Skip navigation

Category Archives: Pengetahuan

Sudah 3 tahun nampaknya setelah saya waktu itu ngebuat artikel blog saya yang pertama dan membahas xenobiologi. Oke, kita lihat sedikit…

  1. Artikel pertama saya (dibuat Feb 2013), saya nampaknya masih mendefinisikan xenobiologi sebagai ilmu yang secara spekulatif membahas kemungkinan seperti apa kehidupan yang asing, khususnya di luar angkasa dan sisi alternatif dari evolusi makhluk hidup yang ada. Acuan saya masih sederhana – buku2 Dougal Dixon (After Man, Man After Man, The New Dinosaurs, dan The Future is Wild), artikel2 Prof. Dirk Schulze-Makuch (yang tahun ini baru pensiun)
  2. Artikel kedua saya (dibuat Okt 2014), saya mulai membaca artikelnya Markus (Dr. Markus Schmidt, saya berani manggil nama karena udah pernah ketemuan, kita panggil aja Dr. Schmidt) dan juga mengacu ke beberapa hal yang dibahas di International Conference for Xenobiology (XB1) Genoa. Di sini, selain membahas dengan koridor spekulatif seperti yang pertama, saya menambahkan konsep xenobiologi modern yang berbasis molekuler. Aspek yang juga dibahas adalah kontainmen biologis dengan basis asam nukleat xenobiotika (XNA).

Sekarang, ternyata perkembangan ilmu pengetahuan itu sangat pesat! Sejujurnya sejak 2 tahun lalu itu, saya belajar lebih banyak lagi. Antara saya belajar dari buku Dr. David Darling dan Prof. Dirk Schulze-Makuch, belajar dari jurnal terbaru Dr. Schmidt, Dr. Vitor B. Pinheiro, dan Dr. Phil Holliger… yang beruntungnya saya temui langsung di International Conference for Xenobiology (XB2) Berlin tahun ini!

img_2016

Kebanggaan tahun ini!

Definisi dari Xenobiologi

Selain dengan pendekatan sains, saya juga akan masukkan pendekatan seni. Emang, xenobiologi itu apa??

Menurut Dr. Holliger:

“Creation of biomolecules and ultimately organisms with an expanded chemical repertoire not found elsewhere in nature”

“Pembuatan biomolekul dan secara utuhnya sebuah organisme dengan komponen kimia yang terekspansi dan tidak dapat dijumpai di alam” – komunikasi personal dengan beliau

Sementara di sisi lain,

“Xenobiology is basically an intersection of biology in general, astrobiology, and synthetic or artificial life”

“Xenobiologi pada dasarnya adalah titik temu biologi secara umum, astrobiologi, dan (sistem) kehidupan sintetik atau buatan” – Popa (2010)

Lalu, coba kita cari… xenobiologi itu sendiri adalah kata yang sudah kuno dan beberapa ilmuwan dan ahli sepakat kata itu berubah jadi eksobiologi, lalu astrobiologi. Terus, kok bisa ada biologi sintetik di sini dan astrobiologi? Hubungannya apa??

Oke, di jurnal yang sedang saya susun, saya akan punya definisi saya sendiri:

Xenobiologi adalah ilmu multidisiplin yang membahas kehidupan yang asing secara alami, mencakup kehidupan yang belum pernah kita temui atau masih hipotetikal, dan kehidupan yang asing, berbeda dengan yang alami, tercipta secara sintetik dengan campur tangan manusia

Atau, khusus di blog ini…

Xenobiologi adalah ilmu multidisiplin yang membahas kehidupan yang asing secara alami, mencakup kehidupan yang belum pernah kita temui atau masih hipotetikal, dan kehidupan yang asing, berbeda dengan yang alami, tercipta secara sintetik dengan campur tangan manusia. Definisi hipotetikal merangkul konsep filosofi ‘patafisis (semua fiksi yang diuraikan akan menjadi fakta) untuk makhluk asing dari seluruh multisemesta (multiverse), seluruh kemungkinan alur waktu (timeline), yang belum ditemui di semesta ini di bagian lain ruang angkasa, dan tersembunyi di dalam bumi. Definisi sintetik terletak dari makhluk asing yang tercipta dengan campur tangan manusia dengan bahan2 sintetik, sehingga sangat berbeda dengan makhluk yang ada secara alami

Sebelumnya, saya udah membuat “guideline” dari xenobiologi:

xenobiota-cover-3

Lima aspek xenobiologi

Sebenarnya ini cover dari page Xenobiota, tapi gambar ini bakal sangat membantu. Ehem… jadi ada lima aspek dari xenobiologi, yang sebelumnya saya hanya sebut 2 di artikel sebelumnya, sekarang menjadi:

  1. Kehidupan yang berada di segala kemungkinan multisemesta. Mencakup semua makhluk yang dianggap fiksional, termasuk makhluk mitologi (misal naga), makhluk dalam film (misal Pokemon), dan semacamnya. Konsep “fiksi” dianggap tidak ada dalam ‘patafisika. Kondisi – Spekulatif.
  2. Kehidupan yang berada di segala kemungkinan cabang alur waktu. Bagaimana kemungkinan evolusi makhluk hidup jutaan tahun mendatang? Bagaimana evolusi makhluk hidup jika dinosaurus tidak punah? Kondisi – Spekulatif.
  3. Kehidupan yang berada di dalam semesta ini, di bagian ruang angkasa yang belum terjangkau, dan spekulasi makhluk hidup jika mereka benar2 ada di planet/badan angkasa yang kita kenal. Misal, kehidupan di Mars, Jupiter, dll. Kondisi – Spekulatif, semi nyata (belum ditemukan).
  4. Kehidupan yang saat ini masih tersembunyi dan berada di Bumi. Mengikuti konsep hipotesis “shadow biosphere” yang dicetuskan Dr. Carol. E. Cleland dan Dr. Shirley D. Copley. Kondisi – Semi nyata
  5. Kehidupan sintetik yang memiliki komponen biokimia berbeda dengan organisme alami. Tercipta demikian agar memiliki batas untuk tidak berinteraksi secara genetik dengan organisme alami (biokontainmen). Kondisi – Sintetik.

Banyak juga yak… daripada ribet contoh langsung aja deh!

Xenobiologi – Segala Kemungkinan Kehidupan di Multisemesta (Omnibiota omniversalensis – Life in Alternate Universe)

Konsep yang pertama mencakup semua kemungkinan makhluk hidup di omnisemesta (semua multiversal, secara ruang). Sebut makhluk yang kalian di film, mulai dari Pokemon, Digimon, naga di Game of Thrones, naga di How to Train Your Dragon, dll. Sebagian menyebut mereka makhluk fiktif, yah… padahal dengan jumlah semesta (universe) yang secara teori bisa saja lebih dari satu (multiverse), siapa yang tahu kalo makhluk2 itu ada di semesta lain? Tiap semesta bisa aja punya kondisi konstanta fisika yang berbeda lho. Api yang dingin, gravitasi yang mendorong bukan menarik, pertumbuhan yang kebalik, dll. Cara gampang bayanginnya misal kayak Thor di Marvel Universe, yang dalam mitologi dianggap dewa, ternyata merupakan alien. Secara morfologi dan fisiologi bisa aja mereka berbeda dengan manusia, dan itu yang membuat mereka dianggap dewa. Atau, lihat ilustrasi dari game Portal 2 (Valve) ini:

screen-shot-2016-12-13-at-6-05-43-pm

Bayangkan di multisemesta, ada macam2 bumi karena konstanta fisikanya beda2. Ada bumi yang malam terus, siang terus, yang 90º miring, yang lebih kecil, yang datar, yang bentuknya kayak donat, atau piramida…

screen-shot-2016-12-13-at-6-05-49-pm

…dan masing2 “bumi” itu penghuninya bisa aja bukan manusia, tapi ikan yang pintar, cephalopoda, atau semacamnya (Gambar: Portal 2 – Valve)

Dengan pendekatan xenobiologi yang memungkinkan segala kumungkinan, kita bisa saja menggambar makhluk yang kita kenal sebagai berikut (klik untuk memperbesar – gambar oleh Christopher Stoll):

Xenobiologi – Segala Kemungkinan Perubahan Kehidupan di Sejarah Yang Ada (Alternative timeline)

Apa yang terjadi jika kepunahan dinosaurus 65 juta tahun lalu itu ga pernah terjadi? Apa mungkin mereka mengisi relung ekologis makhluk yang seharusnya ada sekarang? Skenario spekulatif ini sudah pernah digambarkan oleh paleontolog yang nyentrik, Dr. Dougal Dixon di bukunya “The New Dinosaurs”. Bayangin ankilosaurus seperti bison, atau pterosaurus seperti jerapah, kayak gini (klik untuk memperbesar):

 

Selain itu, kira2 bagaimana kehidupan di Bumi 200 juta tahun lagi? Dr. Dixon dan timnya membuat karya lebih ilmiah lagi di buku selanjutnya “The Future is Wild”, seperti ini (klik untuk memperbesar):

Penjabaran xenobiologis ini tidak terbatas segala skenario alternatif, yang bisa aja mengubah alur evolusi makhluk2 ini.

Xenobiologi – Makhluk Yang Mungkin Ada di Angkasa Luar Sana

Xenobiologi sendiri sebelumnya adalah sebuah istilah yang merupakan pendahulu dari astrobiologi, sebelum unsur astrokimia, astrogeologi, dan asal usul kehidupan dimasukkan. Beda dengan astrobiologi yang fokus ke kondisi lingkungan astronomis, xenobiologi fokus ke perkiraan makhluk hidup yang bisa ada di Mars, Europa, Titan, dan lain sebagainya. Saya akan menyertakan konsep makhluk autotrof alternatif selain pengguna cahaya dan kimia, konsep ini dibuat Prof. Dirk Schulze-Makuch dan rekan2nya, sebagai berikut (gambar dibuat ulang oleh saya sendiri, klik untuk memperbesar):

speculative-autotrophs

Termoautotrof (A), osmoautotrof (B), kinetoautotrof (C), dan magnetoautotrof (D)

Di Bumi, kita mengenal dua jenis autotrof: fotoautotrof (organisme yang mensintesis makanannya sendiri dengan cahaya) dan kemoautotrof (dengan kimia). Di planet lain, di mana cahaya dan kimia bukan hal yang dominan, bisa saja sumber lain digunakan seperti panas, gradien osmosis, gerakan, dan medan magnet, seperti gambar di atas.

Xenobiologi – Makhluk Yang Tersembunyi di Bumi

Konsep hipotesis “Shadow biosphere” yang dicetus Cleland and Copley pada tahun 2005 merupakan gambaran bahwa kehidupan asing bisa saja tersembunyi di Bumi, dan makhluk2 tadi belum tentu memiliki proses biokimia yang sama dengan kita. Bagaimana hal ini terjadi? Bisa aja mereka muncul akibat adaptasi lingkungan ekstrim dan proses spesiasi yang mengisolasi mereka secara geografis yang juga ekstrim, sehingga mereka benar2 langka dan tersamarkan. Hipotesis lain adalah kemungkinan adanya proses pembentukan makhluk hidup (biogenesis) yang berbeda secara proses atau waktu dari makhluk hidup yang ada sekarang, yaitu 5 milyar tahun lalu, hipotesis ini bisa disebut “Second Genesis” dan dibahas dalam jurnal buatan Davies dan Lineweaver pada tahun 2005. Proses2 hipotetikal ini memungkinkan untuk melahirkan makhluk2 lebih dari ekstremofil yang kita ketahui.

