Oleh
Alit Adi Sanjaya
1. Meningkatkan produktivitas ternak
Pada beberapa negara komposisi genetik dari ternak domestik dimanipulasi untuk kepentingan manusia. Pada tahun-tahun terakhir, perkembangan teknologi rekombinan DNA menjadi dasar penting untuk mengisolasi single gen, menganalisa dan memodifikasi struktur nukleotida dan mengcopi gen yang telah diisolasi dan mentransfer hasil copian pada genome. Saat ini medically human proteins diproduksi dalam jumlah besar dalam susu domba transgenik. Di bidang peternakan tranfer gen bertujuan untuk meningkatkan produktivitas ternak seperti konversi pakan, rataan pertambahan babet badan, mereduksi kandungan lemak, meningkatkan kualitas daging, susu, wool secara cepat sehingga dapat mengurangi biaya produksi yang harus ditanggung konsumen (Pursel dan Rexroad, 1993). Karakter dari produktivitas ternak dikontrol oleh sejumlah gen yang dapat dipisahkan dari genom. Hasil pemetaan genom dari suatu spesies ternak membantu dalam pemilihan satu atau beberapa gen yang diinginkan dan menguntungkan secara ekonomi.
Beberapa gen yang mempunyai patensi untuk pembentukan ternak transgenik
a. Growth Hormon (GH)
GH banyak dilibatkan dalam pembentukan ternak transgenik. Sejumlah gen GH telah berhasil ditransfer pada temak (Tabel1). Pada babi dan domba ekspresi gen GH yang ditransfer dapat diamati dari peningkatan GH pada plasma darah keturunan yang dihasilkan. Konsentrasi GH bervariasi pada ternak transgenik meskipun mempunyai struktur gen yang sama, tetapi penyisipan gen pada genom bersifat random. Pada umumnya pada babi dan domba, tidak tumbuh lebih besar dibandingkan dengan anak-anak yang dilahirkan oleh satu induk. Beberapa babi menunjukkan pertumbuhan yang lebih cepat, 17% lebih efisien dalam konversi pakan dan hanya mengandung 1/5 lenak karkas. Reduksi lemak diobservasi dari beberapa bagian jaringan intramuskular dibandingkan dengan saudara satu induk yang bukan transgenik. Ternak transgenik tidak menunjukkan adanya pertumbuhan yang lebih besar dari kontrol tetapi kandungan lemaknya lebih rendah. (Nancarrow et. al 1991) Pada domba transgenik hilangnya lemak tubuh dapat mengakibatkan hiperglisemia dan glkosuria (Rexroad et. al., 1991). Peningkatan GH mengakibatkan sejumlah patologis termasuk degeneratif ginjal. Pada babi peningkatan GH mengakibatkan gastric ulcers dan infertilitas ( Ebert et. al., 1991).
b. Growth Hormon Releasing Factor (GRF).
Domba dan babi transgenik telah diproduksi dengan menggunakan sekuens promotor MT dan ALB. Hanya 14% domba dan 29% babi yang dapat mengekspresikan gen MT- human growth hormon releasing factor (hGRF) (Pursel et.al. 1990).Konsentrasi GRF pada plasma babi transgenik sekitar 130 - 380 pg/ml (MT-hGRF) dan 400 - 800 pg/ml (ALB-hGRF). Konsentrasi ini lebih tinggi 10 - 500 kali dari temak kontrol seinduk yang bukan transgenic.
c. Insulin like Growth Factor I (IGF I)
Empat babi dan 7 sapi transgenik diproduksi dengan memasukkan gen IGF I (Hill et al.1992), ternyata hanya hanya satu babi yang dapat mengekspresikan peningkatan level IGF I.
d. Stimulation of muscle development
Sutrave et.al., (1990) melaporkan bahwa tikus mampu mengekpresikan gen ayam cSK! yang secara phenotip menunjukkan adanya hipertropi pada otot dan mereduksi lemak tubuh. Gen yang ditransfer kedalam tikus mengandung promotor Mouse Sarcoma Virus (MSV) LTR yang difusikan untuk mengaktifkan cSKI cDNA. Produk dari gen yang ditransfer adalah protein yang mengandung 448 asam amino yang berada dalam inti-inti otot. Gen cSKI telah dicobakan dotransfer pada genome babi (Pursel et. al., 1992). Hasilnya menunjukkan perbedaan phenotip diantara temak yang diuji antara lain hipertropi otot pada pundak dan paha.
Produksi wool juga menjadi prioritas pada domba. Cystein merupakan asm amino yang mempunyai peran panting dalam produksi wool. Namun penambahan Cystein tidak dapat meningkatkan produksi wool karena degradasi rumen. Dilaporkan Damak (1996) domba transgenik mengekspresikan IGF I dapat meningkatkan beral wool. Gen yang ditransfer mengandung promotor keratin tikus yang terikat pada IGF I cDNA. Su et al., (1998)mengemukakan domba transgenik hasil induksi gen cDNA IGF I yang dikendalikan oleh promotor keratin tikus dapat meningkatkan 17% produksi wool dibanding dengan saudara seinduk yang nontransgenik.
