“Spider Goat” : Si Kambing Pembuat  Jaring Laba-Laba

Siapa yang tahu dengan Spider Goat? Sebelum mengenal lebih jauh mengenainya, tahukah kamu tentang domba dolly? Tentunya kita sudah mengenal dan banyak mendengar tentang si domba kloningan tersebut. Ya!! Dolly, domba pengaplikasian ilmu bioteknologi dari hasil rekayasa genetika untuk menciptakan makhluk hidup tanpa melalui perkawinan yang diciptakan oleh ilmuwan Scotlandia Dr. Ian Welmut pada tahun 1996.

Nah, bagaimana dengan "Spider Goat"? hewan seperti apakah "Spider Goat" ini?

Spider goat juga merupakan salah satu inovasi penerapan dari ilmu bioteknologi seperti domba dolly. Tetapi berbeda dalam hal proses perekayasaan genetikanya. Domba dolly diciptakan melalui teknik kloning, yaitu sebuah teknik pentransferan/penggabungan inti dari sel donor ke sel telur yang telah dikeluarkan intinya, antara dua individu yang memiliki materi genetik yang sama (identik). Lain halnya dengan Spider Goat ini. Spider goat merupakan hewan hasil modifikasi genetik berupa kambing transgenik/kambing GMOs (Genetically Modified Organisms) yang dalam proses perekayasaan gennya menggunakan teknik rekombinasi DNA, yaitu sebuah teknik pengubahan gen yang dilakukan dengan cara menyisipkan gen lain ke dalam plasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifat tertentu sesuai dengan keinginan si pembuat.

Mengapa kambing ini dijuluki sebagai “Spider Goat” dan Bagaimana proses perekayasaan gennya  sehingga kambing ini bisa dijuluki sebagai “Spider Goat”??

Kambing ini dinamakan sebagai Spider goat karena dapat menghasilkan sutra laba laba (jaring laba laba) dalam susu yang dihasilkannya. Mengapa bisa demikian? Randy Lewis, seorang profesor biologi molekuler dan peneliti lainnya dari Universitas Wyoming, telah mengembangkan cara untuk memasukkan/menyisipkan gen laba-laba sutra ke dalam DNA kambing betina. Cara penyisipan Gen ke DNA tersebut dinamakan Rekombinasi DNA atau bisa disebut dengan DNA Rekombinan. Hasilnya, kambing betina dapat membentuk protein sutra laba-laba dalam susu mereka. Protein tersebut diaktifkan menggunakan asam amino yang kemudian menjadikan susu sebagai tiruan serat jaring laba laba. Susu yang dihasilkan kemudian diperah lalu dimurnikan dan dikeringkan. Hasil akhirnya akan menjadikan microfiber (benang sutra tipis). Selanjutnya, microfiber dipintal menjadi benang dengan ketebalan diameter 1 mm. Benang berketebalan daiameter 1 mm tersebut dinamakan BioSteel.

Scanning electron micrographs of an ADF-3 as-spun fiber. 

Bagaimana Kelanjutan Perkembangan "Si Kambing Penghasil Jaring Laba laba" ini??

Pada bulan Februari 2010, kambing yang telah disisipkan oleh gen laba laba sutra, telah diubah menjadi embrio kambing. Beberapa persen dari kambing yang akhirnya mendapat gen tersebut. Misalnya, dari tujuh anak-anak kambing yang dilahirkan, tiga telah diuji positif karena memiliki gen protein sutra. Ketika kambing transgenik itu mempunyai anak dan mulai menyusui, para peneliti akan mengumpulkan susunya dan memurnikan protein sutra laba-laba menjadi banyak. Selain kemampuan mereka untuk memproduksi protein sutra laba-laba, kambing tersebut tampaknya tidak memiliki perbedaan lain dalam hal kesehatan, penampilan, atau perilaku dibandingkan dengan kambing normal lainnya.

Mengapa Kambing Penghasil Jaring Laba laba ini Diciptakan?? Adakah Manfaatnya??

Kira-kira sudah lebih dari 10 tahun silam penerapan ilmu bioteknologi, khususnya pada rekayasa genetika hewan transgenik “Kambing si pembuat jaring laba laba" ini dimanfaatkan dan sudah dikomersialkan produk DARI hasil susu kambingnya. Pada bulan januari tahun 2002, Perusahaan Kanada Nexia Biotechnologies bekerja sama dengan Militer Amerika telah mempublikasikan bahwa mereka berhasil mengekstraksikan serat protein laba-laba ke dalam susu kambing. Dan proyek penelitiannya telah dipublikasikan di dalam Jurnal Science. Proyek penelitian susu kambing sutra ini telah menghasilkan produk benang Biosteel.

