BIOTEKNOLOGI terus mempengaruhi kehidupan manusia sejak dulu tanpa mengira agama, warna kulit dan cara hidup seseorang. Sama ada disedari atau tidak, kita telahpun menjadi pengguna kepada hasil bioteknologi itu.Bioteknologi ialah proses di mana sel atau organisme (biologi) digunakan sebagai bahan asas dalam proses (teknologi) untuk menghasilkan sesuatu produk. ‘Teknologi’ yang berasaskan ‘biologi’ ini disingkatkan sebagai bioteknologi. Bioteknologi ‘lama’ digunakan untuk menghasilkan produk seperti kicap, tempe, budu dan keju. Bioteknologi baru atau ‘kejuruteraan genetik’ adalah proses yang lebih khusus dan terkawal.
Apakah perbezaan bioteknologi ‘lama’ dengan ‘baru’?
Perbezaan ketara ialah proses lama adalah proses rambang yang mana kulat atau bakteria digunakan tanpa menentukan gen apa sebenarnya diperlukan. Gen ialah unit biologi yang menentukan baka sesuatu ciri pada hidupan seperti: warna daun, tinggi pokok dan sebagainya.
Perlu dijelaskan, untuk penghasilan kicap, keseluruhan kulat digunakan dan membabitkan puluhan ribu gen. Kesan sampingan gengen lain yang dibawa kulat itu tidak semuanya diketahui.
Kejuruteraan genetik pula membabitkan beberapa gen tertentu saja dan fungsi setiap diketahui.Malah, kejuruteraan genetik lebih diberikan tumpuan khususnya dari aspek keselamatan produk.
Hidupan yang dihasilkan melalui kejuruteraan genetik ini dikenali sebagai organisme terubahsuai secara genetik (genetically modified organism atau GMO).
Kejuruteraan genetik tumbuhan membabitkan tiga aktiviti berikut: mendapatkan gen yang diperlukan, proses kultur tisu dan memindahkan gengen berkenaan ke dalam tisu tumbuhan. Pokok yang dihasilkan ini dipanggil pokok transgenik.
Transgenik berasal daripada dua perkataan dasar iaitu ‘trans’ dan ‘gen’. Trans adalah singkatan kepada perkataan ‘transfer’ atau pemindahan, oleh itu pokok transgenik adalah pokok yang telah dipindahkan dengan gen baru (asing). Pokok transgenik dengan gen yang baru akan seterusnya membawa suatu ciri baru.
Proses mendapatkan gen adalah berkaitan dengan kajian keseluruhan gen di dalam sesuatu hidupan atau kajian genomik. Kajian genomik ini semakin popular dan akan dijelaskan lebih lanjut di penghujung artikel ini. Kaedah mendapatkan gen amat kompleks dan tidak akan dihuraikan dalam perbincangan ini. Gen ini tidak dapat ditentukan dengan mata kasar, sebaliknya beberapa uji kaji khusus diperlukan untuk membuktikan gen yang kita peroleh.
Kultur tisu pula ialah kaedah penghasilan anak pokok lengkap di dalam tabung uji menggunakan bahagian pokok seperti daun dan akar. Kultur tisu menggunakan agar-agar yang mempunyai bahan makanan, vitamin dan bahan perangsang, akan mengubah kepingan daun atau akar tadi menjadi kalus. Kalus seterusnya menghasilkan kalus embriogenik, embrio, poliembriogenik, daun dan akhirnya akar (secara berperingkat, satu demi satu). Pada setiap peringkat perubahan itu, jenis bahan perangsang akan diubah sesuai dengan bahagian pokok yang akan dihasilkan. Semua proses ini dijalankan dalam keadaan bebas kuman (steril).
Transformasi pula adalah proses pemindahan gen asing, sama ada daripada tumbuhan itu sendiri atau daripada hidupan lain ke dalam tumbuhan. Proses ini unik dan mus*l dapat dilakukan melalui kacukan biasa. Proses pemindahan gen ini boleh dilakukan oleh bakteria atau kaedah terus. Bakteria, Agrobacterium, berkebolehan memindahkan serpihan khusus gen yang dibawanya ke dalam tumbuhan apabila ia menjangkitinya.
Kaedah terus pula adalah seperti penembakan zarah. Sel tumbuhan akan ditembak dengan zarah emas yang telah disalut dengan gen.
Gen yang dipindahkan itu akan masuk ke dalam sel tumbuhan yang kemudiannya diganda dan dibesarkan menjadi pokok.Antara kejayaan yang dicapai dalam bidang bioteknologi tumbuhan ialah penghasilan buah tomato yang membawa gen pengawal buah masak. Pokok tomato ini menghasilkan buah yang lambat lembik dan segar. Penemuan ini amat penting untuk mengeksport buah ke luar negara. Kejayaan ini menguntungkan penjual dan pembeli kerana mendapat bekalan buah yang masih segar di pasaran.
