Sepuluh tahun yang lalu, kalau mendengar sintesis DNA di luar sel, sepertinya merinding. Terbayang begitu sulitnya mereaksikan satu per satu basa-basa penyusun fragmen DNA itu. Tetapi sekarang, sambil merem, tangan menekan tombol di papan komputer, jadilah untaian DNA.
BIOTEKNOLOGI khususnya bidang rekayasa genetika saat ini berkembang sedemikian pesat setelah dipasarkannya mesin otomatis pembuat fragmen DNA. Mesin ini dapat menghasilkan potongan DNA yang berperan dalam berbagai tujuan. Misalnya saja mebuat untai tunggal DNA untuk keperluan diagnosa (DNA probe), untuk mensintesis fragmen DNA primer bagi keperluan perbanyakan DNA dengan cara PCR (polimerase chain reaction), fragmen DNA yang disebut linkers dan adaptor untuk membantu penggabungan gen asing pada plasmid DNA, dan sebagainya.
Sebelum ada mesin ini, pembuatan potongan DNA dilakukan melalui metode manual dengan susah payah, memcrlukan waktu berhari-hari disertai ketekunan yang luar biasa dan hanya bisa dilakukan oleh ahli-ahli kimia organik. Tentu saja biaya pembuatan potongan DNA ini jadi mahal.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Cara manual itu kini sudah diganti dengan mesin yang otomatis. Mau urutan basa mana saja, juga bisa. Mesin yang biasa disebut DNA synthesizer ini pertama kali muncul tahun 1982. Mesin yang pertama itu tidak sepenuhnya otomatis. Mesin tersebut dibuat oleh perusahaan Bio Logicals (Toronto, Kanada), namun mengalami berbagai hambatan karena terganggu oleh zat-zat kimia yang tidak stabil dan persoalan-persoalan mekanis yang bersumber dari pelarut yang digunakan dalam pembuatan potongan DNA itu, bersifat korosif. Akhirnya mesin-mesin yang sudah terjual, dibeli lagi oleh perusahaan ini.
Menurut Ronald M. Cook dalam tulisannya yang dimuat majalah Research and Development, May 1984, biaya yang harus dikeluarkan untuk membuat potongan DNA yang terdiri atas 15 basa mencapai 300 dollar AS dengan menggunakan mesin generasi pertama itu, sedangkan dengan menggunakan mesin generasi kedua yang semua serba otomatis, hanya memerlukan dana 30 dollar AS saja.
Kehadiran mesin pembuat DNA generasi kedua muncul sekitar tahun 1984 lalu, dan segera mendapat tanggapan positif dari kalangan yang bergerak di bidang bioteknologi, seperti yang ditulis oleh Jonathan Tucker dalam majalah High Technology, Maret 1984.
John Hacman, direktur bagian kimia DNA perusahaan Genex , AS, menyatakan bahwa mesin DNA ini bisa membuat tiga potongan DNA pada waktu yang sama dan dihasilkan hanya semalam suntuk saja. Kalau tidak ada mesin ini, kami tidak sanggup membayar teknisi untuk membuat DNA tersebut.
Demikian pula ahli senior pada Genetics Institute, AS mengemukakan adanya peningkatan produktivitas lima kali lipat dengan menggunakan mesin DNA generasi kedua ini.
Bisa masuk akal memang pernyataan tersebut. Betapa tidak, mesin pembuat DNA generasi kedua tersebut bekerja secara otomatis, semuanya sudah diprogram sehingga tidak perlu membutuhkan pengamatan yang khusus. Dengan mesin ini, teknisi mana pun dapat dilatih untuk mengoperasikannya. Sang operator hanya perlu mengisi kolom-kolom penampung zat kimia dan pelarut serta memprogram susunan basa yang diinginkan, kemudian memurnikannya pada tahap akhir.
Pembuatan DNA dengan mesin otomatis ini membantu pekerjaan dalam riset dan pengembangan bioteknologi karena perhatian dapat dicurahkan lebih seksama terhadap percobaan-percobaan biologi, bukan pada pembuatan DNA.
Akhir-akhir ini, potongan-potongan DNA yang dibuat oleh mesin DNA memainkan peranan yang penting dalam penyelidikan mengenai hubungan struktur molekul DNA dan fungsinya. Potongan DNA itu dapat mem ban tu menemukan suatu gen alamiah yang bermanfaat ditinjau dari segi ilmu pengetahuan maupun komersial.
Perkembangan peralatan mesin pembuat DNA ini semakin berkembang setelah perusahaan Pharmacia
Biotechnology meluncurkan mesin otomatis yang baru untuk membuat DNA. Mesin itu dinamai Gene Assembler Plus. Mesin tersebut mempunyai keunggulan yang nyata dibandingkan peralatan sebelumnya. Model yang baru ini dikembangkan setelah ahli-ahli di Pharmacia LKB Biochrom Ltd, Cambridge bekerja sama dengan ahli-ahli di Pharmacia LKB Biotechnology AB, Uppsala.
Dengan mesin sintesis DNA yang baru ini, kita bisa membuat untaian panjang DNA. Mesin ini mampu melakukan 186 siklus reaksi. Arti satu siklus reaksi yaitu misalnya penggabungan basa A dan T. Siklus kedua, misalnya penggabungan basa G pada AT (lihat tabel. Mau basa yang diawal fragmen DNA itu, misalnya basa G, oke saja, tinggal mengganti kelongsong yang berisi reagen kimia yang berisi basa G yang sudah terkait dengan matriks.
Tabel
A + T AT 1 siklus
AT + G—> ATG 1 siklus
ATG + C—> ATGC 1 siklus
ATGC+ G—> ATGCG 1 siklus
dan seterusnya.
Mesin ini juga menggunakan sistem pengangkutan pelarut memakai pompa (mesin lain memakai gas pendorong), sehingga alat ini mudah didisain untuk dapat memberi informasi efesiensi setiap siklus dan berapa banyak produknya. Kalau memang jumlah molekul-molekul fragmen DNA setiap siklus itu hanya dihasilkan sedikit, reaksi keseluruhan bisa dihentikan, dan diulang. Dengan demikian bisa ngirit reagen.
Berbagai kemudahan untuk menghasilkan fragmen DNA sudah tersedia, siapkah Anda terlibat bekerja dibidang bioteknologi? —mgs
Sumber: Majalah AKU TAHU/ MARET 1992
