Jenis kelamin penting dalam keberlangsungan hidup dan evolusi organisme yang bereproduksi secara seksual. Pada spesies serangga yang berbeda, terdapat sistem kromosom yang bermacam-macam yang dipakai untuk memilih jenis kelamin individu. Dalam kelompok Diptera, misalnya, sistem kromosom seks menentukan cakupan yang luas ibarat XX / XY dalam nyamuk Anopheles dan lalat Drosophila buah, ZW / ZZ dan XX / XO di beberapa Tephritidae lalat, dan kromosom seks-menentukan homomorphic di nyamuk Culicinae.
Inovasi terbaru perkembangan CRISPR-Cas9 dalam mengedit gen telah menciptakan lebih mudah, lebih cepat, dan lebih murah dalam kemajuan rekayasa genetik binatang dan tumbuhan. Seperti pada spesies nyamuk Anopheles gambiae dan Aedes aegypti yang sanggup dimanipulasi menjadi nyamuk transgenik.
CRISPR (clustered regulatory interspaced palindromic repeat) yaitu alat yang terbuat dari DNA rekayasa, yang mengandung urutan panduan gen tertentu yang akan di sambung ke sasaran, bersamaan dengan enzim cas9. Sistem CRISPR pada kuman tipe-II telah disesuaikan dalam aneka macam organisme untuk menghasilkan RNA endonuklease, atau RGENs, yang menargetkan kawasan tertentu dari genom RNA-DNA. Pada dasarnya sistem CRISPR/ Cas terdiri dari dua komponen:
- SgRNA (synthetic single guide RNA ), yang merupakan RNA kecil yang berisi 17-20 bp yang sanggup berpasangan pada urutan genom tertentu.
- Enzim Cas9 (CRISPR-associated protein 9) yaitu enzim yang sanggup memotong untai DNA dilokasi yang ditentukan.
- Berisi urutan komplementer ke situs inisiasi sgRNA
- Berbatasan eksklusif dengan PAM (protospacer-adjacent motif ).
Urutan PAM berfungsi biar SpCas9 dapat membentuk urutan NGG. Motif ini terjadi kira-kira sekali setiap 17 bp di genom Ae. aegypti, sehingga memungkinkan peneliti sanggup menargetkan setiap lokus genom dengan sistem CRISPR-Cas9.
Sistem CRISPR mempunyai sifat /karakteristik :
Sistem CRISPR mempunyai sifat /karakteristik :
- non-homologous end joining (NHEJ)
- homology-directed repair (HDR)
Gen NIX
Pada 2015, sebuah tim Peneliti yang dipimpin oleh Zhijian Tu dan Zach Adelmen mempelajari spesies nyamuk Aedes aigypti dan menemukan faktor penentu jenis kelamin jantan yang ditranskripsi dari sebuah gen tunggal berjulukan Nix yang mereka sebut faktor M, yang terletak di kromosom Y. Nix diduga mengkode RNA-binding protein dan ditranskripsikan selama transisi ibu ke zigot, sebelum jenis kelamin ditentukan.
Ketika Nix disisipkan dengan CRISPR-Cas9, menghasilkan jantan feminin yang menawarkan alat kelamin dan antena betina. Ketika Nix itu ektopik menghasilkan secara genetik nyamuk betina tetapi menyebarkan alat kelamin jantan secara eksternal dan internal termasuk testis dan kelenjar aksesoris. integrasi Nix ke dalam genom sebagai transgen mungkin cukup untuk mengkonversi betina ke jantan subur. Atau, Nix diekspresi pada betina sanggup mengkonversi betina ke jantan steril atau hanya betina lethal.
Setiap kali sel membelah, alat CRISPR-Cas9 disambung ke setiap genom nyamuk, dan membawa serta urutan genetik yang dipilih peneliti. Dengan cara ini, urutan genetik sanggup dimasukkan ke dalam setiap urutan DNA wild type. Mekanisme ini disebut “ gen drive“, sebab sanggup dipakai untuk menggerakkan urutan genetik yang dipilih ke populasi sehingga, kesudahannya jikalau gen berfungsi ibarat yang diharapkan, setiap organisme keturunan akan mempunyai sifat fenotip terkait dengan urutan DNA yang dipilih peneliti
Penulis: Romi Febriansyah, S.Si
Referesi
- Adelman, Z.(2015).“A male-determining factor in the mosquito Aedes aegypti”. sciencexpres
- Bioetic Program IOWA State University. 2016. Engineering Extinction: CRISPR, Gene Drives and Genetically-Modified Mosquitoes.
- Kathryn E. (2015). “Genome Engineering with CRISPR-Cas9 in the Mosquito Aedes aegypti”. Cell Reports 11, 51–60
