Istilah ini mungkin terdengar asing bagi sebagian pembaca. Namun sebenarnya, kita pernah membahas sedikit tentang organisme model di rubrik biologi Majalah 1000guru edisi Oktober 2013 yang lalu. Organisme model adalah organisme yang dipelajari secara mendalam untuk memahami suatu proses biologis tertentu pada tingkat organisme itu sendiri, hingga sel atau molekul. Mutannya (individu yang DNA-nya telah mengalami mutasi) juga bisa digunakan untuk menguji obat-obatan atau mempelajari detail suatu penyakit.
Tidak semua organisme dipilih sebagai organisme model. Suatu organisme biasanya dipilih karena mudah dikembangbiakkan dan dipelihara di laboratorium dan biayanya terjangkau. Selain itu, sebagian juga karena memiliki kemiripan filogenetis dengan manusia atau organisme lain yang menunjang kehidupan manusia seperti tumbuhan budidaya. Dalam artikel ini, kita akan membahas beberapa organisme yang umum dijadikan sebagai organisme model.
- Escherichia coli
Bakteri yang banyak hidup di usus manusia dan hewan ini sudah lama dikenal ilmuwan sebagai model dalam penelitian biologi molekuler. Proses replikasi DNA dan pembentukan protein menjadi dua di antara banyak proses penting yang berhasil diungkap melalui studi menggunakan E. coli. Bakteri ini menjadi salah satu favorit para ilmuwan karena pembiakannya yang mudah. Cukup tempatkan E. coli media bernutrisi dalam wadah, jaga suhu dan lingkungannya dari kontaminasi, dan tara… kita akan dapatkan jumlah mereka berlipat dalam waktu singkat!
- Saccharomyces cerevisiae
Merasa familiar dengan nama latin organisme yang satu ini? Ya, dialah si ragi roti yang lazim digunakan dalam proses fermentasi roti. S. cerevisiae menjadi sasaran para ilmuwan karena ia termasuk organisme eukariot sederhana bersel satu yang jauh lebih mudah dipelajari dibandingkan manusia atau eukariot multiseluler lainnya. Secara lengkap sekuen genom S. cerevisiae dipublikasikan pada April 1996. Poin penting lainnya, ragi roti memiliki proses-proses biologis dasar yang juga terdapat pada eukariot lain.
Di antara hasil dari penelitian yang paling penting dari studi organisme ini adalah proses pembelahan sel eukariotik. Percaya atau tidak, proses dan perangkat pembelahan sel pada S. cerevisiae dan organisme eukariot tingkat tinggi tidak jauh berbeda, lo. Demikian pula dengan beberapa gen pada ragi roti yang homolog dengan gen tertentu pada manusia. Salah satu gen dengan kemiripan paling tinggi adalah MSH2 yang banyak diteliti dalam kasus kanker kolon.
- Arabidopsis thaliana
Nama tumbuhan berbunga ini mungkin kurang familiar bagi kebanyakan orang, namun favorit para ahli bioteknologi tanaman. Arabidopsis adalah tumbuhan yang termasuk golongan rerumputan dikotil. Ia dipilih oleh para peneliti karena dapat dikembangkan di dalam ruangan dan memiliki siklus hidup yang pendek (kurang lebih 8-10 minggu). Arabidopsis thaliana hanya memiliki lima kromosom dengan ukuran genom sekitar 120-130 mega pasang basa yang seluruh sekuennya telah diketahui. Gen-gen yang ditemukan pada A. thaliana memiliki fungsi yang sama dengan tanaman budidaya, menjadikannya model yang tepat dalam studi perkembangan dan fisiologis tanaman.
- Drosophila melanogaster
Jangan remehkan lalat buah. Selain memiliki pekerjaan sebagai hama buah, ternyata ia juga punya profesi sampingan berupa organisme model, khususnya di bidang genetika. Jauh sebelum teman-teman dilahirkan di dunia ini, tepatnya pada tahun 1910, D. melanogaster sudah membantu ilmuwan bernama Morgan membuktikan bahwa gen terletak pada kromosom.
Selama puluhan tahun setelahnya proses perkembangan tubuh lalat buah membantu kita memahami cara kerja DNA, menjelaskan mekanisme ilmiah bagaimana Sang Pencipta mengatur satu sel telur yang telah dibuahi agar berkembang secara tepat dan beraturan menjadi sel-sel berbagai jenis. Penelitian juga membuktikan bahwa gen-gen yang berpengaruh pada perkembangan lalat buah memiliki kemiripan dengan gen pada manusia. Dengan demikian, ia cocok digunakan sebagai model penelitian terkait perkembangan tubuh, bahkan penyakit pada manusia.
- Caenorhabditis elegansC. elegans adalah cacing dari jenis nematoda berukuran kurang lebih 1 mm. Ia memiliki sel tubuh dengan jumlah yang tepat 959 buah (selain sel telur dan sperma). Siklus hidup C. elegans tergolong sangat cepat, hanya membutuhkan waktu tiga hari sejak telurnya menetas, menjadi larva, hingga bisa menghasilkan anakan sendiri. Saat ini ilmuwan sudah memiliki peta menit per menit perkembangan hewan ini dari sebuah zigot, sel-sel yang berdiferensiasi dan berpindah, hingga menjadi cacing dewasa. Perpindahan sel-sel C. elegans yang mudah diamati berkontribusi dalam penelitian tentang metastasis sel kanker. Selain itu, di antara hasil penting yang didapat dari penelitian menggunakan C. elegans adalah mekanisme apoptosis (kematian terprogram).
Selain kelima organisme di atas, masih ada beberapa makhluk hidup lain yang dimanfaatkan sebagai organisme model. Di antara organisme tersebut adalah mencit dan tikus rumah yang sering digunakan untuk menguji obat, ikan mas, zebrafish, ulat sutra, dan katak.
Pesan dari tulisan kali ini, jika makhluk sekecil itu saja diberikan Tuhan potensi untuk bermanfaat, apalagi kita manusia yang dikaruniai akal? Maka, kalau saat ini teman-teman merasa kurang berguna, kurang bisa berkontribusi, sedikit prestasi, janganlah berputus asa. Bersemangatlah dalam menggali potensi diri dan berbagi kebaikan sekecil apapun. Ingatlah bahwa, “Tidak ada sesuatu pun di dunia ini yang diciptakan dengan sia-sia.”
Bahan bacaan:
- Alberts, Bary, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter (2014) Essential Cell Biology 4th Garland Science
- Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick (2014) Molecular Biology of the Gene 7th Pearson
Penulis:
Annisa Firdaus Winta Damarsya, alumnus jurusan Biological Science, Nagoya University, Jepang.
Kontak: annisafirdauswd(at)yahoo(dot)co(dot)id