13876677_1654178768234161_6529910144602858176_n

Ansestral kehidupan kedua di Bumi?

Dulu kita nyaris menemukan organisme seperti ini yaitu mikroba Halomonas strain GFAJ-1 yang sempat dikira memanfaatkan arsenat untuk komponen asam nukleatnya menggantikan fosfat. Namun hal ini terbantahkan karena ternyata GFAJ-1 hanya organisme yang toleran dengan hidup di lingkungan arsenat berlimpah. Kita memiliki banyak organisme ekstremofil di planet ini termasuk Monocercomonoides, organisme eukaryota yang tidak memiliki mitokondria, namun sejauh ini belum ditemukan organisme dengan proses biokimia yang berbeda dengan kita. Tapi, melihat luasnya permukaan Bumi dan dalamnya kerak Bumi, bukan tidak mungkin ada tempat yang kita tidak tahu dan belum terpetakan, dan di sana terdapat kehidupan yang asing. Bahkan dengan definisi ini, makhluk gaib yang berbasis energi seharusnya termasuk kategori ini lho.

Xenobiologi – Makhluk Hidup Sintetik

Ini adalah definisi xenobiologi yang paling maju seperti yang sebelumnya dijelaskan oleh Dr. Holliger, dan disebutkan dalam jurnal Dr. Schmidt di tahun 2010. Xenobiologi yang merupakan level tertinggi dari ilmu biologi rekayasa (di atas rekayasa genetika dan biologi sintetika) ini diciptakan untuk memberi batasan antara makhluk hidup sintetik dan alami. Batasan ini bertujuan agar makhluk hidup sintetik ini tidak “mencemari” keragaman genetika organisme natural, dan pemisahan ini dilakukan dengan merekayasa asam nukleat xenobiotika (XNA) yang memisahkan mereka dari sistem alami DNA-RNA (Schmidt dan de Lorenzo, 2016; Torres et al., 2016) .

Screen Shot 2014-10-16 at 10.36.24 PM

Asam nukleat berbasis treosa (TNA) dan heksosa (HNA), contoh jenis XNA (Schmidt, 2010)

Selain itu, yang saya baca, organisme sintetik ini bisa dirancang untuk menghasilkan produk yang tidak disintesis makhluk hidup alami, misalnya integrasi basa nukleotida baru untuk introduksi asam amino baru, hingga introduksi jalur metabolisme baru seperti siklus Calvin ke mikroba seperti E. coli (dipaparkan Dr. Niv Antonovsky dari Weizmann Institute di XB2), dan mengubah siklus Calvin agar lebih efisien dalam mengikat karbon (Dr. Tobias Erb dan Dr. Anton Bar-Even dari Max Planck Institute di XB2).

Perkembangan sejauh ini, mereka masih terus melakukan pengujian, dan dipaparkan Dr. Vitor Pinheiro bahwa beliau dan tim nya termasuk kolaborasi dengan Dr. Phil Holliger akan menguji coba XNA ke makhluk hidup atau secara in vivo.

Saya sendiri dengan pacar saya, Ghea, dan dua dosen saya di Åbo Akademi University saat ini sedang membuat paper terkait xenobiologi, khususnya tentang XNA. Dalam setahun ke depan, kemungkinan saya juga akan membuat lagi. Menuju prakiraan XB3 tahun 2018, saya akan membawa 3 publikasi xenobiologi terkait XNA. Tentang apa itu? Tunggu aja tanggal mainnya 🙂

Membahas xenobiologi memang membuat kita menembus batas atau zona abu2 yang menghubungkan sains dengan seni sebagai data spekulatif. Empat dari lima komponen xenobiologi sendiri yang saya sebutkan (selain yang sintetik) merupakan biologi spekulatif semua. Tapi semua yang spekulatif ini sebenarnya akan menjadi nyata jika kita benar2 menemukan alien di luar sana dan menelitinya secara langsung.

“Omne possibile exegit existere”

“Semua hal yang mungkin menunggu untuk menjadi nyata” – Gottfried Wilhelm Leibniz dalam de Veritatibus Primis (1686), ungkapan yang menjadi motto XB2 Berlin

-AW-

Bibiografi:

Ambrogelly, A., Palioura, S. and Söll, D., 2007. Natural expansion of the genetic code. Nature chemical biology, 3(1), pp.29-35.

Antonovsky, N., Gleizer, S., Noor, E., Zohar, Y., Herz, E., Barenholz, U., Zelcbuch, L., Amram, S., Wides, A., Tepper, N., Davidi, D., Bar-On, Y., Bareia, T., Wemick, D.G., Shani, I., Malitsky, S., Jona, G., Bar-Even, A., and Milo, R., 2016. Sugar Synthesis from CO2 in Escherichia coli. Cell, 166(1), pp.115-125.

Cleland, C.E. and Copley, S.D., 2005. The possibility of alternative microbial life on Earth. International Journal of Astrobiology, 4(3-4), pp.165-173.

Darling, D. and Schulze-Makuch, D., 2016. The Extraterrestrial Encyclopedia. First Edition Design Publishing, New York.

Davies, P.C. and Lineweaver, C.H., 2005. Finding a second sample of life on Earth. Astrobiology, 5(2), pp.154-163.

Erb, T.J., Kiefer, P., Hattendorf, B., Günther, D. and Vorholt, J.A., 2012. GFAJ-1 is an arsenate-resistant, phosphate-dependent organism. Science,337(6093), pp.467-470.

Impey, C., 2011. The living cosmos: our search for life in the universe. Cambridge University Press, pp.189.

Karnkowska, A., Vacek, V., Zubáčová, Z., Treitli, S.C., Petrželková, R., Eme, L., Novák, L., Žárský, V., Barlow, L.D., Herman, E.K. and Soukal, P., 2016. A eukaryote without a mitochondrial organelle. Current Biology, 26(10), pp.1274-1284.

Kim, J.I. and Cox, M.M., 2002. The RecA proteins of Deinococcus radiodurans and Escherichia coli promote DNA strand exchange via inverse pathways. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(12), pp.7917-7921.

Lodders, K. 2010. Exoplanet Chemistry. In: Barnes, R. ed., 2010. Formation and evolution of exoplanets. Glasgow, John Wiley & Sons, pp.169.

Malyshev, D.A., Dhami, K., Lavergne, T., Chen, T., Dai, N., Foster, J.M., Corrêa, I.R. and Romesberg, F.E., 2014. A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet. Nature, 509(7500), pp.385-388.

Mix, L.J., 2009. Life in Space: Astrobiology for Everyone. Harvard University Press, pp.4-5.

Muller, A.W. and Schulze-Makuch, D., 2006. Thermal energy and the origin of life. Origins of Life and Evolution of Biospheres, 36(2), pp.177-189.

Pinheiro, V.B., Taylor, A.I., Cozens, C., Abramov, M., Renders, M., Zhang, S., Chaput, J.C., Wengel, J., Peak-Chew, S.Y., McLaughlin, S.H. and Herdewijn, P., 2012. Synthetic genetic polymers capable of heredity and evolution. Science, 336(6079), pp.341-344.

Popa, R., 2010. Necessity, futility and the possibility of defining life are all embedded in its origin as a punctuated-gradualism. Origins of Life and Evolution of Biospheres, 40(2), pp.183-190.

Reaves, M.L., Sinha, S., Rabinowitz, J.D., Kruglyak, L. and Redfield, R.J., 2012. Absence of detectable arsenate in DNA from arsenate-grown GFAJ-1 cells. Science, 337(6093), pp.470-473.

Sagan, C. and Salpeter, E.E., 1976. Particles, environments, and possible ecologies in the Jovian atmosphere. The Astrophysical Journal Supplement Series, 32, pp.737-755.

Schmidt, M., 2010. Xenobiology: a new form of life as the ultimate biosafety tool. Bioessays, 32(4), pp.322-331.

Schmidt, M. and de Lorenzo, V., 2016. Synthetic bugs on the loose: containment options for deeply engineered (micro) organisms. Current opinion in biotechnology38, pp.90-96.

Schmitt-Kopplin, P., Gabelica, Z., Gougeon, R.D., Fekete, A., Kanawati, B., Harir, M., Gebefuegi, I., Eckel, G. and Hertkorn, N., 2010. High molecular diversity of extraterrestrial organic matter in Murchison meteorite revealed 40 years after its fall. Proceedings of the National Academy of Sciences,107(7), pp.2763-2768.

Schulze-Makuch, D. and Irwin, L.N., 2002. Energy cycling and hypothetical organisms in Europa’s ocean. Astrobiology, 2(1), pp.105-121.

Schulze-Makuch, D. and Irwin, L.N., 2008. Life in the universe: expectations and constraints. Springer Science & Business Media.

Stoeckenius, W., 1981. Walsby’s square bacterium: fine structure of an orthogonal procaryote. Journal of bacteriology, 148(1), pp.352-360

Taylor, A.I. and Holliger, P., 2015. Directed evolution of artificial enzymes (XNAzymes) from diverse repertoires of synthetic genetic polymers. Nature Protocols, 10(10), pp.1625-1642.

Taylor, A.I., Pinheiro, V.B., Smola, M.J., Morgunov, A.S., Peak-Chew, S., Cozens, C., Weeks, K.M., Herdewijn, P. and Holliger, P., 2015. Catalysts from synthetic genetic polymers. Nature, 518(7539), pp.427-430.

Torres, L., Krüger, A., Csibra, E., Gianni, E. and Pinheiro, V.B., 2016. Synthetic biology approaches to biological containment: pre-emptively tackling potential risks. Essays in Biochemistry60(4), pp.393-410.

Ward, P., and Brownlee D., 2000. Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe. Copernicus Book, New York.

Wolfe-Simon, F., Blum, J.S., Kulp, T.R., Gordon, G.W., Hoeft, S.E., Pett-Ridge, J., Stolz, J.F., Webb, S.M., Weber, P.K., Davies, P.C. and Anbar, A.D., 2011. A bacterium that can grow by using arsenic instead of phosphorus. Science, 332(6034), pp.1163-1166.

Iklan

Ilmu pengetahuan adalah sesuatu yang gak pernah sama karena selalu berubah, khususnya ilmu biologi. Pada dasarnya pemahaman dari ilmu biologi akan mengantarkan kita pada konsep penciptaan dan pengertian atas kehidupan. Berkembang dari filsafat atas kehidupan, lahirnya ilmu pertanian, ilmu kedokteran, hingga bioteknologi muncul sebagai cabang ilmu baru. Bermain2 dengan rancang bangun kehidupan sekarang mungkin sudah menjadi hal yang lumrah, baik secara teoritis dan hipotetikal hingga aplikatif.

Sebelumnya saya pernah membuat artikel tentang suatu ilmu yang saya sendiri sebut sebagai xenobiologi pada tahun 2013. Di sana saya menyebutkan bahwa xenobiologi adalah bagian ilmu biologi yang membahas makhluk asing dengan penjabaran yang kita ketahui. Namun, seiring waktu berjalan dan meski cuma dalam 1 tahun, definisi itu berubah.

Semenjak konferensi ilmiah xenobiologi (XB1) di Genoa pada Mei 2014 ini, xenobiologi memiliki 2 makna:

  1. Xenobiologi dalam konteks biologi spekulasi yang menjadi preferensi awal saya, secara definisi saya kembangkan menjadi ilmu yang menjelaskan fenomena biologi yang ada pada organisme asing (alien) secara spekulatif menggunakan biologi atau bidang keilmuan yang sudah ada, atau dalam konteks pembahasan pengandaian atau patafisika (dekonstruksi alien).
  2. Xenobiologi dalam konteks biologi sintetik seperti yang ada di konferensi di Genoa itu atau saya prefer sebagai xenobioteknologi, adalah sebuah ilmu bagian dari bioteknologi yang merupakan pengembangan dari biologi sintetik. Dikemukakan oleh Markus Schmidt (2010) bahwa xenobiologi ini dianggap sebagai alat pengaman dan membuka peluang sebagai kanvas baru dalam kreasi sistem hidup baru yang benar2 baru dari nol. Arti keseluruhan: Ilmu yang membahas penerapan bioteknologi untuk membuat kehidupan yang benar2 baru dan sesuai rancangan yang kita buat, serta tidak bersinggungan dengan sistem hidup yang ada di bumi sebelumnya (alienisasi kreasi).

Xenobiologi dalam konsep pertama memang cenderung menerawang, pendekatan biologi yang diketahui (biology on life as we know it) dan pendekatan artistik memang perlu. Karena akar dari ide ini memang menjawab bagaimana alien yang digambarkan itu berfungsi dengan cara paling logis yang bisa diterima. Misal yang satu ini:

anatomica_draconis_by_katepfeilschiefter-d4i7aq5

Anatomi naga oleh Kate Pfeilschiefter.

Kita jelas tahu bahwa naga itu ga ada atau seenggaknya belum terbukti ada. Tapi kita bisa menggambarkannya dengan apa yang kita ketahui. Contoh lain:

Screen Shot 2014-10-17 at 8.53.45 AM

Anatomi Charmender (Pokemon), gambar dari Bustedtees.

Charmender dijelaskan dengan bagaimana ada organ penghasil api di tubuhnya dan segala komponen penyokong ignisi dari api.

Feeds_on_Sound_by_nJoo

Hewan pemakan suara oleh Andrew Hou.

Kali ini yang ditawarkan adalah konsep ilmiah. Makhluk di atas digambarkan sebagai makhluk yang memproses getaran suara menjadi sumber energinya (audioautotrof/kinetoautotrof). Disebutkan bahwa membran di antara lingkaran di sekitar tubuhnya menangkap getaran dan menjadikannya energi. Kemungkinannya adalah getaran itu diproses menjadi aliran energi.

Sebenarnya masih banyak contoh lain, lainnya adalah bagaimana penggambaran evolusi masa mendatang.

Sementara xenobiologi dari poin kedua digambarkan sebagai konsep pembuatan alien secara sintetik.

Screen Shot 2014-10-16 at 10.36.00 PM

Penjabaran xenobiologi oleh Schmidt (2010).

Schmidt menggambarkan bahwa xenobiologi ini menggabungkan konsep exobiologi (tepatnya di sini astrobiologi) yang membahas kemungkinan komponen biokimia penyusun kehidupan yang tidak umum, sistem kimia, asal usul pembentuk makhluk hidup, dan biologi sintetik yang sedang berkembang. Xenobiologi ini memberikan peluang untuk kita mendesain keseluruhan sistem organisme dari nol, pada kanvas yang kosong.

Tabel: Penyusun Nukleotida Alternatif (Schmidt, 2010)

Screen Shot 2014-10-16 at 10.36.40 PM

Screen Shot 2014-10-16 at 10.36.24 PM

Contoh rangka gula menggunakan treosa dan heksosa (Schmidt, 2010)

Kita memiliki DNA dan RNA yang memiliki komponen gula dasar deoksiribosa dan ribosa. DNA berguna sebagai penyimpan blueprint makhluk hidup. RNA sebagai molekul perantara yang membawa kode blueprint DNA untuk mengkode protein spesifik di ribosom untuk pembuatan protein. Penggunaan heksosa dalam HNA dan treosa dalam TNA akan membuat blueprint jenis baru atau disebut asam nukleat asing (XNA) di mana XNA akan menjadi “tak tampak” dalam sistem normal DNA-RNA. Sehingga “kreasi” menggunakan XNA dan sebagainya akan menjadi bebas untuk kita merancang sistem baru. Penyalinan dari DNA ke sistem baru XNA bisa diprediksi menjadi:

Screen Shot 2014-10-16 at 10.37.11 PM

(Schmidt, 2010)

Diagram A hingga H adalah 2 skema dalam penyalinan atau penggunaan XNA. A adalah sistem yang kita ketahui dengan B adalah XNA yang tidak berguna di sistem natural. Penggunaan rekayasa protein untuk membuat XNA replikase pada C membuat XNA mampu mereplikasi diri dengan XNTP (Xeno Nucleotida Tri Fosfat). Dari sistem C, kita bisa membuat sistem D di mana XNA bisa ditranskripsikan menjadi RNA sehingga pada E XNA akan menjadi sistem sintetik dalam ekspresi gen yang kemudian pada F kita mengeliminasi sistem natural (DNA) sehingga segala blueprint berasal dari XNA. Opsi lain adalah dari C ke sistem G di mana diciptakan molekul transkripsi analog RNA yang disebut X2NA dan sebagai analog dari ribosom dalam sintesis protein diciptakan xenosom sehingga pada H kita bisa melihat sistem yang benar2 baru.

Selama 4,5 miliar tahun, kehidupan di bumi sudah berkembang dan berevolusi dari nol ke kompleksitas maksimum. Dengan xenobiologi yang diusulkan Markus Schmidt ini, kita bisa dengan kata lain menciptakan “tunas baru” dari pohon kehidupan.

Screen Shot 2014-10-16 at 10.37.27 PM

“Pohon baru” dunia XNA (Schmidt, 2010)

Kita belum tahu dunia seperti apa yang akan tercipta dengan alien sintetik ini. Yang jelas, disebutkan juga bahwa perlu diciptakan sistem kendali untuk mencegah “bocornya” sistem sintetik ini ke sistem natural yang berisiko kerusakan sistem. Tapi yang jelas, lahirnya xenobiologi arti kedua ini memungkinkan para peneliti melepaskan ide gilanya dengan lebih bebas dengan kanvas baru sesuai banyaknya jenis XNA yang dibuat.

Secara filosofi, saya berpikir… manusia adalah makhluk yang menemukan hal asing dan menjadikannya hal biasa dan juga makhluk yang mengubah hal biasa menjadi hal baru yang cenderung asing.

Memang, dalam sains… kita tak akan lepas dari aspek estetika dan juga etika.

-AW-

Referensi:

Schmidt, M. (2010). Xenobiology: a new form of life as the ultimate biosafety tool. Bioessays 32(4): 322-331.

Otak manusia itu luar biasa. Memiliki kapabilitas untuk menguasai aspek “mind over matter” yang legendaris itu yang mungkin ketika kita mendengarkannya, hal ini nampak sangat paranormal sekali. Di artikel ini, saya akan membahas aspek yang beda dengan bahasan2 saya sebelumnya. Sebelumnya, secara singkat saya pernah membahas tentang kemampuan yang sifatnya gifted walau bisa dibuka/dilatih dan penjelasannya sangat parapsikologis (gimana ngga, ada gitu penjelasan yang sudah konkrit soal psikrometri, telepati, klervoyans, dan semacamnya?), tapi kali ini ke arah yang lain. Beda dengan bagaimana cara berpikir positif yang menurut seri buku oleh Rhonda Byrne, The Secret (juga The Power dan The Magic) kita bisa bahkan mengubah bagaimana segala hal berjalan dan mempercepat kemampuan penyembuhan diri dari penyakit di atas rata2, ataupun kemampuan superpower yang terjadi akibat mutasi atau faktor internal (percaya atau ngga, hal versi simpel dari X-Men itu ada).  Bahasan kita kali ini lebih ke kekuatan pikiran yang bisa mengubah kontrol diri kita sendiri. Kebanyakan dari ini, saya dapatkan dari para pertapa di Asia Timur dan Selatan yang dengan fokus dan meditasi, konon dirinya bisa menguasai kebebasan dari berat (weightlessness), kebebasan dari makan dan minum, dan kemampuan meregulasi sistem internal tubuh yang seharusnya otonom. Yak, 3 ini dulu deh bahasan saya!

Kemampuan Bebas Berat (Weightlessness Levitation)

“Let go your worldly tether. Enter the void. Empty, and become wind (Lepaskan ikatan duniawimu. Masuki titik kehampaan. Kosong, dan jadilah angin” – Guru Laghima, pengendali angin yang hidup ribuan tahun silam menurut cerita The Legend of Korra, dibawa kembali oleh Zaheer.

Screen Shot 2014-08-23 at 9.51.00 AM

Oh ya… Spoiler alert!

Baru semalam saya menikmati 2 episode terakhir buku ketiga dari The Legend of Korra yang pada cerita itu, salah satu tokoh antagonis utama seri ini, Zaheer, berhasil menguasai teknik terbang setelah melepaskan pikirannya dari faktor duniawi (di film, dijelaskan sekilas setelah kekasihnya, P’Li mati, dan tidak ada hal yang mengikatnya lagi) Zaheer membebaskan pikirannya dan melayang di atas udara. Sebenarnya rumor yang terjadi di dunia nyata gak seekstrim itu juga sih. Kalau para pertapa Buddha benar2 bisa terbang dengan ilmu ini, dunia sudah gempar dari lama. Mereka sejauh berita, hanya melayang beberapa sentimeter (atau meter) dari tanah. Dibanding 2 hal bahasan saya yang setelah ini, topik “terbang” ini cenderung kontroversial dan saya sendiri skeptis sampai suatu hari saya bisa melihatnya sendiri.

Penjelasan saya? Ntah… fokus di meditasi di titik yang dalam, melepaskan segala pikiran, dan terbang.

Screen Shot 2014-08-23 at 9.53.57 AM

Disebutkan di halaman sumber, apakah sang pendeta benar2 bisa menguasai ilmu terbang atau hanya sekedar jago menjaga keseimbangan adalah misteri yang menarik.

Saya pun perlu mengerti, sekosong apa pikiran itu dan apa kendali yang dilepaskan? Karena kalau sangat kosong, orang mati pun juga kosong pikirannya. Apakah hanya sekedar faktor metafisis saja yang bermain dalam hal ini? Ntahlah…

Sumber:

Pravda.ru: Modern science still turns a blind eye on levitation.

News Irish News: Galway shoppers brought to a standstill as street performer causes a stir with levitation act.

Kemampuan Terbebas Dari Makan dan Minum

Pernah menjadi suatu bahasan mengenai pertapa India yang tidak makan dan minum selama 70 tahun bernama Prahlad Jani. 

Screen Shot 2014-08-23 at 10.04.29 AM

Guru Prahlad Jani (sumber di sini).

Disebutkan dari umur 11 tahun beliau mendapat pencerahan dan menjadi seorang “guru” spiritual. Percaya dalam meditasinya mendapatkan “elixir” nutrisi dari para dewa, ia tidak makan atau minum sedikitpun. Penelitian telah dilakukan pada tahun 2003 dan 2010. Keduanya melibatkan isolasi dari sang guru di ruang tersegel tapi terawasi (pada 2003 10 hari, pada 2010 14 hari). Kedua pengamatan menunjukkan bahwa beliau secara nyata menghasilkan urin di kantung kemihnya, namun tidak menjadi kencing. Begitu juga dilaporkan bahwa beliau tidak BAB. Pengamatan atas serum darah leptin (berperan menunjukkan bahwa badan sudah puas) dan ghrelin (kebalikannya… pemberi indikasi lapar) menunjukkan kemampuan adaptasi yang sangat tinggi dalam kondisi kelaparan dan dehidrasi. 

Saya setuju dalam hal jika pengamatan ini dilanjutkan, kemampuan manusia untuk mengembangkan metode hibernasi dalam kondisi perjalanan jauh yang interstelar atau dalam peperangan bisa diterapkan. Secara personal? Mungkin pengamatan fisiologis perlu dilakukan. Mungkin pengamatan osmoprotektan yang lazim seperti gula trehalosa yang berperan dalam proses hibernasi bisa dilihat.

Sumber:

Mail Online: The man who says he hasn’t eaten or drunk for 70 years: Why are eminent doctors taking him seriously?

The Times of India: Fast-hungry Mataji’s claim endorsed.

Kemampuan Mengendalikan Sistem Otonom Tubuh

Jika ada yang pernah nonton atau baca anime/manga One Piece, pasti tahu anggota Cipher Poll (CP) 9 yang bernama Kumadori. 

Screen Shot 2014-08-23 at 10.22.33 AM

CP 9 Kumadori.

Sekilas cerita, Kumadori disebutkan sebagai sennin (仙人), pertapa dalam legenda Jepang yang mampu mengendalikan organ otonom tubuh dari organ pencernaan sampai ujung rambut dan bisa hidup abadi. Di cerita pun, dia bisa memegang objek dengan rambutnya dan juga makan yang banyak lalu kemudian memprosesnya seketika. Cukup fiktif ya kedengarannya. Tapi ternyata meditasi terbukti membuat seseorang bisa mengatur minimal suhu tubuhnya.

Screen Shot 2014-08-23 at 10.29.40 AM

Pengamatan pada pertapa (sumber di sini).

Pada percobaan yang gambarnya kita bisa lihat di atas yang dilakukan di Normandia, Perancis, dilakukan pengamatan pada seorang pendeta yang melakukan meditasi. Dengan meditasi, ia mampu menaikkan suhu tubuhnya dan mengeringkan handuk basah yang diletakkan di pundaknya. Seorang Associate Professor dari Sekolah Kedokteran Universitas Harvard, Herbert Benson juga pernah mengamati seorang praktisi di India yang dengan meditasi mampu menurunkan proses metabolisme tubuhnya hingga 64%, mengurangi kebutuhan oksigen, proses metabolisme fisiologis, dan persepsi hingga 10-15% dalam kondisi tidur (pembanding) dan 17% pada meditasi. 

Jika kemampuan meditasi ini bisa diterapkan pada orang pada umumnya, seseorang bisa menekan kondisi tubuhnya jika terjadi keadaan darurat yang menyulitkannya untuk makan, minum, serta menurunkan kondisi stress pada dirinya.

Sumber: 

Harvard University Gazette: Meditation changes temperature – Mind controls body in extreme experiments.

Banyak hal yang dihadapi para peneliti di atas (yang telah mengamati, yang bukan baru sekedar mendapatkan rumor), antara lain adalah dana (tentu saja) dan ruangan yang sesuai dengan kondisi umum meditasi dan tidak berisik (karena alat2 medis bisa berisik) dan bisa mengurangi faktor bias pada pengamatan yang dibandingkan dengan klaim di tempat umum/tempat awal para pendeta. 

Pengamatan hal terkait “mind over body” ini sangat menarik dan saya sejujurnya ingin bisa melihat perkembangannya dari jurnal ilmiah. Semoga saja semakin ke depan, sains bisa mendekripsikan hal2 yang terjadi secara metafisika, bukan sekedar membantahkannya. Karena sains adalah art dan alat bantu. Kreatif, transendental, tidak hanya kaku walaupun sains menggunakan alat ukur yang empiris. Lihat negara kita. Masih banyak hal mistis, tapi malah tetap dipraktekkan. Mengapa tidak diamati daripada sekedar diperangi oleh agamawan radikal ataupun mereka yang mengaku ilmuwan/saintis/cendekiawan yang selalu berpikir ilmiah dan rasional?

Karena dibalik hal irrasionalitas, ada hal2 alami yang kita belum tahu. Menurut saya atas kalimat yang lagi2 saya dapat dari The Legend of Korra:

“Natural order is disorder (Ketataan dal am alam adalah ketidaktertataan)” – Zaheer.

Bukan berarti kita harus mengembalikan segala sesuatu yang teratur menjadi berantakan. Tapi bahwa hal keteraturan tertinggi di alam adalah hal yang abstrak, dan kasat mata. Hal inilah yang juga perlu dilihat lebih dekat jika kita ingin mengetahui bagaimana alam dan tubuh kita sendiri bekerja.

-AW-

Yak, selamat pagi para pembaca! Semoga masih segar saja dengan suasana kemerdekaan RI yang ke-69 ini!

Pagi ini saya mau ngebahas secara random tentang salah satu kemampuan yang ada di One Piece. Bagi pembaca manga satu ini, buah iblis tipe Paramecia satu ini… Nikyu Nikyu no Mi (ニキュニキュの実) adalah buah yang dimakan oleh salah satu eks-revolusioner yang menjadi bahan percobaan Dr. Vegapunk dan juga menjadi salah satu dari Ouka Shichibukai, Bartholomew Kuma.

Dari beberapa buah yang menarik perhatian saya, buah yang satu ini termasuk highlight. Kenapa? Mari kita ulas kemampuan buah ini!

Pertama, kekuatan buah ini mampu memindahkan segala sesuatu. Serangan musuh? Dibelokkan. Objek? Bisa dilempar ke tempat lain yang jaraknya 3 hari dari posisi awal (tanpa saya tahu berapa kecepatan objek ini bergerak).

640px-Kuma_deflects

 

Serangan yang belok…

Kedua, kekuatan buah ini bisa dipakai untuk menghimpun sesuatu; material atau imaterial untuk kemudian bisa dipindahkan seolah sebagai objek. Contoh: Semua rasa sakit yang dirasakan Luffy di pertarungan Thriller Bark melawan Gekko Moria untuk dipindahkan ke Zoro dan juga udara di sekitar Kuma yang dikumpulkan, dikompres, untuk dilepas lagi sebagai jurus “Ursus Shock” yang eksplosif.

640px-Kuma_Destroys_Thriller_Bark

URSUS SHOCK!!

Ursus_Shock

Lebih dekat lagi mengenai jurus ini…

640px-Kuma_Takes_Away_Luffy's_Pain

Kuma mengeluarkan rasa sakit dari Luffy.

Dari dua aspek itu, ditambah fakta bahwa Kuma adalah spesimen hidup dari Dr. Vegapunk, ini menghasilkan teori yang menarik yang pernah saya baca suatu hari dan ingin saya bahas lagi: Penggunaan buah ini secara lebih jauh lagi bisa dipakai untuk memindahkan efek buah iblis lainnya.

Mungkin ini menjadi penjelasan atas 2 penelitian dari Dr. Vegapunk:

  1. Memindahkan kekuatan buah iblis Pika Pika no Mi dari Admiral Kizaru/Borsalino ke Pacifista.
  2. Memindahkan kekuatan buah setan ke benda mati/tak hidup.

Untuk poin Pacifista, tentu jelas tidak semua jurus dipakai. Ntah yang dipindahkan sekedar di properti dari buahnya, atau kemampuan yang dipindahkan dari Kizaru saat diminta “mempraktekan” tembakan laser yang sama di mulut Pacifista saja, atau “bundelan” energi yang dipindahkan dari saat Kizaru mengeluarkan jurus “Yasakani no Magatama” untuk disimpan di dalam Pacifista. Tapi menurut saya secara pribadi yang mungkin adalah sedikit bagian dari energi buahnya di Kizaru yang dipindahkan dan disimpan sebagai energi siap lepas di dalam Pacifista.

640px-Yasakani_no_Magatama

Jurus Kizaru, “Yasakani no Magatama”

640px-Pacifista_blast

Laser dari mulut Pacifista.

Poin objek yang dianggap dibuat untuk “memakan” buah iblis ini menarik. Coba pikir bagaimana Dr. Vegapunk memasukkan buah itu ke dalam objek? Salah satu teori yang cukup mungkin adalah menggunakan Nikyu Nikyu no Mi dari Kuma untuk memindahkan “setan” dari buah iblis tertentu ke objek.

Zo_Zo_no_Mi_Infobox

Inu_Inu_no_Mi,_Model_Dachshund_Infobox

Funkfreed (Zo Zo no Mi) dan Lassoo (Inu Inu no Mi model Daschund)

Poin lain yang merupakan pemikiran yang bisa saja terjadi… bisakah Kuma dengan kekuatan miliknya memindahkan jiwa atau roh lawan? Kalau iya… ini cukup seram.

Mungkin ada ide atau pemikiran lain? Share aja di komen!

-AW-

Sumber gambar: http://onepiece.wikia.com

 

Saya menulis artikel ini, saya mendapat ilham setelah membaca tulisan2 ini di Wikipedia: Picotechnology dan Femtotechnology.

Kita tentu sudah sangat paham mengenai Mikrobiologi. Keilmuan yang merupakan cabang ilmu Biologi yang terfokus ke mikroorganisme dan sel2. Sel yang merupakan unit fungsional terkecil makhluk hidup yang masih memiliki sifat hidup (metabolisme, reproduksi, dll) semua diamati dalam skala mikro ini. Mikro dijabarkan sebagai satu per sejuta. Jelas dalam hal ini bahasannya adalah masih makhluk hidup renik dan interaksinya.

Mari kita melangkah lebih jauh. Nanobiologi, ternyata sudah bisa terjabarkan di Wikipedia juga, baca yang Bionanoteknologi (karena Nanobioteknologi adalah penerapan komponen fisika nano yang secara teknologi ke sistem biologi, sementara Bionanoteknologi adalah penerapan teknologi terkait sistem biologi). Nano… satu per semilyar. Yang bisa dilakukan? Pembuatan rekayasa molekul lipida untuk skala rekayasa terkait obat2an (penerapan misel untuk terapi gen, dll), terus perakitan struktur nano dengan asam nukleat. Ini juga bisa menjadi penghubung ke biologi sintetika yang memanipulasi asam nukleat. Dengan pendekatan nano, manipulasi basa dan kreasi protein atau metabolit lain jadi lebih mungkin.

Lebih jauh lagi… apa yang bisa dilakukan? Pikobiologi… satu per setriliun. Pikotobiologi… menurut saya akan berguna untuk rekayasa menggunakan fisika kuantum untuk “merancang” senyawa yang berperan di sistem biologi. Kita kali ini main di level senyawa dan superatomik serta interatomik. Kira2 apa yang bisa dilakukan? Manipulasi logam untuk gugus prostetik enzim? Merancang ulang struktur DNA? Apa yang bisa kita coba? Masih banyak.

Femtobiologi… dengan femto satu per 10^15, atau skala atomik. Saya rasa ini mungkin bisa dipakai untuk rekayasa atom radioaktif untuk dipakai dan dilihat interaksinya ke sistem biologi.

Attobiologi dan seterusnya sebenarnya adalah ide gila saya. Skala atto (1 per 10^18) udah sangat kecil dan atomik. Mungkin bisa dipakai untuk penyempurnaan mikroskop? Penerapan gelombang untuk biologi? Atau mungkin mencari definisi kehidupan yang tidak kita ketahui?

