Sebagai ilmu
pengetahuan dasar, genetika dengan konsep-konsep di dalamnya dapat berinteraksi
dengan berbagai bidang lain untuk memberikan kontribusi terapannya.
1.
Pertanian
Di antara
kontribusinya pada berbagai bidang, kontribusi genetika di bidang pertanian,
khususnya pemuliaan tanaman dan ternak, boleh dikatakan paling tua.
Persilangan-persilangan konvensional yang dilanjutkan dengan seleksi untuk
merakit bibit unggul, baik tanaman maupun ternak, menjadi jauh lebih efisien
berkat bantuan pengetahuan genetika. Demikian pula, teknik-teknik khusus
pemulian seperti mutasi, kultur jaringan, dan fusi protoplasma kemajuannya
banyak dicapai dengan pengetahuan genetika. Dewasa ini beberapa produk
pertanian, terutama pangan, yang berasal dari organisme hasil rekayasa genetika
atau Genetically Modified Organism (GMO) telah dipasarkan cukup luas meskipun
masih sering mengundang kontroversi tentang keamanan.
Contoh lain dari
perkembangan ilmu genetika dibidang pertanian adalah di temukanya cara baru
dalam mengatasi serangga hama yaitu dengan cara perakitan tanaman tahan
serangga hama melalui teknik rekayasa genetik. Salah satu kendala dalam
produksi suatu komoditas tanaman di negara yang beriklim tropis dan lembab
adalah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) seperti serangga hama dan
patogen tumbuhan. Bahkan pada tanaman tertentu seperti padi.
Serangga hama
masih merupakan kendala utama dan menjadi masalah serius, misalnya wereng
coklat dan peng-gerek batang. Di negara tertentu se-perti Amerika Serikat (AS),
kerugian akibat kerusakan yang ditimbulkan serangga hama seperti penggerek
jagung dan penggerek buah kapas bisa mencapai jutaan dolar AS.
Di negara maju,
seperti AS, untuk menanggulangi OPT dari jenis serangga hama, petani sudah
menggunakan insektida hayati yang berasal dari bakteri Bacillus thuringiensis
(Bt) selama lebih dari 30 tahun. Namun secara komersial produksi insektisida
hayati terbatas dan pengaruh perlindungannya hanya berumur pendek. Selain
pengendalian dengan insektisida, petani juga menggunakan varietas tahan.
Penggunaan varietas tahan merupakan cara pengendalian serangga hama yang murah
dan ramah lingkungan. Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan melalui
modifikasi genetic baik dengan pemuliaan tanaman secara konvensional maupun
dengan bioteknologi khususnya teknologi rekayasa genetik. Kadang-kadang dalam
perakitan varietas tanaman tahan serangga hama, pemulia konvensional menghadapi
suatu kendala yang sulit dipecahkan, yaitu langkanya atau tidak adanya sumber
gen ketahanan di dalam koleksi plama nutfah. Contoh sumber gen ketahanan yang
langka adalah gen ketahanan terhadap serangga hama, misalnya penggerek batang
padi, penggerek polong kedelai, hama boleng ubi jalar, penggerek buah kapas
(Cotton bolworm), dan penggerek jagung (Herman, 1997). Akhir-akhir ini,
kesulitan pemulia konvensional tersebut dapat diatasi dengan teknologi rekayasa
genetik melalui tanaman transgenik (Herman, 1996).
Pemulian dan
perekayasa genetik mempunyai tujuan yang sama. Pemulia tanaman secara
konvensional melakukan persilangan dan atau seleksi, sedangkan perekayasa
genetik mengembangkan secara terus menerus dan memanfaatkan teknik isolasi dan
transfer gen dari sifat yang diinginkan. Melalui rekayasa genetik sudah
dihasilkan tanaman transgenik yang memiliki sifat baru seperti ketahanan
terhadap serangga hama atau herbisida atau peningkatan kualitas hasil. Tanaman
transgenik tahan serangga hama tersebut sudah banyak ditanam dan dipasarkan di
berbagai negara (James, 2002). Sedangkan di Indonesia, tanaman transgenik tahan
serangga hama baru pada taraf penelitian perakitannya. Dalam makalah ini akan
dijelaskan tentang tanaman transgenik tahan serangga hama, perkembangan tanaman
transgenik secara global, dan status tanaman transgenik di Indonesia.
2.
Kesehatan
Salah satu contoh klasik kontrubusi
genetika di bidang kesehatan adalah diagnosis dan perawatan penyakit
Phenylketonuria (PKU). Penyakit ini merupakan penyakit menurun yang disebabkan
oleh mutasi gen pengatur katabolisme fenilalanin sehingga timbunan kelebihan
fenilalanin akan dijumpai di dalam aliran darah sebagai derivat-derivat yang
meracuni sistem syaraaf pusat. Dengan diet fenilalanin yang sangat ketat, bayai
tersebut dapat terhindar dari penyakit PKU meskipun gen mutan penyebabnya
sendiri sebenarnya tidak diperbaiki.