BioSteel lebih kuat dari baja, memiliki kekuatan 150.000 kg perinci persegi dan kompatibel dengan tubuh manusia. Maka dari itu biosteel ini dimanfaatkan di dunia kemiliteran sebagai bahan untuk membuat kevlar/rompi anti peluru. Tidak hanya termanfaatkan dibidang kemiliteran saja, karena kekuatan dan keelastisitasannya, biosteel dapat digunakan juga untuk keperluan medis, seperti untuk membuat benang operasi, sarung tangan bedah, ligamen dan tendon buatan, untuk menjahit luka mata, dan untuk perbaikan rahang. Pemanfaatan Biosteel ini juga bisa untuk keperluan dalam bidang olahraga, yaitu sebagai bahan pembuat jaring raket tennis.

Ada Apakah Dengan Sutra Laba-Laba?

Menurut penelitian, dalam suatu jurnal scientist tahun 1996 ternyata bahwa sarang laba-laba/jaring yang dikeluarkan oleh laba-laba tersebut ternyata terbuat dari molekul yang berbentuk serat dengan kadar kimiawi 42% glisin, 25% alanin, 33% glutamin, serin, triosin. Analisa resonansi magnetik terhadap serat tersebut, bagi yang mengandung 40% alanin menunjukan suatu struktur yang terorganisir sangat kuat dan rapi, tahan air dan tahan karat. Lalu dalam ukuran yang sama maka kekuatannya lebih besar sebanyak 5 kali dibandingkan struktur baja dan 2 kali lebih lentur dari nylon. Menurut beberapa penelitian sarang laba-laba mampu mengikat capung dan serangga lainnya  dalam level jenis dan masa yang lebih besar dari laba-laba itu sendiri, sehingga bisa dikatakan bahwa sarang laba-laba adalah sarang paling kuat yang dibuat oleh makhluk hidup dalam level yang lebih besar dibandingkan pemangsanya.

Mengapa harus disisipkan pada DNA Kambing?

Sutra laba-laba yang dihasilkan dari jaring laba-laba tersebut, sebenarnya sudah bisa digunakan dalam pembuatan biosteel sebagai bahan kevlar anti peluru, benang operasi, sarung tangan bedah, dll. Tetapi pembuatannya belum bisa untuk diproduksikan secara banyak dan besar besaran. Dalam mendapatkan sutra laba-laba yang cukup untuk keperluan diatas memerlukan sejumlah besar laba-laba untuk diternakkan. Namun, laba-laba cenderung bersifat teritorial, sehingga ketika para peneliti mencoba membuat peternakan laba-laba, laba-laba tersebut akan saling membunuh satu sama lainnya.

Oleh karena itu Nexia Biotechnologies, salah satu perusahan yang bergerak dibidang pembuatan biosteel menemukan inovasi untuk menyisipkan gen sutra laba laba tersebut ke dalam DNA kambing betina. Nah kambing yang telah disisipi gen penghasil sutra laba-laba tersebut menyediakan kemudahan untuk memproduksi biomaterial pada skala besar dan komersial.

Referensi :

Campbell, Neil A.2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Lazariz, Anthoula. Spider Silk Fibers Spun from Soluble Recombinant Silk Produced in Mammalian Cell. 2002. http://www.sciencemag.org/ (Jurnal : “Spider Silk Fibers Spun from Soluble Recombinant Silk Produced in Mammalian Cell”  Dipublikasikan 18 January 2002 oleh Anthoula Lazariz dkk.)

Anonim. Spider Silk Fibers Spun. 2009. www.ohio.edu/.../Spider%20silk%202009.pdf

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16554357

http://modernfarmer.com/2013/09/saga-spidergoat/

http://phys.org/news194539934.html

PPT Multi media Interaktif Transpor Pasif (Difusi, Difusi Terfasilitasi, dan Osmosis)

http://www.slideshare.net/yogiewibisono/ppt-multi-media-interaktif-transpor-pasif-difusi-difusi-terfasilitasi-dan-osmosis

PPT Multimedia Interaktif Transpor Pasif (Difusi, Osmosis, dan Difusi Terfasilitasi)

https://www.dropbox.com/s/vhhxiwaexak9y0p/A.28.Yogie%20Wibisono%28New%29.rar

Si Prebiotik Teman Baik Usus

Lactobacillus casei adalah bakteri Gram-positif, anaerob fakultatif, tidak memiliki alat gerak, tidak menghasilkan spora, berbentuk batang dan menjadi salah satu bakteri yang berperan penting. Lactobacillus casei  mempunyai ukuran tubuh sekitar 0,7 – 1,1 x 2,0 – 4,0 µm.