Sebenarnya banyak hubungan antara satu disiplin ilmu dan lainnya. Itu semua tergantung bagaimana kita mencari jembatannya dan mau dibawa sejauh apa dengan kreativitas otak kita?

-AW-

Pagi ini… tepat di umur 24 tahun 11 bulan ini (yak sebulan lagi!). Saya tiba2 pengen berbagi buat yang bertanya ke saya,

“Dit, apa mimpi yang sekaligus cita2 terbesar lo sebagai ilmuwan atau yah… calon profesor nantinya?”

Ada 12… mungkin ini aneh karena angkanya kebetulan sama dengan “Twelve Labours of Hercules“, yak… ini kurang lebih…

1. Ingin menanam di luar angkasa dan tanah selain bumi.

1

Bersamaan dengan didengungkannya rencana SPX 2020 oleh NASA yang pada 2 bulan lalu masih merupakan proposal penelitian, saya sejujurnya ingin mencari kesempatan untuk bisa bergabung dengan mereka di rencana MPX (Mars Plant Experimentation) dan LPX (Lunar Plant Experimentation). Untuk itu saya saat ini masih membuat paper bersama seorang dosen saya yang memiliki keahlian di bidang astronomi, sebelum saya mencoba lebih lanjut mengontak NASA (harapannya kejelasan keberterimaan proposal penelitian mereka ke markas pusat NASA udah dalam kondisi diterima. Emang subjek mereka apa? Tanaman Arabidopsis thaliana dengan tolak ukur perubahan CO2. Tapi sejujurnya, saya seminimal2nya pengen menaruh tanaman saya (ntah biji atau kultur jaringan) di ISS (International Space Station). Atas majunya perkembangan usaha saya ini, saya sejujurnya mau bilang makasih sedalam2nya pada Nita yang ngedukung saya terus.

2. Ingin melakukan modifikasi pada protokol standar kultur jaringan tanaman sehingga kita bisa melakukannya dengan efisien dan bisa di mana saja.

2

Ide ini sudah saya pikirkan sejak tahun 2013 lalu dan baru menghangat lagi setelah saya bertemu Pak Kris. Begini, kalian ada yang nonton Doraemon? Kalian pernah lihat yang bagaimana Doraemon mengeluarkan alat berbentuk tabung terbuka, dia ambil 1 sampel tanaman (daun atau apapun) begitu aja, dimasukin ke tabung, boom! Tanaman identik pun tumbuh. Kontras dengan teknologi saat ini yang kita masih ambil sampel tanaman, bawa ke lab, nyalakan laminar, siapkan bahan, inisiasi secara steril, subkultur 3x, aklimatisasi, baru jadi. Lama oy! Ya, saya tau semuanya butuh proses. Tapi kenapa sejauh ini belum ada yang menemukan cara agar metode ini bisa diperingkas? Ketika saya bertemu dosen2 tertentu, mereka sibuk ke pengembangan sampelnya, bukan ke metodenya. Pola pikir konvergen, bukan divergen. Mimpi saya, nanti anak cucu kita ga perlu repot2 ke lab, cukup petik, tanam, tumbuh.

3. Ingin melakukan mikropropagasi pada tanaman RafflesiaRhizanthes, dan Sapria yang konon masih belum bisa dilakukan.

3

Kultivasi tanaman satu ini merupakan tantangan. Saya belum pernah usaha kultivasi tanaman holoparasit lain selain Cuscuta atau tali putri (Švubová & Blehová, 2013). Dengan telah dijelaskan sebelumnya bahwa telah dilakukan usaha kultur jaringan baik oleh Dra. Sofi Mursidawati (LIPI) dan Dr. Lazarus Agus Sukamto (LIPI) (Sukamto, 2001), hingga saya sendiri (Wicaksono, 2013) tapi seluruhnya berakhir dengan kematian sampel pasca pencoklatan. Saya yakin, kayaknya masih ada cara yang belum dilakukan.

4. Ingin merekayasa tanaman yang bisa tumbuh lebih cepat daripada aslinya.

4

Semua berawal dari ide adek kelas saya, Athena Syarifa atau yang dipanggil Rifa. Dia, di satu sesi kumpul pada tahun 2012 di ekstrakurikuler SMU saya, Al-Izhar Science Community (ASC), saya bertanya kepada yang lain dan jawaban dia lah yang paling konkrit dan membuat saya dapet ide. Akhirnya, dengan izin Rifa, saya pun berniat ngebawa ini ke penelitian saya nantinya (salah satu proposal S3 saya) dan ini adalah paper yang tanggal 10 Juli 2014 besok akan saya persembahkan kepada Dr. Ir. Widodo Hadisaputro sebagai makalah penelitian yang menjadi nilai ujian akhir saya. Jadi, thanks ya Fa… wish me luck!

Tapi tunggu, emang bisa? Saya nemu 2 paper menarik yaitu pada metode transgenik over-ekspresi dengan set gen AtAHA2 (fokus ke protein sintesis molekul energi, ATP), AtPHOT2 (protein Phototropin 2 yang merespon cahaya), AtKAT1 (protein saluran ion K+), AtAKT1 (protein transporter K+) (Wang, et al. 2014), dan pengurangan ekspresi enzim Ribulosa Bifosfat Karboksilase/Oksigenase (RuBisCO) untuk efisiensi pengikatan substrat CO2 yang berlimpah (biar ga rebutan) dengan metode antisens yang membuat terjadinya pembungkaman gen (Hudson, et al. 1992).

5. Ingin mempelajari apakah tanaman bisa benar2 memiliki pola bahasa non-verbal dan peradabannya sendiri.

5

Inspirasi ide ini didapat dari sang guru saya yang gila, Rizki Musthafa Arisun. Tapi kalian kepikiran ga? Bahwa di balik diamnya tanaman, bukan berarti mereka bisu kan? Mereka memiliki pola sistem yang beranalogi sistem saraf dengan auksin sebagai neurotransmitternya, jaringan vaskuler sebagai neuronnya, bagian anterior hewan teranalogi di bagian basal tanaman dan posterior di bagian apikal, kerennya lagi juga menurut Baluska, et al. (2006), otak tanaman adalah di akar. Akar memiliki intelenjensia yang menentukan ke mana tanaman harus “bergerak” mencari nutrisi. Tambahan, tanaman itu bisa “menjerit minta tolong” saat ada herbivora (Dicke & Baldwin, 2010) dan bahkan ternyata bisa memancing karnivora predator untuk menyerang herbivora, serta “bilang” ke tanaman lain yang masih aman buat siap2 produksi metabolit sekunder (Dicke, et al. 2003).

Tanaman dengan bahasa kimiawi alias non verbal ini, ternyata memiliki bahasa kompleks dalam komunitasnya. Mungkin, seperti di film Kamen Rider Gaim, di mana hutan Helheim bisa berusaha memanipulasi organisme yang lebih tinggi untuk proses penyebaran dan berperang buat mereka, hal itu bukan hal yang baru jika tanaman sudah beradaptasi sekian lama.

6. Ingin mengimplementasi nukleotida sintetik ke tanaman untuk produksi protein baru.

6

Tahun ini, kita digemparkan dengan penggunaan 2 nukleotida selain Adenin, Guanin, Timin, dan Sitosin, yaitu d5SICS (X) yang berpasangan dengan dNaM (Y) dan berhasil diterapkan pada Escherichia coli (Malyshev, et al. 2014). Mimpi saya, karena kita tahu bahwa tanaman adalah organisme pabrik raksasa, kita seharusnya bisa mengimplementasi sintesis protein non esensial yang kita perlukan dengan menaruh kode2 tambahan itu di tanaman atau mempelajari apa yang bisa dilakukan dengan penambahan kode basa nukleat tersebut.

7. Ingin mengeprint 3D tanaman yang berfungsi penuh.

7

Ide ini muncul udah lama dan diperhangat dengan diskusi di jaringan sosial, Quora, dengan Vikas Kukreja, mahasiswa bioteknologi dari Velore Institute of Technology, India. Terbayangkah kalian mencetak 3D tanaman kalian sendiri, dari sebuah gambar yang kalian inginkan, cetak, aktivasi, dan tanaman yang dicetak/print benar2 tumbuh? Keren ya kalo berhasil. Masalah yang perlu saya kejar adalah bagaimana perubahan wujud sel ketika diferensiasi tanaman yang perlu dipelajari (karena pada hewan udah jelas, proses dari totipotensi, ke pluripotensi, ke multipotensi, ke yang sangat spesifik… unipotensi, pada tanaman? semua sel adalah totipotensi kecuali sel2 mati pada xylem dan sklerenkim dan bisa berdediferensiasi kapan saja ketika diinduksi hormon tanaman sebagaimana riset oleh para pendahulu kultur jaringan, Murashige dan Skoog (1962). Yang lainnya, apakah efek penyusunan secara vertikal-multilapisan pada sel tanaman, apakah memiliki dampak? Ini perlu diteliti.

8. Ingin menanam jamur konsumsi yang mikoriza untuk tujuan produksi massal yang terkontrol.

8

Kalian tahu jamur matsutake (Tricoloma matsutake), jamur kantarel yang wangi aprikot (Cantharellus cibarius) dan truffle (Tuber spp)? Kenapa jamur2 mikoriza ini sampai sekarang ga bisa diproduksi massal ga seperti jamur tiram, merang, kuping, dll yang bisa booming kapan aja? Coba dipikir…

9. Ingin mempelajari kelebihan2 yang ada pada varietas tanaman atau jamur di dunia yang memiliki predikat sebagai bahan makanan termahal di dunia sehingga bisa diterapkan ke organisme konsumsi lain.

9

Kalian tahu kentang varietas La Bonnotte dari Perancis yang tumbuh pada lahan bersalinitas tinggi yang bahkan dipupuk dengan rumput laut yang konon rasanya sangat gurih dan per kilogramnya lebih dari 20 Euro? Kalian tau Melon Yubari, Semangka Densuke, Mangga Ooma? Varietas2 ini memiliki kehebatan, ntah mulai dari kemampuan tumbuh natural yang unik, dan pola perlakuan tanam yang beda, sehingga bisa dihargai lebih dari Rp 500rb per buah. Kalau ini bisa dipelajari dan diterapkan, kita bisa melakukan perbaikan tanam pada tanaman pangan lainnya, atau mencoba menanam varietas2 mahal itu sendiri!

10. Ingin menciptakan organisme baru dengan biologi sintetik.

10

Mimpi tergila saya yang rada play God. Menguasai kode genetika, biologi sintetika, xenobiologi, nilai2 estetika seni, kita bisa menciptakan makhluk hidup jenis baru dari nol!

11. Ingin mempelajari teknologi omika berbasis biologi sintetik dan xenobiologi.

11

Dengan terekstensinya basa nukleotida jadi 6 dan 160 potensi protein menjadi terbuka, ilmu genomika, transkriptomika, proteomika, hingga metabolomika pasti akan berubah. Saya penasaran bagaimana kode2 itu satu persatu terbuka menjadi asam2 amino baru yang ditranslasikan.

12. Ingin membalikkan proses translasi dari protein ke RNA.

12

Membaca jurnal oleh Nashimoto (2001), saya jadi penasaran: Bagaimana akhir penyempurnaan Dogma Sentral yang hanya tinggal pembalikan protein ke kode genetis saja? Saya berharap bisa berkontribusi dalam upaya satu ini. Karena bayangkan! Kalian berhasil membuat protein baru dengan metode pemotongan gen, penambahan gen, bagaimana kalau setelah jadi protein kita balikkan saja ke kode nukleotida, dan kita simpan. Kita bisa memproduksi tanpa harus melakukan pemotongan dan penambahan lagi! Efisien!

Terlepas dari 12 ini, ada beberapa yang minor… ada keinginan saya untuk membandingkan penggunaan iradiasi gamma dengan penggunaan sinar dari akselerator partikel untuk melihat perbedaan mutasi pada tanaman dan dampaknya, dan juga ada keinginan saya untuk menggunakan tanaman untuk mengekstrak logam mulia dari tanah. Penelitian2 ini sifatnya minor dan kalau kalian baca dan larinya ga lebih dari keisengan saya yang diakibatkan dari ketertarikan saya ke teori2 fisika partikel dan fitoekstraksi.

Ide2 yang gila ya? Ideal ya? Ya! Cuma saya percaya bisa ngelakuin ini semua, baik oleh saya sendiri, satu tim kolega saya, anak2 didik2 saya, sampai mungkin keturunan2 saya. Orang2 yang dengar mimpi ini cuma mangap, senyum, atau ketawa. Saya jadi inget kata teman saya, Putra, pas kumpul Couchsurfing Yogya kemarin:

“Kejar mimpi lo walau itu gila! Tau kapan mimpi lo dianggap gila? Itu adalah pas orang2 di sekitar lo ngetawain mimpi lo pas lo cerita. Tapi jangan peduliin! Keep going!”

Mimpi dan cita2 kita adalah punya kita, batas antara kita bisa atau tidak bukan ada di bisa atau tidaknya, tapi mau atau tidaknya kita bergerak dan mengusahakannya setiap hari hingga itu tercapai!

-AW-

—-

Referensi

Dicke, M. A.A. Agrawal, J. Bruin (2003). Plants talk, but are they deaf? Trends in Plant Science 8(9): 403-405.

Dicke, M., I.T. Baldwin (2010). The evolutionary context for herbivore-induced plant volatiles: beyond the ‘cry for help’. Trends in Plant Science 15(3): 167-175.

Hudson, G.S., J.R. Evans, S. von Caemmerer, Y.B.C. Arvidsson, T.J. Andrews (1992). Reduction of Ribulose-1,5-Biphosphate Carboxylase/Oxygenase Content by Antisense RNA Reduces Photosynthesis in Tobacco Plants. Plant Physiology 98: 294-302.

Malyshev, D.A., K. Dhami, T. Lavergne, T. Chen, N. Dai, J.M. Foster, I.R. Corrêa Jr, F.E. Romesberg (2014). A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet. Nature 509(7500): 385-388.

Murashige, T., F.K. Skoog (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15(3): 473-397.

Nashimoto, M. (2001). The RNA/Protein Symmetry Hypothesis: Experimental Support for Reverse Translation of Primitive Proteins. Journal of Theoretical Biology 209(2): 181-187.

Sukamto, L.A. (2001). Upaya Menumbuhkan Rafflesia arnoldii Secara In-Vitro. Prosiding Seminar Nasional Puspa Langka Indonesia p: 31-34.

Švubová, R., A. Blehová (2013). Stable transformation and actin visualization in callus cultures of dodder (Cuscuta europaea). Biologia g8(4): 633-640.

Wang, Y., K. Noguchi, N. Ono, S. Inoue, I. Terashima, T. Kinoshita (2014). Overexpression of plasma membrane H+-ATPase in guard cell promotes light-induced stomatal opening and enhances plant growth. Proceeding of The National Academy of Sciences 111(1): 533-538.

Wicaksono, A. (2013). Observation of Tissue Culture of Young Holoparasitic Rafflesia patma Knob In Activated Carbon Added Murashige-Skoog Medium. Scribd Document.

Halo pembaca! Hmmm… di pos ini, saya mau ngebahas sesuatu yang cukup menarik, walaupun with some hints of absurdity (kayak biasanya). Oke, semua bermulai dari penemuan ini di internet:

Screen Shot 2014-06-20 at 9.51.50 AM

Errrr…

Sebelum Anda melanjutkan untuk membaca, saya mau bertanya ya… apa yang Anda pikir ketika membaca tulisan di gambar di atas itu?

“Ah, dasar W**a kelewat maniak!”

“Ah bego!”

“Cih, mending gw beli sepatu baru!”

“Kurang kerjaan banget sih!”

Orang yang berpikir positif mungkin bakal jawab…

“Hahaha… kreatif juga…”

“Lumayan tuh buat koleksi!”

“Uhhhhhh… Nabilah…” *oke yang ini ngaco udah ada yang mendesah kayak gini*

Gimana? Ada yang punya jawaban lain? Haha… kalo ada monggo dijawab di kolom komentar!

“Terus kalo kamu sendiri gimana, Dit?”

Pertanyaan bagus! Ini yang akan saya bahas segila2nya!

Pertama… asumsikan saya punya akses dan cukup kaya buat beli segala “pernak-pernik” barang kimia buat CSI-grade molecular analysis, oke?

Andai itu iklan masih baru, pertama… ayo kita beli! Nah, setelah kita dapet botolnya… tolong jangan ngendus2 atau jilat! Langkah selanjutnya, pake sarung tangan latex standar lab. Terus, bawa ke lab biologi molekuler, mana aja bisa… tapi kalo ada yang buat studi forensik bakal bagus. Sekarang, asumsikan kita di lab. Bedasarkan jurnal dari Journal of Forensic Science dalam penelitian oleh Kopka, et al. (2011), yang bisa kita lakukan adalah 2 hal: meneteskan larutan buffer lisis ke spesimen, atau dengan menggunakan kapas kecil yang diberi buffer lisis. Kondisi tetap, kita harus pake sarung tangan!

Dari botol Nabilah yang kita beli itu, aslinya ada 2 area yang bisa kita sampling: Area samping dari botol, dan mulut botol. Satu hal yang kita harus pasrahkan, menurut laporan Viaznikova dan Mussivand yang saya dapat dari web Promega hari ini (21 Juni 2014) adalah sudah resiko bahwa DNA yang bisa didapat dari sidik jari atau bekas kontak dengan kulit di benda itu punya risiko kontaminasi yang tinggi dan cuma ada sedikit.

Oke, di sini mungkin saya bakal pake kapas ber-reagen lisis buat ke bagian mulut botol. Ga usah gede2, setelah dibasahkan mungkin cuma sebesar biji salak. Terus saya milih mulut botol kenapa? Karena… lihat gambar, bagian samping botol udah dipegang2, ntah sama berapa orang. Ini bisa merusak kemurnian sampel kita. Dengan asumsi bagian mulut botol masih bekas Nabilah, jadi kita pake itu aja. Cuma yang saya mikir adalah apakah sampel kita udah rusak atau belum akibat efek asam dari Pocari Sweat atau rusak akibat lisis oleh asam2 atau senyawa2 dari mikroflora yang kebawa dari mulut Nabilah. Di mulut, di bibir apa lagi, kandungan mikroba itu berlimpah lho (apalagi belom sikat gigi!). Di mulut, ada mikroba jenis StreptococcusLactobacillusSpirochetes, dll (Rogers, 2008; Wescombe & Heng, 2009). Beberapa di antaranya itu menghasilkan asam (Madigan, et al. 2012).

Nah! Kita udah sampel kita di kapas! Tahap selanjutnya adalah lisis dengan larutan lisis dalam jumlah lebih banyak. Kita pisah kapas dengan pinset ke dalam beberapa tabung microfuge 2 mL dengan hati2, dalam ukuran sama, dan jangan sampe kapasnya rusak atau berantakan. Terus kasih 50-100 micro L buffer lisis. Di metode oleh Kopka, et al. (2011) tadi, proses dilakukan di termomikser dalam suhu 60ºC dalam 3 jam dengan kecepatan revolusi 600 RPM. Abis itu, dilanjutkan dengan sentrifugasi 15000G selama 1 menit. Kita kemudian bakal dapat larutan berisi DNA, kita pindahkan ke tabung baru yang steril dan disentrifugasi lagi 1 menit pada 750G. Nah, di sini kita udah dapet DNA dalam jumlah sangat sangat sangat sangat kecil. Yang perlu kita lakukan sekarang adalah amplifikasi. Amplifikasi bisa dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) dengan menggunakan primer DNA random (yang saya duga berspesifikasi sangat minim sehingga bisa nempel langsung) atau kalau di metode tadi menggunakan primer urutan Short Tandem Repeat (STR). Dari situ, kita bakal punya DNA yang banyak dari jumlah awal yang sedikit setelah amplifikasi sekian puluh siklus pada mesin Thermal Cycler! Dah, selamat… lo punya DNA Nabilah!

Damn… I’m freak… well, I know that!

Terus? Lumayan, kalian bisa pamer dengan ngasih tali ke tabung mikrofuge kalian… bilang ada DNA Nabilah di dalamnya. Atau mau lebih gila?

Oke saudara2… kita punya genetic blueprints dari seorang penyanyi JKT48. Walau ntah itu lengkap atau ngga ya. Tapi ada ide lagi di mana kita bisa menyisipkan DNA itu ke dalam sel ovum segar. Pertama, kita harus nyimpen DNA tadi sebagai 1 bagian genom inti sel lengkap (ntah belum nemu saya caranya). Kedua, siapkan sel ovum manusia segar, buang intinya, masukkan DNA kloning kita. Induksi pembelahan sel dengan kejutan listrik. Proses ini disebutkan Wilmut, et al. (1997) bisa menghasilkan klon sel dari pembelahan dengan genom identik dengan induk. Terakhir, taro sel klon ini ke rahim. Jadi deh…

Oke Dit… lo berhasil jadi ilmuwan gila yang diprotes orang2 kayaknya abis ini. Ah ya udah lah ya. Sebenernya saya cuma mau berbagi dikit soal protokol ekstraksi DNA dari barang yang biasanya buat ilmu forensik dan program ulang dari sel untuk kloning.

“Oke lah kalo yang itu… kalo yang ini gimana??”

Screen Shot 2014-06-20 at 9.42.27 AM

Oh Tuhan, kok ada yang beginian ya?? Oke… berpikir positif.

Hey! Kecoa itu organisme keren lho! Keren dari mana?? Serangga pada ordo Blattodea ini udah ada dari jutaan tahun lalu. Itu satu, kecoa bisa dijadiin pengamatan biologi perilaku (etologi). Terus bisa dijadiin studi mikrobiologi dan ketahanan Salmonella yang kebawa di perut dia (Paul, et al. 1992).

“Cuma Dit, kecoa kan bisa ditemuin di mana2”

Ummmm…

Ummmmmmmm…

Ummmmmmmmmmm…

Iya juga ya…

Oke, bye!

Pesan Moral: Di dunia di mana berita tersebar luas dengan gampangnya, di mana kita bisa menjadi redaksi berita kita sendiri, di mana hoax2 melayang dnegan bebas, di mana kampanye hitam gampang memancing emosi orang sampe merusak pertemanan… belajarlah melihat sesuatu dari persepsi yang berbeda dan elegan. Segala sesuatu di dunia ini punya tujuan dan fungsi walaupun terlihat bodoh, hina, atau ga penting. Hanya mereka yang mau belajar dan kreatif yang akan bisa melihat dunia dari arah lain. Kalian tahu? Saya prediksi… masa depan dunia ada di tangan ilmuwan nyentrik yang menguasai sains, teknologi, dan konsep state of the art dari keilmuwannya, insinyur inovatif dan visioner, wirausahawan kreatif, dan seniman2 visioner yang mau berkontribusi kepada masyarakat. Jadi, daripada capek2 melihat sisi jelek… belajarlah melihat dari sisi lain yang gak normal. Di saat ini, perbedaan adalah abnormalitas atau anomali, padahal semua itu lebih dari itu. Sama dengan indahnya harmonisasi persamaan, diversitas perbedaan adalah rahmat Tuhan Semesta Alam.

