spesifik terhadap protein tersebut.

Tabel Perbedaan Southern Blotting, Northern Blotting, dan Westhern Blotting

Perbedaan	Southern Blotting	Nortern Blotting	Western Blotting
Molekul yang dideteksi	DNA	RNA	Protein
Gel Elektroforesis	Gel Agarose	Formaldehyde Gel Agarose	Gel Polyacrylamide
Metode Blotting	Transfer Capillary	Transfer Capillary	Transfer Electric
Probes	DNA Radioactive atau nonradioactive	cDNA, cRNA Radioactive atau nonradioactive	antibodi
Sistem Deteksi	Autoradiography Chemiluminescent Colorimetric	Autoradiography Chemiluminescent Colorimetric	Chemiluminescent Colorimetric

Contoh Tanaman Transgenik

Hingga saat ini telah banyak tanaman transgenik yang dihasilkan baik untuk tujuan saintifik maupun untuk tujuan komersial. Salah satu usaha pembuatan tanaman transgenik yang dilakukan adalah pembuatan Alfalfa yang tahan terhadap cekaman kadar garam tinggi. Alfalfa (Medicago sativa) merupakan tanaman pakan ternak yang dikenal memiliki kadar gizi tinggi. Terbatasnya lahan subur karena kultivasi tanaman pangan mengakibatkan perlunya pemanfaatan lahan kritis dengan kadar garam tinggi untuk dimanfaatkan sebagai penghasil tanaman pakan ternak. Penyisipan gen rstB pada tanaman Alfalfa diharapkan mampu memberi solusi untuk hal ini.

Hasil transformasi menunjukkan peningkatan ketahanan tanaman Alfalfa terhadap kadar garam melalui transformasi dengan Agrobacterium.  Tidak ditemukan karakteristik abnormal pada tanaman transgenik jika dibandingkan dengan wild typenya. Peningkatan resistensi pada kadar garam terlihat mulai dari tanaman transgenik pertama (T₀). Generasi kedua tanaman transgenik menunjukkan adanya peningkatan kecepatan germinasi dan pertumbuhan benih dibawah kondisi cekaman garam. Akumulasi NA+ menurun sedangkan Ca²⁺ bertambah jika diamati pada tanaman transgenik T₁. Peningkatan kada Ca²⁺ juga diamati dengan uji lokalisasi sitokimia dari Ca²⁺. Pada cekaman NaCl 50 mM, sekitar 15% tanaman transgenik menyelesaikan siklus hidupnya akan tetapi tanaman wild type tidak mampu membentuk bunga. Hasilnya menunjukkan bahwa ekspresi dari gen rstB meningkatkan toleransi garam pada tanaman Alfalfa transgenik.

*Dari Berbagai Sumber