Lactobacillus casei adalah salah satu bakteri yang bisa memecah protein, karbohidrat, dan lemak dalam makanan, serta menolong penyerapan elemen penting dan nutrisi seperti mineral, asam amino, dan vitamin yang dibutuhkan manusia dan hewan untuk bertahan hidup (Damika, 2006). Bakteri ini, merupakan bakteri yang penting dalam pembentukan asam laktat, karena Lactobacillus casei toleran terhadap asam, tidak bisa mensintesis perfirin, dan melakukan fermentasi dengan asam laktat. Bakteri ini mendegradasi laktosa susu dan gula lainnya menjadi asam laktat sebagai metabolit akhir yang utama.

Secara alamiah Lactobacillus casei  terdapat di membran mukosa dan sistem pencernaan khususnya menempel di dinding usus (flora normal). Tempat yang paling nyaman pada bakteri ini adalah di dalam usus, karena Lactobacillus casei mampu bertahan dari pengaruh asam lambung, dan juga mampu bertahan dalam cairan empedu sehingga mampu bertahan hidup hingga usus halus. Lactobacillus casei juga dapat tumbuh dan dikembangbiakkan sebagai suplemen makanan dan minuman yang apabila dikonsumsi dalam jumlah yang seimbang akan memberikan dampak positif bagi kesehatan.

Bakteri Lactobacillus casei Shirota strain adalah galur unggul yang mudah dan cocok untuk dikembangbiakkan dalam minuman dasar susu atau susu fermentasi, yang tumbuh pada temperatur 15˚C sampai 41 ˚C dengan pH lebih besar dari 3,5 (Margawani, 1995). Bakteri ini juga mudah beradaptasi, dan bisa diisolasi dari produk ternak segar produk pangan segar dan fermentasi. Dari segi industrial, Lactobacillus casei mempunyai peran dalam probiotik manusia dan kultur starter pemproduksi asam untuk fermentasi susu. 

Mengapa Lactobacillus casei dikatakan bakteri probiotik?

Lactobacillus casei disebut bakteri probiotik karena bisa dikembangbiakkan menjadi suplemen makanan/minuman yang apabila dikonsumsi dalam jumlah seimbang akan memberikan dampak positif bagi kesehatan. Dampak positif/perananya dalam kesehatan manusia, diantaranya:

1.    Meningkatkan jumlah bakteri baik dalam usus dan menurunkan bakteri jahat dengan memproduksi asam laktat. Dalam memproduksi asam laktatnya ini, Lactobacillus  casei membuat lingkungannya menjadi asam (yang diakibatkan penurunan PH) untuk mengganggu pertumbuhan beberapa bakteri merugikan di dalam usus manusia.

2.    Mencegah gangguan pencernaan terutama konstipasi dan diare serta mengaktifkan sel-sel kekebalan tubuh. 

3.    Mengontrol organisme yang dapat menimbulkan efek toksik di dalam saluran pencernaan manusia, diantaranya yaitu Escherichia coli.

4.    Memperbaiki penyerapan kalsium pada usus, melancarkan buang air besar, penyerapan bahan karsinogenik, membunuh bakteri patogen dan bersifat anti tumor.

5.    Menghalangi pertumbuhan Helicobacter pylori, dan membantu microflora di usus besar. Lactobacillus  casei dapat menghasilkan suatu senyawa yang bersifat antimikroba untuk menekan pertumbuhan Helicobacter pylori karena bereakasi dengan susu asam atau fermentasi (Dwyana, 2009).

Referensi:

Rahayu, E.S. Perkembangan Terkini Penggunaan Probiotik  dalam Industri Susu. Food Review Indonesia IV. 2009.

Slonczewski, J. Microbiology An Evolving Science. Alabama: W.W. Norton & company. 2008.

Cahyanti, Nahnia. Probiotik Lactobacillus casei pada Yoghurt Susu. http://jtp.ub.ac.id/index.php/jtp/article/viewFile/350/689. Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Semarang. Diakses pada tanggal 26 Desember 2013. Pukul 11.00 WIB

PETA KONSEP TRANSPOR PASIF