-AW-

Referensi

Kopka, J., M. Leder, S.M. Jaureguiberry, G. Brem, G.O. Boselli (2011). New Optimized DNA-Extraction Protocol for Fingerprints Deposited on A Special Self-Adhesive Security Seal and Other Latent Samples Used for Human Identification. Journal of Forensic Science 56(5): 1235-1240.

Madigan, M.T., J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clarke (2012). Brock Microbiology of Microorganisms 13th ed. New York: Pearson Benjamin-Cummings.

Paul, S. A.M. Khan, M.A. Baqui, M. Muhibullah (1992). Evaluation of the common cockroach Periplaneta americana (L.) as carrier of medically important bacteria. The Journal of Communicable Diseases. 24(4): 206-210.

Rogers, A.H. (2008). Molecular Oral Microbiology. Norfolk: Caister Academic Press.

Viaznikova, M., T. Mussivand (diakses 2014). Can fingerprint be used as a reliable DNA source? Link, diakses 21 Juni 2014.

Wescombe, P.A., N.C.K. Heng, et al. (2009). Streptococcal bacteriocins and the case for Streptococcus salivarius as model oral probiotics. Future Microbiology 4(7): 819-835.

Wilmut, I., A.E. Schnieke, J. McWhir, A.J. Kind, K.H.S. Campbell (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 385(6619): 810-813.

Saya menulis ini sebagai riset pustaka lanjutan dari percobaannya Pak Kris di artikel sebelumnya di mana beliau bilang bahwa di urin dan Human Blood Serum ada auksin nya.

Yak, singkat kalimat deduksinya… ternyata itu bener… secara teori.

Rujukan ke penelitian oleh Kögl dan Haagen-Smit (1931) menemukan hasil penelitian bahwa ditemukan senyawa yang disebut asam auksentriolat (auxentriolic acid) yang disebut juga auksin-a. Proses penemuan ini terjadi oleh proses fraksionisasi berulang2 pada urin manusia yang diasamkan dan diberi pelarut eter dan dipekatkan 21000 kali sehingga didapatkan auksin-a tersebut dan senyawa laktonnya. Auksin-a ini memiliki rumus C18H32O5 dan tepatnya (C13H23)CHOHCH2(CHOH)2COOH (Thimann, 2012).

Screen Shot 2014-05-10 at 6.18.05 PM

Auksin-a (Thimann, 2012)

Sejujurnya… bentuknya cukup ngebuat kaget saya. Kenapa? Jauh banget sama struktur asam indol-3-asetat (IAA), wujud senyawa kimia alami dari auksin tanaman, terus baru kemudian dari hasil ekstraksi berikutnya dari urin lagi oleh Kögl dan Haagen-Smit lagi, didapatkan IAA. Oke… jadi ada 2 auksin di badan manusia??

Screen Shot 2014-05-10 at 6.37.09 PM

IAA

Menariknya lagi, saya menemukan jurnal lanjutan lagi oleh Wieland, et al. (1954) dan mereka menemukan struktur kristal auksin yang sama dengan auksin-a. Tapi yang buat saya bingung adalah, kemudian ada sanggahan oleh jurnal tulisan Wildman (1997) yang menyebutkan bahwa banyak upaya reproduksi percobaan fraksionisasi urin tersebut berakhir gagal sehingga keberadaan auksin-a dan b (asam auksenolonat) yang ditemukan dari spesimen lain dianggap palsu atau hasil kecerobohan.

Sebetulnya ini nampaknya merupakan riset yang cukup menarik dan kontroversial. Tapi menurut saya, penelitian awal pada tahun 1930 itu akan cukup sulit untuk direka ulang, kecuali ditemukan sebuah protokol baru yang mempermudah penemuan. Alasan? Bayangkan saja, perilaku manusia jaman 1930 yang mungkin lebih disiplin dan makanannya masih bagus, dengan manusia tahun 2014 yang makanannya udah acak2an, ada fast food dan semacamnya. Bagaimana tidak berantakan?

Mengenai Human Blood Serum, saya hingga sekarang belum menemukan jurnal yang valid. Mungkin saya akan berdiskusi lagi dengan Pak Kris.

Soalnya, selain bisa mempelajari senyawa analog auksin dari manusia, kita bisa mempelajari pola kemiripan sel manusia dan tumbuhan, gen2 auksin yang asumsi saya merupakan gen vestigial dari proses evolusi manusia, atau jangan2 auksin punya peran lain di manusia? Siapa yang tahu!

Barangkali, jika pada manusia terbukti ada auksin… ini bisa jadi alasan lain bahwa pengaruh manusia ke persepsi tumbuhan itu bukan cuma ke efek getaran suara yang memicu peningkatan auksin tipe IAA (Zhu, et al. 2011), tetapi juga karena manusia sendiri “menyumbangkan” auksin kepada tumbuhan dan memicu interaksi. Karena menurut Baluška, et al. (2006), tanaman itu sebenarnya punya aspek analog seperti sistem saraf pada hewan, dengan auksin bekerja sebagai neurotransmiternya, dan jaringan vaskuler sebagai saraf, serta akar sebagai otak.

-AW-

Referensi:

Baluška, F., S. Mancuso, D. Volkmann (2006). “Communications in Plants: Neuronal Aspects of Plant Life”. Berlin: Springer-Verlag. pp: 19-35

Kögl F, Haagen-Smit A.J (1931) Über die Chemie des Wuchsstoffs. Proc Kon Akad Wetensch Amsterdam 34:1411–1416

Thimann, R.V. (2012). “The Action of Hormones in plants and invertebrates”. Elsevier pp: 11-12.

Wieland, O.P., R.S. de Ropp, J. Avener (1954). “Identity of Auxin in Normal Urine”. Nature 1954, 173: 776-777.

Wildman, S.G. (1997). “The auxin-A, B enigma: scientific fraud or scientific ineptitude?” Plant Growth Regulation 1997, 22: 37-68.

Zhu, J.R., S.R. Jiang, L.Q. Shen (2011). “Effects of Music Acoustic Frequency on Indoleacetic Acid in Plants”. Agricultural Science & Technology 2011, 12(12): 1749-1752.

Buat para peneliti biologi atau pertanian yang berkonsentrasi ke budidaya jaringan, kadang kita suka terkendala dengan peracikan media kimiawi yang kadang campuran dan bahan stok nya bisa jadi hanya ada di lab atau harus memesan dahulu. Padahal sebenarnya, media ini bisa lho kita buat dari bahan yang sangat sederhana dan ada di sekitar kita!

Tulisan ini saya adaptasikan dari page Facebook milik Pak Novi Syatria dari Bengkulu dengan page usaha miliknya David Tissue Culture.

Sebagai referensi, media umum di lab kita adalah media Murashige-Skoog (MS), B5, Schenk-Hildebrandt (SH), Gamborg, dan lainnya. Media2 tersebut memiliki kandungan unsur hara (nutrisi) makro, mikro, vitamin, dan gula. Sisanya, untuk pemadat di sini menggunakan agar2 komersial.

Media pertama dibuat dengan menggunakan campuran pupuk Hyponex atau Gandasil D (note: Gandasil D merupakan pupuk perangsang daun, saya asumsikan memiliki sitokinin dan vitamin untuk ini di dalamnya).

Media Hyponex/Gandasil D atau Vitabloom D

  1. Siapkan air dalam gelas ukur sebanyak 500 mL.
  2. Untuk media 1 L, timbang Hyponex 2 gram, gula pasir 20 gram, dan agar 7-8 gram.
  3. Masukkan Hyponex/Gandasil D/Vitabloom D, gula, agar ke dalam gelas piala berisi air 500 mL satu persatu diaduk hingga rata. Tambahkan air hingga mencapai 1 L. Masak campuran media hingga mendidih.
  4. Tuangkan media secara merata ke dalam botol-botol kultur jaringan. (Keterangan: Botol kecil sebanyak 10 mL, botol selai kecil sebanyak 20 mL, botol saus yang besar sebanyak 35 mL).
  5. Botol-botol yang sudah terisi media ditutup dengan menggunakan plastik dan karet. Media siap disterilisasi di dalam autoklaf

Sisanya, kita pun sebenarnya bisa memanfaatkan bahan2 dapur di sekitar kita. Siapkan kentang, ubi, tomat, dan air kelapa muda sebagai bahan dasar. Oh ya, karbon aktif atau arang aktif bisa kita peroleh dengan menggerus obat diare, Norit.

Media Berbahan Kentang atau Ubi (Untuk Kultur Jaringan Anggrek)

  1. Siapkan air dalam gelas ukur sebanyak 500 mL dan air kelapa muda sebanyak 150 mL (untuk media 1 L).
  2. Timbang 500 gram kentang, kupas, cuci, potong.
  3. Rebus kentang ke dalam 1.5 L air hingga menyusut 300 ml. Saring air rebusan kentang.
  4. Untuk larutan 1 L, timbang gula pasir 20 gram, agar bubuk 7-8 gram, dan arang aktif 0.5 gram .
  5. Masukkan air rebusan kentang, gula, agar, karbon aktif, air kelapa ke dalam gelas ukur kimia berisi air 500 mL satu persatu diaduk hingga rata. Tambahkan air hingga mencapai 1 liter. Masak media hingga mendidih.
  6. Tuangkan media secara merata ke dalam botol-botol kultur jaringan. (Keterangan: Botol kecil sebanyak 10 mL, botol selai kecil sebanyak 20 mL, botol saus yang besar sebanyak 35 mL).
  7. Botol-botol yang sudah terisi media ditutup dengan menggunakan plastik dan karet. Media siap disterilisasi di dalam autoklaf.

Terakhir, media dengan kandungan unsur kalium atau potassium yang tinggi menggunakan pisang atau tomat. Kedua buah ini juga memiliki vitamin C atau asam askorbat yang berfungsi mengurangi kemungkinan pelepasan polifenol yang menyebabkan pencoklatan (browning) pada media.

Media Berbahan Tomat/Pisang Raja/Pisang Ambon

  1. Siapkan air dalam gelas piala sebanyak 500 ml dan air kelapa muda sebanyak 150 mL (untuk media 1 L)
  2. Timbang 300 gram tomat, potong dan keruk bijinya hingga menyisakan daging buahnya. Haluskan dengan blender, ambil sarinya dengan menyaring jusnya.
  3. Untuk media 1 L, timbang gula pasir 20 gram, agar 7-8 gram, dan karbon aktif 0.5 g.
  4. Masukkan air rebusan kentang, gula, agar, karbon aktif, air kelapa ke dalam gelas piala berisi air 500 ml satu persatu diaduk hingga rata. Tambahkan air hingga mencapai 1 liter. Masak media hingga mendidih.
  5. Tuangkan media secara merata ke dalam botol-botol kultur jaringan. (Keterangan: Botol kecil sebanyak 10 mL, botol selai kecil sebanyak 20 mL, botol saus yang besar sebanyak 35 mL).
  6. Botol-botol yang sudah terisi media ditutup dengan menggunakan plastik dan karet. Media siap disterilisasi di dalam autoklaf.