2. Meningkatkan kesehatan ternak
Aplikasi dari teknologi transgenik juga digunakan untuk memperbaiki kesehatan ternak. Beberapa pendekatan dilakukan untuk meningkatkan resistensi ternak terhadap suatu penyakit dan pembentukan antibodi.
Resistensi penyakit bisa terjadi secara alami maupun induksi antibodi. Tikus mengandung gen allel autosom dominan Mx1 yang tahan terhadap virus influenza. Interferon menstimulasi produksi protein Mx yang menjadi promotor ketahanan terhadap infeksi virus. Pada sapi transgenik Immunoglobin A (lgA) terdeteksi dalam serum sekitar 650 μg/ml. Pada domba transgenik IgA dijumpai pada limposit.
3. Bioreaktor untuk produk-produk biomedis
Ternak transgenik memegang peran panting dalam menghasilkan produk-produk untuk pengobatan penyakit. Ribuan orang mengambil keuntungan dari produk-produk biomedik yang dihasilkan. Dari ternak transgenik. Contoh : insulin untuk pengobatan penyakit diabetes dan oksitoksin untuk merangsang kelahiran. Beberapa produk biomedik yang dapat diproduksi dari temak transgenik antara lain:
a. Human alpha 1 anti tripsin (haAT)
Weight et. al., (1991) melaporkan tingginya konsentrasi hαAT pada susu domba transgenik. Konsentrasinya berkisar 1.5 - 37.5 g/l. Domba setelah berproduksi tidak menunjukkan symtomp. Aktivitas dari hαAT yang telah dipurifikasi dari susu domba menghasilkan transgenik sama dengan hαAT pada plasma darah manusia. Bila manusia defisiensi akan hαAT maka akan menderita emphysema. hαAT dapat diekstraksi dari plasma darah manusia, tetapi karena kebutuhan untuk pasien cukup besar (200 g per tahun) menjadi tidak mencukupi dan mahal.
b. Human Lactoferin (hLF)
Krimpenfort et. al. (1991) lelah berhasil memproduksi temak transgenic dengan komposis promotor αSI casein dan sekuens hLF. Meade et al., (1990) mentransfer αSI casein 15 kbp dapat diekspresikan pada jaringan spesifik tikus transgenie. Gen αSI casein dapat juga dideteksi pada jaringan plasenta pada sapi perah dan hanya menghasilkan hlF pada saat laktasi.
c. Human Protein C
Velander eta.al (1992) mengiduksikan cDNA protein C mammae (hPC) kedalam WAP untuk memproduksi babi transgenic. Babi ini menghasilkan susu yang mengandung lebih dari 1 g hPC/liter susu. Aktivitas biologi dari hPC rekombinan ekuivalen dengan protein C dari plasma manusia. Protein C mengandung peran dalam regulasi hemostasis. Bila tubuh defisiensi protein C akan mengalami trombosit (intravaskular blood clots). Protein C berperan dalam mencegah pembekuan darah. Kebutuhan setiap tahun 96 kg dan menjadi proyek di Amerika.
d. Tissue Plasminogen Activator (TPA)
Promotor WAr tikus digunakan untuk mengespresikan beberapa hTPA cDNA pada kambing transgenik. Ebert et al., (1991) mengemukakan bahwa TPA merupakan agen anti pembekuan darah, digunakan untuk pasien yang mengalami serangan jantung. Konsentrasinya sangat rendah dijumpai pada susu dan ekspresi hTPA tidak berpengaruh pada produksi susu dan kesehatan kambing transgenik. Kambing transgenic telah diproduksi dengan promotor 13 casein yang diikutkan dalam WAP dan menghasilkan konsentrasi hTPA yang lebih tinggi. Kambing mengalami agalactic setelah beranak dan ini merupakan hasil ekspresi yang spesifik.
e. Human Haemoglobin
Haemoglobin merupakan protein biomedik yang tidak dapat disintesa oleh kelenjar mammae tetapi dapat diproduksi oleh jaringan lain dari temak transgenic dan berada dalam darah (Swanson et al., 1992 telah memproduksi tiga babi transgenic yang mengandung gen α dan β globin. Hasil menunjukan 15% dari sel darah merah mengandung hHG pada hemoglobin babi. Hemoglobin dapat diekstraksi dari sel-sel darah merah baik dari manusia maupun babi kemudian dipisahkan dengan kromatografi. Hemoglobin murni dapat dimodifikasi secara kimia yaitu dengan cara polimerisasi. Produksi hH dari temak transgenik digunakan ntuk transfusi darah.
Begitu banyak sekali manfaat daripada hasil peternakan yang mana merupakan aplikasi atau implementasi daripada teknologi rekayasa genetika, tapi walaupun begitu kita tidak boleh hanya berpangku tangan dan menerima hasilnya saja, lebih baik kita juga ikut mengawasi perkembangannya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar