Artefaknya tidak seksi atau halus, seperti yang akan dikatakan Mallory Warner. Warner, yang bekerja di divisi kedokteran dan sains di Museum Nasional Sejarah Amerika Smithsonian, membantu menyusun arsip besar barang-barang yang, dalam beberapa cara, mengubah arah sains. Dia menunjuk ke penganalisa DNA yang digunakan oleh para ilmuwan di Proyek Genom Manusia (upaya tengara yang menghasilkan cetak biru lengkap pertama dari bahan genetik manusia) dan sebuah film foto dari upaya tahun 1970-an untuk membangun gen insulin sintetis. Banyak bagian yang terkait dengan penelitian genetika, katanya, adalah "hal-hal ilmiah yang besar dan besar."
Dari Kisah Ini
[×] TUTUP
 | Perusahaan Amerika: Sejarah Bisnis di Amerika~ Lebih banyak tentang produk ini
| ||||||
RICH: Perusahaan Amerika: Sejarah Bisnis di Amerika
Konten terkait
- Air Mancur Cokelat Bagus untuk Pelajaran Fisika
- Permen Jagung Belum Berubah Sejak Abad ke-19
- Kisah Kokas Meksiko Jauh Lebih Kompleks Daripada Yang Diakui Hipsters
- Bagaimana Kata Lima Huruf Membangun Perusahaan Berusia 104 Tahun
- Bagaimana Singer memenangkan Perang Mesin Jahit
Sequencer gen DNA Roche 454 GS FLX +, yang diproduksi dari 2005 hingga 2015, sebenarnya sedikit lebih pendek dari kulkas: beratnya lebih dari 500 pound, menurut spesifikasi produk resmi. Mesin Roche juga unik: itu adalah sequencer gen generasi berikutnya yang dijual secara komersial. Ini menggunakan teknologi baru kemudian dikenal sebagai sequencing-by-sintesis untuk memisahkan urutan basa yang terdiri dari kode genetik.
Bahkan organisme terkecil - terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang - mengandung ratusan gen yang bekerja bersama untuk menentukan segala sesuatu mulai dari penampilannya hingga bagaimana ia bereaksi terhadap penyakit. Gen-gen ini terdiri dari pola basa bolak-balik. Dengan membaca polanya — suatu proses yang dikenal sebagai sekuensing gen — para ilmuwan dapat belajar banyak tentang bagaimana suatu organisme beroperasi.
Sequencer generasi berikutnya secara dramatis mengurangi biaya dan waktu yang diperlukan untuk sekuensing gen. Meskipun itu mungkin tampak seperti kepercayaan esoteris, pertimbangkan bahwa Proyek Genom Manusia memakan waktu sekitar 13 tahun dan diperkirakan $ 3 miliar untuk mengurutkan seluruh genom manusia, sebagian besar mengandalkan metode yang dikenal sebagai sekuensing Sanger. Mesin Roche 454 generasi berikutnya dapat melakukan tugas itu dalam sepuluh hari, menurut perusahaan, sehingga memungkinkan tim kecil untuk menyatukan sejumlah besar data genetik dalam waktu yang jauh lebih singkat.
Sekuens Roche 454 telah digunakan untuk mengungkap misteri genetik stroberi, bakteri, dan Neanderthal; mereka telah menghasilkan data yang telah membantu para ilmuwan memahami resistensi penyakit di negara berkembang; dan, dalam satu kasus yang tak terlupakan, mendiagnosis seorang bocah lelaki Amerika yang kondisinya membuntuti dokter selama bertahun-tahun.
Sekuens Roche 454 telah digunakan untuk mengungkap misteri genetik stroberi, bakteri, dan Neanderthal; mereka telah menghasilkan data yang telah membantu para ilmuwan memahami resistensi penyakit di negara berkembang; dan, dalam satu kasus yang tak terlupakan, mendiagnosis seorang bocah lelaki Amerika yang kondisinya membuntuti dokter selama bertahun-tahun.
Tetapi salah satu hal paling menarik yang dilakukan Roche 454 adalah mungkin membantu mengamankan masa depan cokelat.
Sekitar 25 tahun yang lalu, banyak orang menjadi sangat prihatin dengan persediaan cokelat dunia. Cokelat seperti yang kita kenal — dalam bentuknya yang manis dan lezat — dibuat dari biji kakao, yang merupakan produk dari pohon kakao Theobroma .
