Salah satu astronot Nasa, Kate Rubins yang pertama kali melakukan sequencing DNA di luar angkasa dengan menggunakan alat MinION. (Gaskil, 2018)
Ditulis oleh Riana Valentina (10416025)
Disunting oleh Ivan (10415027)
Untuk pertama kalinya, NASA berhasil melakukan genome sequencing di International Space Station, tepatnya pada kondisi microgravity (gravitasi yang minimal) dalam eksperimen bertajuk “Biomolecule Sequencer” yang dilaksanakan oleh seorang astronot NASA, Kate Rubins. Kemampuan dalam melakukan sequencing DNA suatu organisme yang dilakukan di luar angkasa telah membuka beberapa peluang terbaru bagi dunia sains dan medis. Dengan adanya teknologi sequencing DNA di luar angkasa, astronot dapat mendiagnosa penyakit, memonitor pasokan makanan beserta air di stasiun luar angkasa, mengidentifikasi pertumbuhan mikroorganisme dalam stasiun luar angkasa, hingga mengidentifikasi adanya bentuk kehidupan ekstraterestrial selain yang ada di Bumi. Dalam melakukan sequencing DNA tersebut, alat utama yang digunakan tidak lain adalah MinION, sebuah alat sequencing DNA yang dikembangkan oleh Oxford Nanopore Technologies. MinION bekerja dengan mengirimkan arus positif melalui pori-pori pada membran yang berada di dalam alat, dimana pori-pori tersebut disebut sebagai nanopores. Pada saat yang sama, cairan yang mengandung sampel DNA berjalan melalui nanopores, sehingga kemudian menutup pori-pori tersebut dan menyebabkan perubahan arah arus yang unik terhadap sekuens DNA tertentu. Dengan mengamati perubahan arah arus tersebut, maka dapat dilakukan identifikasi terhadap sekuens DNA secara spesifik.
Dalam eksperimen “Biomolecule Sequencer”, Kate Rubins melakukan sequencing terhadap sampel DNA yang diperoleh dari tikus, bakteri, dan virus. Ia melakukannya di stasiun luar angkasa, sedangkan sejumlah peneliti yang ada di Bumi, seperti tim bicoastal dari University of California dan Weill Cornell Medical College berperan dalam menganalisis data berupa sekuens DNA dari luar angkasa dan membandingkannya dengan sampel serupa yang telah disekuens di Bumi. Salah satu peneliti di Bumi, Charles Chiu dari University of California, menyatakan bahwa hasil analisis sekuens sampel DNA di luar angkasa sesuai dengan sekuens sampel DNA di Bumi. Selain portabilitas dan akurasi yang cukup tinggi, keunggulan MinION lainnya adalah dapat melakukan sequencing terhadap seluruh materi genetik secara cepat, termasuk materi genetik dari organisme yang tidak pernah diketahui sebelumnya. Tentunya hal ini menjadi nilai tambah bagi MinION, karena sebagian besar metode genome sequencing konvensional masih menggunakan organisme model untuk melakukan sequencing DNA, sehingga peneliti harus mengetahui apa yang dicari dan mengatur sequencing yang sesuai.
Meskipun begitu, MinION masih berada dalam tahap perkembangan untuk memastikan bahwa alat tersebut dapat digunakan dengan baik dalam kondisi microgravity di luar angkasa. Hingga saat ini, demonstrasi MinION menunjukkan bahwa alat tersebut tahan terhadap guncangan dan dapat beroperasi dalam lingkungan microgravity. Ke depannya, peneliti masih akan terus menelusuri faktor-faktor lain yang memungkinkan terjadinya error ataupun faktor yang dapat mempengaruhi performansi dari alat itu sendiri. Bila sudah beroperasi dengan baik, MinION dapat menjadi teknologi yang sangat penting, setidaknya dalam menjalankan misi menuju ke Mars.
Referensi:
Bai, N. 2016. NASA’s DNA Sequencing in Space is A Success, Researchers Confirm [online]. https://phys.org/news/2016-08-nasa-dna-sequencing-space-success.html, diakses pada Jumat, 25 Mei 2018 pukul 11.00 WIB.
Gaskill, M. 2016. First DNA Sequencing in Space a Game Changer [online]. https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/dna_sequencing, diakses pada Jumat, 25 Mei 2018 pukul 10.58 WIB.