Jadi… tertarik mau nyoba? Kultur jaringan ga seribet itu lho walau perlu ketelitian ekstra dalam pembuatannya!

-AW-

Kemarin saya berkunjung ke sebuah kedai kopi, Klinik Kopi, Yogya. Atmosfer mereka yang adem, di dalamnya saya pun bertemu dengan para pengunjung setia yang kerap berbagi pengetahuan dan pengalamannya kepada saya. Salah satu di antara yang saya temui adalah Bapak Kristio Budiasmoro atau Pak Kris, seorang dosen di Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan praktisi kultur jaringan. Sejujurnya saya senang dan sependapat dengan prinsip beliau. Beliau mengatakan bahwa kultur jaringan harus dibuat semudah mungkin dan sepraktis mungkin. Ternyata di luar kultur jaringan pun, beliau punya pengalaman2 yang unik!

 

Kultur Jaringan Tanpa Sterilisasi #4 – Modifikasi Protokol Untuk Inisiasi Di Luar Laminar dan Di Human

Oke, ini saya gabungkan artikel nomer 4 seri ini ke artikel ini sebagai lanjutan seri ke-3 sebelumnya…

Beberapa bulan lalu, beliau melakukan kultur jaringan di tengah hutan, dan metode yang sama akan dilakukan di akhir Juli atau Agustus nanti untuk mempropagasi Dipterocarpus di Nusa Kambangan.

Saya sempat bertanya kepada beliau, “Pak, memang tanaman itu cepat layu atau bagaimana sehingga bapak tidak bisa membawanya ke lab untuk inisiasi?”

Jawaban beliau, “Bukan masalah layu, kita harus ingat bahwa ketika kita membawa tanaman dari hutan, tanaman itu tidak sendiri. Pada waktu yang sangat cepat sekalipun, mikroba kontaminan bisa tumbuh dan akan semakin menyulitkan untuk disterilkan.”

Lalu, apa strategi beliau? Ini:

Untuk melakukan kuljar di hutan, siapkan plastik besar, sarung tangan, medium kultur, botol inisiasi, akuades, alat2 kultur standar (skalpel, cawan petri, dan pinset), dan satu barang paling esensial chlorox yang masih tersegel pada kemasannya. Pertama, percikkan chlorox dengan merata ke plastik besar, masukkan semua alat2 dan bahan ke dalam plastik tersebut. Lalu, ambil calon eksplan dengan sesegera mungkin dan masukkan ke botol inisiasi berisi klorox yang sudah diatur untuk proses inisiasi. Hal menarik di sini adalah proses ini tidak menggunakan pembakar Bunsen. Lakukan proses standar di dalam kantung plastik hingga pencucian dan pemindahan ke media. Beliau dalam proses ini lebih menyarankan menggunakan media cair karena lebih mengurangi kontak ke udara yang bisa saja terkontaminasi. Setelah proses beres, segel botol kultur. Hebatnya, beliau melaporkan bahwa hasilnya tidak terkontaminasi!

Selain ini, Pak Kris ini pernah melakukan inisiasi di lab, tapi di luar laminar air flow. Beliau cuma mengatakan bahwa kuncinya, “Bekerjalah di meja yang sudah disemprot chlorox, dan jangan bergerak lebih dari sejengkal dari api (di pembakar Bunsen)”

Setidaknya, ini adalah upaya protokoler atau metodologikal yang lebih efisien waktu dan lebih praktis walau masih menggunakan protokol aseptik, tapi kecepatan dan efisiensi metode ini perlu dikembangkan lagi.

 

Penggunaan Pisang Sebagai Media Kultur Jaringan

Sebetulnya ada banyak upaya untuk melakukan kultur jaringan tanpa menggunakan media kimiawi racikan di lab pada umumnya seperti Murashige-Skoog (MS), Schenk-Hildebrandt (SH), Gamborg, dll. Yang pernah saya dengar adalah menggunakan air kelapa, ubi, dan juga yang Pak Kris pernah coba adalah menggunakan pisang.

Dari cerita beliau, pisang diproses sebagai potongan (tidak dihaluskan). Saya sempat bertanya, “Memang ada apa dengan pisang? Ada auksin dan sitokinin, kandungan vitamin, atau apa?”

Jawaban beliau, “Pisang di sini punya kandungan potassium (kalium) yang bagus dan diperlukan sama tanaman eksplan. Saya pernah mencoba kuljar pakai media pisang, dan menariknya akar tanaman (eksplan)nya tumbuh mendekati potongan pisang.”

Menarik juga…

 

Penggunaan Kontroversial Human Blood Serum Sebagai Media Kultur Jaringan

Oke, cerita Pak Kris tentang penggunaan Human Blood Serum (HBS) ini cukup mengundang pertanyaan. Sederhana saja, “Kok bisa??”

Sayangnya, saya lupa menanyakan lebih lanjut mengenai alasan beliau memilih zat ini untuk tambahan ke media kultur beliau. Saya jadi belum tahu, apakah beliau memang lagi bereksperimen, atau ada kandungan tertentu yang beliau ingin lihat.

Menariknya (tapi saya belum mengeceknya)…

Pak Kris (KB): Jangan salah, mas… manusia juga menghasilkan auksin lho!

Saya (AW): Auksin?? Kelasnya apa pak? IAA?

KB: Iya, IAA… percaya atau nggak, di urin manusia pun ada auksinnya lho, makanya itu jadi salah satu alasan tanaman yang kena urin cukup bereaksi…

AW: Di urin??

KB: Iya ada sih, cuma hitungannya dalam ppm (part per million). Intinya tubuh manusia itu punya auksin… ntah ya, mungkin ini alasan bahwa manusia pun bisa “berinteraksi” dengan tanaman…

 

Kultivasi In-Vitro Tanaman Holoparasit

Ini yang membuat saya kagum. Beliau ternyata pernah mencoba kultivasi tanaman parasit juga secara in-vitro.

AW: Bapak pernah nyoba juga??

KB: Iya, pernah mas…

AW: Tanamannya holoparasit (parasit murni) pak? Apa ya? Cuscuta (tali putri, parasit tanaman teh yang kuning kayak benang itu)?

KB: Bukan… ada lagi… <beliau menyebutkan, tapi saya lupa apa… kalo gak salah ada “D” nya>

AW: Itu… jaringan apa yang bapak pakai?

KB: Oh, saya pakai bijinya…

Beliau menjelaskan, bahwa pada dasarnya perkecambahan biji tanaman holoparasit itu berbeda dari tanaman biji pada umumnya. Biji tanaman holoparasit itu memerlukan interaksi dengan jaringan tanaman inangnya untuk membentuk haustoria saat berkecambah. Haustoria adalah “akar” tanaman holoparasit yang tumbuh di jaringan inangnya.

Untuk itu, yang diperlukan adalah buah tanaman holoparasit yang segar dan mengandung biji hidup, dan jaringan tanaman inang yang sudah ditumbuhkan sebelumnya. Sayangnya, saya lupa bertanya, pada kondisi seperti apa jaringan inangnya? Berupa pucuk matang, pucuk muda, bisa berupa akar, atau bahkan kalus?

Prosedur inisiasi yang beliau lakukan, uniknya bahkan tidak memerlukan senyawa kimia. Lalu? Bakar permukaan buahnya sebentar, lalu ambil bijinya. Karena biji itu tersegel rapi di dalam buah, maka kemungkinan kontaminasi biji ini rendah sehingga buah cukup dibakar sebentar permukaannya. Kemudian biji tersebut dipindahkan (dengan protokol aseptik standar atau seperti yang dijelaskan di awal artikel ini) ke jaringan tanaman inang yang sudah dikultur sebelumnya.

Beliau mengatakan bahwa tanaman parasit tersebut pun tumbuh dengan baik!

Pendapat tambahan dari saya, namun peluang kesuksesan metode ini semua tergantung dengan sifat dan “kebandelan” tanaman parasitnya itu sendiri.

 

Tanaman Yang Kesepian

Hahaha… judulnya lucu, saya bilang seperti ini karena sesuai dengan perkataan Pak Kris sendiri.

KB: Mas, tahu gak tanaman itu bisa kesepian?

AW: Hah? Bagaimana pak?

KB: Iya, bisa…

Pak Kris berkata bahwa beliau punya tanaman anggrek. Tumbuhnya merana dan enggan berbunga. Tetapi ketika beliau menambahkan tanaman kedua yang baru beliau beli, anggrek itu pun “bahagia” dan mau berbunga dengan baik dan bahkan mekarnya bisa bersama2. Pak Kris menambahkan, “Mas kalau punya pohon apel juga gitu mas. Kalo ga mau berbuah, tanam lagi… atau pindahin ke kebunnya di Malang! Hahaha…”

Yah pak, ga mungkin juga saya gotong tanamannya jauh2 ke Malang…

 

Pohon Kola

Cerita terakhir… ini cukup kontroversial…

Jadi, ada pohon yang namanya pohon kola (Cola nitida). Pohon ini adalah asal dari minuman kola yang kita kenal sekarang.

Masalahnya, buah ini punya kandungan zat stimulan-afrodisiak yang membuat kita ngerasa kalem. Hmmm… agak kayak ganja, tapi dalam batas toleran (mungkin karena ga ada yang pake juga di sini). Buahnya konon rasanya pahit, tapi kalo dikunyah lama2 agak manis dan kayak kola. Tapi, karena kandungan itu lah, akhirnya minuman kola hanya menggunakan essens saat ini… atau juga menggunakan rasa alternatif dari pala (Myristica fragrans).

Walau sifatnya gitu, karena ga selebay ganja dan jamur psylocibin… saya jujur penasaran mau nyoba…

Begitulah! Seru yah! Kapan2 saya mau ngobrol2 lagi!

 

Tambahan, saya bakal nulis artikel turunan dari sini nantinya:

-Yang ini udah pasti, update lanjutan tentang KJTS

-Bahan media kuljar yang bisa dibuat dari bahan yang ada di sekitar kita

-HBS, tubuh manusia, sintesis auksin, dan komunikasi dengan tanaman

-Kultur tanaman parasit

-Komunikasi non-verbal pada tanaman di komunitasnya

-Pohon kola dan asal minuman kola

 

Nantikan artikel asik selanjutnya dan sesi obrolan lainnya!

-AW-

Learning The Blues

Be blue, be smart

Bunny Eats Design

Happy things, tasty food and good design

Cooking in the Archives

Updating Early Modern Recipes (1600-1800) in a Modern Kitchen

sapereaude

Go ahead Universe, ping-pong Me as You please..

Jurnal Amdela

Saya menulis, maka Saya ada.

Mawi Wijna on WordPress

Just another Wijna's weblog

ARief's

just one of my ways to make history

mechacurious

curiosity on mechanical stuff, hobbies, and some more...

TOPGAN ORGANIZATION

TOPGAN organisasi yang turut membangun bangsa

ramdhinidwita

Please Correct Me If I am Wrong

Ganarfirmannanda's Blog

Just another WordPress.com weblog

My Life in Europe

because studying abroad isn't always about studying.

Silent Servant's Notes

Short Way to Serve Well

The Strangeman

Melihat Dunia Lewat Kacamata Pijar Riza Anugerah

Being Slaved by Figures

one figure at a time

the bakeshop

bread hunter + cycling + travelling + urban ecology + architecture + design

Catatan Perjalanan Sang Bayu

I know who I am. I know what I want. What about you?

Hari Prasetyo's Blog

Just super stories of my life