T.cacao adalah tanaman asli Amerika Tengah dan Selatan, dan orang-orang telah memanen kacang selama berabad-abad. Orang Eropa pertama kali menemukan pohon kakao dalam perjalanan awal ke apa yang mereka sebut Dunia Baru. Produk alami biji kakao pahit, jadi orang Eropa mulai mencampur cokelat dengan gula, dan kegilaan dimulai yang belum berakhir. Cokelat adalah bisnis multi-miliar dolar saat ini dengan meningkatnya permintaan yang berasal dari negara-negara seperti Cina, India, Rusia, dan Brasil.
Memanen kakao di Ghana, polong dipotong dan biji serta pulp diambil. (Pusat Arsip Smithsonian, Museum Nasional Sejarah Amerika) Tetapi permintaan yang muncul muncul terhadap masalah kuno. Untuk memperluas produksi, pohon kakao dipindahkan ke Afrika Barat, tempat mereka dapat tumbuh dengan nyaman di iklim tropis. Namun, pohon kakao membutuhkan waktu beberapa tahun untuk matang, dan mereka tidak terlalu produktif: satu pohon menghasilkan kira-kira cukup polong untuk membuat satu pon cokelat setiap tahun.
Namun, masalah yang paling mendesak tampaknya adalah bahwa pohon-pohon ini sangat rentan terhadap penyakit. Pada akhir 1980-an, hawar yang menghancurkan dengan nama yang aneh — jamur sapu penyihir — mulai mekar di pohon-pohon kakao di wilayah Brasil, Bahia. Sapu penyihir mendapatkan namanya dari sekelompok kecil cabang sapu yang terbentuk di pohon yang terinfeksi. Hanya dalam satu dekade, produksi cokelat Bahia turun lebih dari setengah. Para ilmuwan dan pembuat permen menjadi takut bahwa sapu penyihir — atau buah beku, jamur dahsyat lain yang menginfeksi pohon kakao — akan mencapai pertanian di negara-negara Afrika Barat, Ghana, Pantai Gading dan Nigeria, rumah bagi banyak eksportir biji kakao utama dunia. .
"Masalah kami adalah bahwa kami harus bisa membiakkan pohon yang tahan terhadap polong beku dan sapu penyihir sebelum penyakit itu sampai ke Afrika Barat, " kata David Kuhn, ahli biologi molekuler penelitian untuk USDA di Miami. "Karena jika [itu] terjadi, candy bar Anda akan menjadi $ 35."
Jika $ 35 permen tidak tampak seperti bencana, pertimbangkan bahwa diperkirakan 6, 5 juta petani bergantung pada cokelat untuk mata pencaharian mereka dan perubahan tiba-tiba di pasar dapat menghasilkan efek yang menghancurkan.
Para ilmuwan di Miami sedang mencari cara membiakkan pohon yang tahan penyakit, tetapi itu berjalan lambat. Kuhn menjelaskan bahwa “pembiakan pohon secara alami adalah proses yang sangat lambat. Anda harus membuat salib, menyerbuki pohon dengan tangan, mengambil polong, mengambil bijinya, menanamnya, dan kemudian Anda menunggu tiga hingga lima tahun untuk pohon-pohon itu berbunga dan kemudian Anda akan dapat mengevaluasinya. ” Dengan kata lain, dibutuhkan tiga hingga lima tahun sebelum para ilmuwan dapat mengetahui apakah tanaman pohon tertentu telah berhasil dibiakkan untuk menghasilkan kacang tahan penyakit.
Howard Shapiro dari perusahaan Mars mengumpulkan dan mengarahkan tim ilmuwan sedunia untuk mengurutkan genom kakao. (Pusat Arsip Smithsonian, Museum Nasional Sejarah Amerika) Pada tahun 2008, terinspirasi oleh munculnya teknologi sekuensing, perusahaan permen Mars, Inc., di bawah arahan Howard Shapiro, setuju untuk menyumbangkan $ 10 juta untuk mendanai proyek multinasional untuk mengurutkan seluruh genom T. cacao . Salinan lengkap dapat mempercepat proses pemuliaan dengan memungkinkan para ilmuwan dan peternak untuk lebih cepat menentukan gen spesifik mana yang melindungi dari penyakit. Karena pohon itu tropis, sebuah konsorsium multinasional berevolusi untuk bekerja pada proyek genom kakao. Sebuah tim di Kosta Rika mencicipi pohon T.cacao lokal. Laboratorium Kuhn di Miami membantu mengekstraksi materi genetik tanaman, dan kemudian mengirim materi itu ke laboratorium tempat materi genetik diproses dan diurutkan.
