Misteri 50 Tahun Terpecahkan, Jaring Laba-laba Sekuat Baja

Pennsylvania – Setelah berbulan-bulan memelototi belasan ribu gen sutra laba-laba di laboratorium biologi molekuler di Universitas Pennsylvania, Amerika Serikat, hasil kerja keras Benjamin F. Voight pun terbayar. Guru besar Fakultas Genetika dan Sistem Farmakologi dan Terapi Translasional itu berhasil memecahkan misteri  yang selama lima puluhan tahun terakhir tak pernah terungkap.

Misteri itu adalah bagaimana struktur gen sutra laba-laba bisa menghasilkan jaring yang lebih kuat ketimbang jaring baja. Riset sebelumnya mandek karena peneliti harus mengidentifikasi dan menyusun karakter gen sutra laba-laba dari puluhan ribu spesies.

“Ini sebuah tugas yang sebanding dengan memecahkan jutaan jejeran teka-teki silang, dengan sedikit petunjuk mengenai bagaimana potongan-potongan ini saling cocok atau identik,” kata Voight, yang menggambarkan sulitnya riset yang dipublikasikan di jurnal Nature Genetics, dua pekan lalu, itu.

Sulit, memang, dan semua harus dimulai dari nol. Voight dan sepuluh koleganya pertama kali mengurutkan, lalu mengumpulkan genom laba-laba jenis golden-orb weaver (Nephila clavipes) yang merupakan pemintal benang sutra berkualitas baik, yang menghasilkan 28 varietas protein sutra. Nah, dalam genom yang berukuran sama besar dengan genom manusia, para peneliti mengidentifikasi lebih dari 14 ribu gen yang dikenal sebagai spidroins.

Sebelumnya, spidroins telah diklasifikasikan dalam tujuh kategori sesuai dengan urutan protein dan fungsinya seperti untuk meringkus mangsa, mengikat pasangan untuk kawin, dan menghindar dari terkaman predator. Namun, dalam penelitian ini, ternyata mereka menemukan beberapa spidroins yang baru yang tidak sesuai dengan kategori ini. Hal itu menunjukkan bahwa protein sutra yang dikodekan mungkin memiliki fungsi baru atau bahwa kategori yang ada perlu didefinisikan ulang.

Analisis komputasi yang ekstensif dari gen spidroin orb-weaver mengungkap hampir 400 sekuen singkat yang muncul berulang kali dalam gen ini dengan variasi kecil dan kombinasi yang berbeda. Pengulangan “motif spidroin” ini sangat menarik karena mereka mungkin sekali memberikan sifat utama dari sutra laba-laba yang sudah dikenal seperti kuat diregangkan, fleksibilitas, atau lengket.

Namun, kejutan terbesar, menurut anggota tim peneliti Ingi Agnorsson, adalah penemuan salah satu spidroin yang disebut orb-weaver—FLAG-b, yang tampaknya diproduksi terutama di kelenjar getah bening. “Temuan ini mengisyaratkan fungsi baru untuk sutra terhubung saat menangkap mangsa, mencegah gerak, atau menjaga diri dari serangan luar,” ujarnya.

Dalam analisis mereka terhadap data genom, Voight dan rekannya juga mengidentifikasi 649 gen yang mungkin bukan gen spidroin tapi sangat diekspresikan dalam kelenjar sutra. Gen ini diduga memiliki peran dalam mengubah sutra cair dari sel laba-laba menjadi benang padat dan bisa dimuntahkan. “Semua informasi baru ini harus memajukan usaha kami untuk menangkap sifat luar biasa dari sutra ini dalam bahan buatan manusia,” kata Voight.

Hasil penelitian ini tentu menggembirakan. Salah satunya bisa diterapkan dalam kehidupan manusia, dalam aplikasi perangkat medis dan industri. Sejauh ini, hasil dari penelitian membuktikan bahwa benang sutra laba-laba cenderung tidak merusak sistem kekebalan tubuh manusia dan beberapa bahkan menghambat bakteri dan jamur.

Kelebihan lainnya, sutra ini dapat bertahan baik saat ditanamkan di jaringan untuk jahitan, dapat terurai secara alamiah dan bahkan sudah digunakan untuk membuat senar biola. Sutra bisa juga digunakan untuk keperluan, di antaranya, sebagai bahan pakaian antipeluru, pakaian ringan tahan aus, atau panel bebas karat pada kendaraan bermotor.

Kejutan berikutnya tentu masih ada. Sebab, riset Voight sendiri belum tamat. Kini mereka tengah mengurut genom laba-laba lainnya, yakni Bark Darwin (Caerostris darwini), yang telah dikenal kemampuannya merentangkan jaring melintasi sungai.

Para ilmuwan juga sedang memproduksi sutra dengan cepat di laboratorium, dari sekuen DNA spidroin untuk mengungkap sekuen hingga motif mereka mengkode sifat biologis dan fisik sutra. []Sumber:tempo