Dua Penemu "Gunting DNA" CRISPR/Cas9 Meraih Nobel Prize 2020

Foto : Emmanuelle Charpentier dan Jennifer Doudna (Source: Aljazeera)

Teknologi.id -  Dua ilmuwan wanita yang memelopori teknologi pengeditan gen revolusioner memenangkan Nobel Prize bidang kimia tahun ini. Pemilihan yang dilakukan oleh The Nobel Comittee's Selection terhadap Emmanuelle Charpentier (Unit Max Planck untuk Ilmu Patogen di Berlin, Jerman) dan Jennifer Doudna (Universitas California, Berkeley, USA) mengakhiri spekulasi bertahun-tahun tentang siapa yang akan diakui atas pengembangan pekerjaan mereka mengenai alat pengeditan gen yang bernama CRISPR/Cas9.

Pada tahun 2011, Charpentier bertemu Jennifer Doudna di konferensi penelitian dan semenjak itu mereka memulai kolaborasi. Bekerjasama, laboratorium Doudna dan laboratorium Charpentier menunjukkan bahwa Cas9 dapat digunakan untuk memotong sekuens DNA yang diinginkan. Oleh karena itu, penemuan ini menunjukkan bahwa teknologi CRISPR/Cas9 dapat digunakan untuk mengedit genom dengan relatif mudah.

CRISPR/Cas9 berasal dari sistem kekebalan primitif bakteri dan archaea, yang menggunakan mekanisme serupa untuk memotong materi genetik virus yang menyerang dari genom mereka sendiri. Keunggulan utamanya dibandingkan alat pengeditan gen lain yang lebih tua, dan berpotensi lebih akurat adalah bahwa ia dapat dengan mudah dan cepat diterapkan pada urutan genetik apa pun.

Baca Juga : Tiga Ilmuwan Penemu Blackhole Dianugerahi Hadiah Nobel

Cas9 ditemukan dalam sistem kekebalan "CRISPR" bakteri Streptococcus yang bekerja sama dengan RNA pemandu dan bekerja seperti gunting. Sisitem kekebalan tersebut mencegah bakteri terinfeksi dengan memotong materi genetik asing yang masuk. Sebelumnya, sistem ini ditemukan oleh Francisco Mojica, tetapi Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa mereka dapat menggunakan RNA yang berbeda untuk memprogramnya, memotong, dan mengedit DNA yang berbeda.

Foto : Vox

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) adalah sekuens DNA yang ditemukan pada genom organisme prokariotik seperti bakteri dan archaea. Urutan ini berasal dari fragmen DNA bakteriofag yang sebelumnya telah menginfeksi prokariota. Mereka digunakan untuk mendeteksi dan menghancurkan DNA dari bakteriofag serupa selama infeksi berikutnya. Oleh karena itu, urutan ini memainkan peran kunci dalam sistem pertahanan antivirus (yaitu anti-fag) prokariota.

Sementara Cas9 endonuklease adalah sistem empat komponen yang mencakup dua molekul crRNA kecil dan CRISPR RNA pengaktifan trans (tracrRNA). Fungsi dari Cas9 ini yaitu membuat nucleases RuvC dan HNH bersama-sama menghasilkan Double-Strand Break (DSB), dan secara terpisah dapat menghasilkan pemutusan untai tunggal serta memastikan perolehan spacer fungsional selama adaptasi.

Sejak tahun 2012, penelitian tentang CRISPR-Cas9 telah menjamur, dan lebih dari 20.000 paper telah diterbitkan selama beberapa tahun terakhir. Para ilmuwan telah berusaha menerapkan alat tersebut untuk mempelajari fungsi gen yang berbeda dan untuk menyembuhkan penyakit mulai dari penyakit kanker darah hingga kelainan genetik mata yang langka.

Teknologi pemotongan DNA untuk pengeditan genom ini mulai banyak diterapkan untuk membuat sistem kekebalan tubuh manusia menjadi lebih baik. Namun, eksperimen mengenai pengeditan genom ini membutuhkan regulasi bioetika yang baik agar tidak digunakan untuk hal-hal yang tidak diinginkan.

Baca Juga : NASA Bakal Kirimkan Astronot Perempuan Pertama Ke Bulan

(af)