Teknologi Omics: Koleksi Kode Genetik Makhluk Hidup

Struktur terkecil dari makhluk hidup adalah sel. Sel dikendalikan oleh inti sel yang didalamnya ada DNA. DNA secara structural adalah molekul panjang beruntai ganda yang saling melilit satu sama lain. 

Setiap untai terdiri dari serangkaian basa (adenin, guanin, sitosin dan timin) yang terhubung melalui gula. Setiap makhluk hidup memiliki susunan basa yang berbeda yang akan menjadi "blueprint" tempat informasi genetic seseorang dapat diketahui.

Susunan basa tersebut nantinya akan diterjemahkan oleh mRNA menjadi protein. Protein inilah menjadi dasar fungsi fisiologis dalam makhluk hidup. 

Dengan mengetahui blueprint tersebut, maka dapat memprediksi protein apa yang akan dibentuk dan apa pengaruhnya pada sistem tubuh makhluk hidup. Sehingga mengetahui identitas dari makhluk hidup tersebut. Selain DNA, RNA juga menjadi blueprint pada beberapa virus, seperti virus SARS-COV2.

Omics merupakan kajian untuk mengumpulkan blueprint, yaitu urutan basa nitrogen yang dapat diterjemahkan menjadi protein. Human Genom Project merupakan projek pencatatan blueprint manusia sejak 1987 hingga 2001, namun disempurnakan hingga 2022. 

Beberapa tingkatan omics dari terkecil hingga terbesar yaitu genomic-transcriptomics-proteomic-metabolomics-fluxomics. Genomics melalui skuensing DNA dapat mengidentifikasi karakteristik DNA, misalnya di dalam DNA memiliki kemungkinan penyakit turunan seperti diabetes melitus, darah tinggi, kanker, dll. Sehingga penyakit tersebut dapat dicegah. 

Trancriptomics (profiling menyeluruh) yaitu untuk mendapatkan data ekspresi gen mRNA yang terbentuk. Proteomics yaitu mendapatkan data dari ekspresi protein.

Metabolomics yaitu mendapatkan data interaksi berbagai protein dalam suatu waktu. Fluxomics yaitu mendapatkan data perubahan metabolisme tubuh akibat interaksi protein dengan reaksi kimia lainnya di dalam tubuh, yang nantinya dapat membentuk fenotip.

Timeline Human Genome Project/Wikimedia

Adanya omics melalui aplikasi DNA microarray dapat mengetahui perbedaan gen yang muncul pada tiap manusia, mengetahui gen yang digunakan untuk membuat protein tertentu, dan mengetahui gen yang bermutasi. 

Selain itu, pencatatan kode basa nitrogen pada bioinformatic memiliki beberapa peranan seperti memprediksi lokasi gen di DNA, memprediksi adanya eror pada genetic transcription, memprediksi fungsi berbagai protein dan memprediksi penyakit molekuler (penyakit keturunan).

Pengumpulan data kode genetic bukan hanya ditunjang oleh satu bidang keilmuan saja. Biologi, menjadi dasar untuk mempelajari DNA pada makhluk hidup. 

Teknologi computer, dengan berkembangnya aplikasi mikrobiologi, maka mempermudah manusia untuk menganalisis hasil dari kode genetic yang didapatkan pada suatu sampel. Teknologi internet, memudahkan peneliti untuk mengumpulkan dan membagikan data genetic pada ilmuan di seluruh dunia.

Perkembangan teknologi memudahkan manusia dalam mengumpulkan kode genetic. Misalnya, tahun 1977 Masam dan Gilbert hanya mampu membaca dan mengumpulkan 1,5 kb (1500 pasang basa) pada satu orang pertahun. Selang 20 tahun, tahun 1998 manusia bisa mengumpulkan 20 Mb (20 juta pasang basa) pada satu orang pertahun. 

Tahun 2022, manusia bisa mengumpulkan lebih dari 2000 Gb (2 triliun pasang basa) pada satu orang pertahun. Selain angka yang semakin besar, ada juga keuntungan teknologi yaitu biaya ongkosnya semakin rendah. 

Misalkan saja, untuk PCR COVID19 pertama kali harganya jutaan, namun selang 2 tahun kemudian ketika mesin PCR diperbanyak harganya bisa jauh lebih murah dibawah satu juta. Hal ini juga berlaku untuk teknologi omics ini.

Pengumpulan kode genetic saat ini tidak hanya dilakukan untuk manusia, tetapi juga hewan dan tumbuhan. Salah satu tempat pengumpulan kode genetic makhluk hidup dapat diakses pada "Nucleotide-NCBI". 

Dengan adanya omics ini, maka potensi tumbuhan dan hewan dapat diupayakan secara maksimal. Indonesia yang memiliki biodiversitas tinggi tentunya harus ikut andil dalam teknologi omics ini, mengingat banyak manfaat yang dapat diperoleh.