Kejayaan kedua ialah pemindahan gen sejenis asid lemak menghasilkan biji jarak yang tinggi asid laurik (37 peratus) untuk kegunaan industri bahan pencuci, makanan dan penjagaan badan.Pemindahan gen sejenis asid lemak lain telah meningkatkan kandungan asid stearik daripada dua peratus kepada 40 peratus yang penting khususnya sebagai pengganti lemak koko.
Pemindahan tiga gen bakteria ke dalam beberapa pokok telah menghasilkan plastik mesra alamPenemuan ini penting kerana memberi pulangan lumayan dan memulihara alam sekitar. Plastik biasa (daripada petroleum) akan kekal selama puluhan tahun yang menimbulkan kesan alam sekitar, sebaliknya plastik mesra alam ini akan terurai dalam masa beberapa minggu atau bulan saja. Antara kegunaan plastik mesra alam ialah sebagai benang jahitan selepas pembedahan dan sedang dikaji sebagai injap jantung dan injap pembuluh darah.
Penghasilan vaksin di dalam pokok telah diusahakan.Vaksin kolera di dalam ubi kentang berjaya memberi pelalian kepada tikus. Malangnya ubi kentang perlu dimasak dan akan merosakkan vaksin. Tumpuan kini untuk menghasilkan vaksin di dalam buah pisang agar senang dimakan oleh kanak-kanak. Bayangkan kanak-kanak ke klinik untuk imunisasi, hanya diberikan buah pisang dan bukannya suntikan. Tiada lagi tangisan! Buah yang murah dapat dihantar ke negara miskin dengan mudah dan dapat menyelamatkan lebih banyak nyawa.
Pemindahan gen dari pokok atau bakteria telah menghasilkan beberapa pokok yang tahan kulat atau serangga. Ini dapat mengurangkan penggunaan racun kulat atau racun serangga di ladang.
Pemindahan gen ini diharap menghasilkan kelapa sawit yang rintang kulat perosak akar, ganoderma, atau serangga seperti ulat bungkus.
Penghasilan pokok yang rintang racun herba banyak dihasil dan dikomersialkan. Pokok-pokok ini akan hidup apabila disiram dengan racun herba berkenaan, sebaliknya pokok rumpai yang lain akan mati.
Ada banyak lagi kemajuan yang dicapai oleh bioteknologi tumbuhan. Apa yang telah dibincangkan membuktikan betapa pentingnya bidang bioteknologi kepada manusia dalam meningkatkan penghasilan makanan dan meninggikan pendapatan pengusaha ladang.
Kajian genomik pula adalah kajian hubungan antara gen dan fungsi mereka. Dua aktiviti popular kajian genomik ialah penjujukan semua gen di dalam sesuatu hidupan dan analisis fungsi pelbagai gen dalam suatu keadaan seperti apabila pokok didedahkan pada suhu tinggi atau apabila kulat menjangkiti pokok.
Kajian penjujukan semua gen kini semakin popular, malah keseluruhan gen dan DNA yang terkandung di dalam pokok Arabidopsis dan padi serta beberapa kuman dan kulat berjaya dijujukan. Dengan kejayaan penjujukan keseluruhan gen manusia, punca banyak penyakit yang merbahaya akan dapat diketahui dan langkah merawat atau mencegahnya dapat dilakukan secara berkesan. Sebagai contoh apabila racun pembunuh sel barah dimasukkan ke dalam tubuh, ia akan terus kepada sel barah dan membunuhnya tanpa memberi kesan sampingan kepada sel lain. Begitu juga penentuan gen yang berfungsi apabila pokok sawit diserang kulat yang akan dapat membantu kita mengetahui tanda awal jangkitan, kegemaran kulat berkenaan atau apakah yang sebenarnya terjadi ketika jangkitan. Pengetahuan ini dapat membantu merancang strategi menghalang atau mungkin melewatkan jangkitan kulat tersebut.
Kaedah terkini yang membolehkan ahli sains mengkaji kesan beribu-ribu gen pada satu masa adalah ‘teknologi cip DNA’ (DNA chip atau microarray technology). Kaedah ini masih baru di. Melalui penggunaan teknologi berkenaan, fungsi ribuan gen sama ada meningkat atau menurun akan dapat diketahui. Teknologi ini telah berjaya mengurangkan masa analisis fungsi ribuan gen daripada beberapa tahun kepada beberapa minggu saja.
Akhirnya, apakah kaitan kaedah genomik ini dengan kejuruteraan genetik?
Pengetahuan mengenai fungsi gen yang diperoleh hasil kajian genomik akan dapat membantu merancang aktiviti kejuruteraan genetik dengan menentukan gen sasaran yang akan memberikan hasil yang paling berkesan. Kaedah genomik juga telah membantu usaha mendapatkan gen yang diperlukan daripada pokok sawit untuk tujuan kejuruteraan genetik. Teknologi cip akan membantu menentukan kesan baik dan tidak baik yang diperoleh hasil pemindahan sesuatu gen. Kesimpulannya, kajian genomik dan kejuruteraan genetik adalah saling lengkap melengkapi dan saling memerlukan
No comments:
Post a Comment