Beberapa penyakit genetika lainnya
telah dapat diatasi dampaknya dengan cara seperti itu. Meskipun demikia, hingga
sekarang masih banyak penyakit yang menjadi tantangan para peneliti dari
kalangan kedokteran dan genetika untuk menanganinya seperti perkembangannya
resistensi bakteri patogen terhadap antibiotok, penyakit-penyakit kanker, dan
sindrom hilangnya kekebalan bawaan atau Acquired Immuno Deficiency Syndrome
(AIDS).
Contoh lain dari perkembangan ilmu
genetika dibidang kesehatan adalah proyek genom manusia yang dipelopori oleh
amerika serikat dimana proyek ini akan menguraikan 100.000 gen manusia.
Diperkirakan pada abad XXI mendatang akan muncul bidang kedokteran baru yang
disebut ilmu kedokteran prediktif (predictive medicine). Munculnya ilmu
kedokteran tersebut di mungkinkan karena pada abad XXI mendatang, diperkirakan
seluruh informasi dari genom manusia yang mengandung 100.000 gen akan
teridentifikasi. Dengan diketahuinya genom manusia dapat digunakan memprediksi
berbagai penyakit, artinya dengan ilmu kedoktran prediktif dapat diketahui
kemungkinan seseorang mengalami kanker payudara atau kanker calon rental dengan
melakukan analisa terhadap kombinasi gen-gen yang dipunyai orang tersebut.
3.
Industri farmasi
Teknik rekayasa genetika
memungkinkan dilakukannya pemotongan molekul DNA tertentu. Selanjutnya,
fragmen-fragmen DNA hasil pemotongan ini disambungkan dengan molekul DNA lain
sehingga terbentuk molekul DNA rekombinan. Apabila molekul DNA rekombinan dimasukkan
kedalam suatu sel bakteri yang sangat cepat pertumbuhannya, misalnya
Escherichia coli, maka dengan mudah akan diperoleh salinan molekul DNA
rekombinan dalam jumlah besar dan waktu yang singkat. Jika molekul DNA
rekombinan tersebut membawa gen yang bermanfaat bagi kepentingan manusia, maka
berarti gen ini telah diperbanyak dengan cara yang mudah dan cepat. Prinsip
kerja semacam ini telah banyak di terapkan diberbagai industri yang memproduksi
biomolekul penting seperti insulin, interferon, dan beberapa hormon
pertumbuhan.
4.
Hukum
Sengketa di pengadilan untuk
menentukan ayah kandung bagi seorang anak secara klasik sering diatasi melalui
pengujian golongan darah. Pada kasus-kasus tertentu cara ini dapat
menyelesaikan masalah dengan cukup memuaskan, tetapi tidak jarang hasil yang
diperoleh kurang meyakinkan. Belakangan ini dikenal cara yang jauh lebih
canggih, yaitu uji DNA. Dengan membandingkan pola restriksi pada molekul DNA
anak, ibu, dan orang yang dicurigai sebagai ayah kandung anak, maka dapat diketahui
benar tidaknya kecurigaan tersebut.
Dalam kasus-kasus kejahatan seperti
pembunuhan, pemerkosaan, dan bahkan teror pengeboman, teknik rekayasa genetika
dapat diterapkan untuk memastikan benar tidaknya tersangka sebagai pelaku. Jika
tersangka masih hidup pengujian dilakukan dengan membandingkan DNA tersangka
dengan DNA objek yang tertinggal di tempat kejadian, misalnya rambut atau
sperma. Cara ini dikenal sebagai sebagia sidik jari DNA (DNA finger printing).
Akan tetapi, jika tersangka mati dan tubuhnya hancur, maka DNA dari
bagian-bagian tubuh tersangka dicocokkan pola restruksinya dengan DNA kedua
orang tuanya atau saudara-saudaranya yang masih hidup.
5.
Kemasyarakatan dan kemanusiaan
Di negara-negara maju, terutama di
kota-kata besarnya, dewasa ini dapat dijumpai klinik konsultasi genetik yang
antara lain berperan dalm memberikan pelayanan konsultasi perkawinan.
Berdasarkan atas data sifat-sifat genetik, khususnya penyakit genetik, pada
kedua belah pihak yang akan menikah, dapat dijelaskan berbagai kemungkinan
penyakit genetik yang akan diderita oleh anak mereka, dan juga besar kecilnya
kemungkinan tersebut.
Contoh kontribusi pengetahuan
genetika di bidang kemanusiaan antara lain dapat di lihat pada gerakan yang
dinamakan eugenika, yaitu gerakan yang berupaya untuk memperbaiki kualitas
genetika manusia. Jadi, dengan gerakan ini sifat-sifat positif manusia
akan dikembangkan, sedangkan sifat-sifat negatifnya ditekan. Di berbagai negara,
terutama di negara-negara berkembang, gerakan eugenika masih sering dianggap
tabu. Selain itu, ada tantangan yang cukup besar bagi keberhasilan gerakan ini
karena pada kenyataannya orang yang tingkat kecerdasannya tinggi dengan status
sosial ekonomi yang tinggi pula biasanya hanya mempunyai anak sedikit.
Sebaliknya, orang dengan tingkat kecerdasan dan status sosial-ekonomi rendah
umumnya justru akan beranak banyak.