Teknologi pengeditan genom menggunakan CRISPR/Cas telah mengubah wajah ilmu biologi modern terlebih di bidang pertanian. Penggunaan CRISPR/Cas dalam pengeditan genom tanaman membawa harapan besar dalam meningkatkan produktivitas pertanian, ketahanan pangan, dan adaptasi terhadap perubahan iklim di Indonesia..

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) merupakan teknologi pengeditan genom yang berasal dari sistem kekebalan bakteri dan bersimbiosis dengan protein Cas (CRISPR-associated) khususnya Cas9 untuk memotong DNA pada titik yang spesifik. Merancang RNA panduan (sgRNA) yang komplementer dengan urutan DNA target dalam genom tanaman merupakan tahap awal pengeditan genom. sgRNA akan mengarah kepada Cas9 menuju lokasi target untuk memotong DNA, memicu mekanisme perbaikan DNA yang dapat digunakan untuk memasukkan, menghapus, atau mengganti urutan genetik tertentu (Gambar 1).

Gambar 1. Pengimplementasian CRISPR/CAS pada tanaman

Sektor pertanian di Indonesia memegang peran penting dalam perekonomian dan ketahanan pangan nasional. Dengan populasi penduduk di Indonesia yang terus meningkat dan tantangan dari perubahan iklim, CRISPR/Cas memberikan solusi yang sangat diperlukan untuk mengatasi berbagai masalah pertanian. Salah satu pengimplementasian CRISPR/Cas di Indonesia yaitu peningkatan ketahanan tanaman terhadap penyakit. Sebagai contoh, padi merupakan tanaman pangan utama di Indonesia rentan terhadap berbagai penyakit seperti bakteri blight dan blast. Melalui pengeditan genom dengan CRISPR/Cas, gen-gen yang terkait dengan ketahanan terhadap penyakit-penyakit tersebut dapat dimodifikasi sehingga menghasilkan varietas padi yang lebih tahan dan produktif.

Selain itu, CRISPR/Cas juga dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas gizi tanaman. Misalnya beras yang telah diedit untuk meningkatkan kandungan vitamin A dapat membantu mengatasi masalah kekurangan gizi yang masih menjadi tantangan kesehatan di beberapa daerah di Indonesia. Tanaman lain seperti jagung dan kedelai pada saat ini sedang diteliti untuk pengeditan genom guna meningkatkan kandungan protein dan minyak sehat yang dapat meningkatkan nilai gizi makanan pokok masyarakat. Ketahanan tanaman terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim juga menjadi fokus penting dalam penerapan CRISPR/Cas di Indonesia. CRISPR/Cas dapat menganalisis dan mengedit gen-gen tertentu pada tanaman yang dapat meningkatkan toleransi terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim. Misalnya, pengeditan gen yang mengatur sistem perakaran tanaman dalam pengerapan air secara efektif dan efisien pada daerah dengan curah hujan yang rendah.

Pengimplementasian CRISPR/Cas dalam bidang pertanian di Indonesia juga menimbulkan beberapa tantangan yang harus dihadapi seperti:

• Kurangnya infrastruktur dan sumber daya untuk penelitian dan pengembangan di bidang bioteknologi sehingga dibutuhkannya kolaborasi dengan institusi internasional dan dukungan pemerintah menjadi sangat penting untuk meningkatkan kapasitas dan transfer CRISPR/Cas.
• Ketatnya regulasi tentang penggunaan organisme hasil rekayasa genetika (GMO) dan CRISPR/Cas sehingga pemerintah penting untuk mengembangkan kerangka regulasi yang jelas dan berbasis ilmiah untuk CRISPR/Cas untuk menghasilkan inovasi yang tepat sembari memastikan keamanan bagi lingkungan dan kesehatan masyarakat.
• Ketidakpahaman atau misinformasi terhadap tanaman hasil pengeditan genom menimbulkan resistensi dari masyarakat walaupun teknologi tersebut memiliki potensi besar untuk manfaat sosial dan ekonomi, sehingga diperlukannya edukasi dan komunikasi yang efektif tentang manfaat dan risiko CRISPR/Cas.

Potensi CRISPR/Cas pada bidang pertanian sangat berdampak besar di Indonesia. CRISPR/Cas dapat mengubah paradigma pertanian Indonesia dalam jangka panjang menjadi lebih produktif, berkelanjutan, dan adaptif terhadap perubahan iklim. Salah satu potensi masa depan yang menjanjikan adalah integrasi CRISPR/Cas dengan teknologi digital dan data besar seperti analisis data genomik yang canggih dapat membantu mengidentifikasi target gen yang lebih efektif untuk diedit sehingga pengembangan varietas tanaman baru yang unggul dapat dipercepat. Kombinasi CRISPR/Cas dengan praktik pertanian berkelanjutan dapat menghasilkan sistem pertanian yang lebih ramah lingkungan. Hal ini sejalan dengan upaya global untuk mencapai pertanian berkelanjutan dan ketahanan pangan. CRISPR/Cas menawarkan peluang besar untuk mengatasi tantangan pertanian di Indonesia melalui pendekatan yang holistik mencakup pengembangan infrastruktur penelitian, regulasi yang bijaksana, edukasi masyarakat, dan kolaborasi internasional.

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring