Alan Soffan Ph.D
Tulisan diinspirasi dari kunjungan penulis ke Lab. Lab Bioinformatic and Molecular evolution, Shizuoka University Japan, 10-30 November 2017
Pesatnya kemajuan bidang ilmu biologi molekuler, telah sedemikian rupa sehingga ilmu ini telah menyentuh ke hampir semua aspek yang bersentuhan dengan organisme hidup. Mudah saja, setiap ciptaan yang hidup terbentuk dari sel, baik tunggal atau kompleks, dan sel adalah sebuah mahakarya yang lebih mirip merupakan “fascinating factory” yang efektif dan efisien dalam menghasilkan protein yang menetukan sifat dan fungsi organisme tadi. Sel mampu menghasikan protein karena sel memiliki “blue print” cetakan berisi kode, yang kemudian disebut kode genetic yang hanya dari 4 huruf saja A, T, G, C. Dari hanya 4 huruf tersebut, tersusun rangkaian kode-kode yang menentukan fungsi sel yang luar biasa beragamnya. Rangkaian kode tadi mirip sebuah puzzle, yang untuk mempelajarinya dibutuhkan sebuah ilmu yang disebut bioinformatika. Sederhananya bioinforatika didefinisikan sebagai ilmu yang mengkoleksi dan menganalisis data biologi (kode genetik ) yang kompleks.
Ilmu bioinformatika tentu sangat lekat dengan penggunaan computer, bahkan supercomputer, karena pada hakikatnya supercomputer tadi di fungsikan untuk mengetahui pola “puzzle” kode genetic, dan menganalisanya. Menganalisa puzzle kode genetic dalam bioinformatika tentu erat dengan ilmu Bahasa program dalam komputer juga statistika. Bioinformatik mengolah data yang didabatkan dari Data base semisal ncbi, dbj dan euro…Miliaran kode genetic yang tersimpan dalam database tadi lambat laun mirip sampah, karena para peneliti sekarang sudah sangat mudah untuk menghasilkan kode gentik lewat mesin sequencer, bahkan Next Generation Sequence (NGS) yang mampu mengsekuen genome suatu organisme sekaligus sudah bukan hal yang istimewa lagi sekarang. Kode genetic tersebut dalam banyak hal tersimpan begitu saja di database. Pertanyaan berikutnya memang apa yang harus kita lakukan terhadap miliaran kode genetic yang sudah di tersimpan tadi. Nah bioinformatika inilah yang kemudian berupaya utnuk memanfaatkan kode genetic yang tertimbun di database menjadi informasi-informasi yang bermanfaat dan menguntungkan.
Apa kaitannya Bioinformatika dengan Pertanian. Jawaban sederhananya bisa dimulai dari sebuah kampus di Jepang,Shizuoka University. Di Fakultas Pertanian yang mereka punyai terdapat sebuah lab yang bernama Lab Bioinformatic and Molecular evolution. Lab ini nyata dan fungsional , kenapa Fakultas pertanian mempunyai Lab bioinformatik…? mudah saja, Pertanian mempelajari organisme hidup; tumbuhan, serangga hama, penyakit virus, bakteri dsb, dan tentu saja mereka mempunyai jutaan informasi genetik yang memerlukan analisis bioinformatik. Penulis sendiri memahami bahwa penelitian-peneletian bidang molekuler menyisakan banyak pertanyaan terkait data-data genomic yang dihasilkan. Kunjungan penulis ke Lab bioinformatika, Shizuoka University juga dalam rangka melanjutkan studi trancriptomic gen orco. Sebuah gen yang bertanggungjawab untuk indera penciuman serangga, terletak di organ antenna serangga dan berfungsi untuk menentukan pasangan kawin dan menemukan inangnya. Singkatnya penulis ingin mengetahui aspek evolusi dari gen orco, kenapa setiap serangga mempunyai gen orco, sedangkan mamalia tidak, kenapa serangga mampu membedakan dengan tepat pasangan yang satu spesies dan mampu menemukan inang yang sangat jauh letaknya, bhakan mampu beradaptasi dengan inang alternative. Pertanyaan-pertanyaan inilah yang coba digali dari penelitian bioinformatik terhadap gen orco. Menggunakan codon based substitution model yang kurang lebih berhaluan neutralism. Penulis berhasil menganalisis karakter gen orco yang sangat conserved, namun ternyata terdapat pola positive selection yang menandakan bahwa gen orco mempunyai kemampuan adaptasi yang cukup untuk berubah dan mempunyai fungsi baru, dugaannya terkait kemampuan mendeteksi sumber senyawa volatile baru, yang secara tidak langsung menandakan kemampuan survival serangga yang tinggi. Hasil penelitian tersebut di tulis dalam judul “Evolutionary analysis of the highly conserved insect odorant coreceptor (Orco) gene revealed a positive selection mode, implying the functional flexibility”. Apakah Fakultas Pertanian di kampus Indonesia akan juga mempunyai Lab Bioinformatik…?no body knows……