T.cacao adalah "pabrik besar pertama yang pernah kami lakukan, " kata Keithanne Mockaitis, mantan direktur pengurutan di Indiana University. Dia telah bekerja dengan Roche 454 dan sequencer generasi berikutnya untuk beberapa tahun, tetapi ukuran dan detail proyek T. cacao membuatnya menjadi salah satu proyek paling ambisius mereka.
Dia mengatakan Mars membantu dengan memperkenalkan ilmuwan, peternak, dan petani dari seluruh dunia satu sama lain. “Kami akan mengadakan konferensi dan kadang-kadang mereka benar-benar mengundang peternak kakao Afrika, dan itu luar biasa karena saya dapat bertemu dengan mereka dan memahami apa yang mereka ketahui, ” kata Mockaitis.
Kontak dengan para petani sangat berharga, sebagian karena data proyek akan bersifat open source. Itu berarti temuan para ilmuwan akan tersedia di situs web, gratis, bagi siapa saja yang ingin mengaksesnya.
Situs web publik pertama naik pada 2010, dengan serangkaian hasil lengkap. Selama tiga tahun berikutnya, tim bekerja untuk menambah data dan menghasilkan genom yang lebih lengkap, dan mereka merilis sebuah makalah pada tahun 2013. Meskipun masih ada tantangan untuk cokelat, Mockaitis mengatakan bahwa genom adalah langkah pertama yang positif.
Enam tahun lalu, Peter Liebhold, ketua divisi pekerjaan dan industri museum di museum, menemukan proyek genom kakao sambil meneliti artefak potensial untuk pameran besar tentang sejarah bisnis Amerika. Dia tertarik pada proyek open source karena itu mewakili pendekatan yang baru dan sukses untuk proses penelitian dan pengembangan.
“Dalam memikirkan R&D, kami ingin mengatakan bahwa itu penting dan dicapai dengan cara yang sangat berbeda, ” kata Liebhold. Dia melayang gagasan memperoleh sequencer 454 Universitas Indiana, yang dapat dikreditkan dengan membantu menyelamatkan cokelat.
Meskipun mesin itu mulai pudar karena penggunaan dan telah digantikan oleh teknologi yang lebih baru — itu dijadwalkan akan dihentikan oleh pabrikan pada tahun 2015 — meminta sequencer gen lengkap adalah huruf tebal. Selama masa kejayaannya, harga sequencer sekitar $ 700.000 (sekarang lini produk mereda, Anda dapat membeli satu di eBay dengan harga lebih murah). “Kegembiraan bekerja di Smithsonian adalah bahwa Anda dapat membuat permintaan orang yang tidak masuk akal, ” kata Liebhold.
Mockhaitis, seorang penduduk asli Virginia yang mengutip perjalanan remajanya ke Smithsonian sebagai salah satu alasan dia menjadi seorang ilmuwan, sangat senang mendengar permintaan itu. Roche setuju untuk membayar Universitas Indiana untuk menyumbangkan mesin mereka, mengirimkannya dan melayaninya. Mockaitis telah pindah ke laboratorium baru, tetapi dia menambah donasi dengan tabung sampel dan menguji piring dari labnya.
Salah satu lempeng yang disumbangkan oleh Mockaitis — disebut pelat penguji picotiter — muncul di pameran, di samping foto petani kakao dan replika buah kakao. Dalam sebuah foto, sequencer bersinar dengan latar belakang gelap, permukaannya yang rapi tampak bersenandung dengan fungsi. Di atas foto ada pisau panjang yang tumpul yang mungkin digunakan petani kakao saat panen. Kesenjangan antara dua set instrumen sangat besar, tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh pameran, kesenjangan dapat dijembatani.
“[Cerita] ini sangat bagus karena ini adalah kisah global, ” kata Warner. "Kami memiliki ilmuwan di seluruh Amerika Utara, dan pekerjaan akan menguntungkan petani di bagian lain dunia."
Adapun sequencer itu sendiri, saat ini tinggal di sebuah kotak di penyimpanan museum. Itu terlalu besar untuk pameran, kata Warner, tetapi dia akan menunjukkannya kepada siapa pun yang bertanya, termasuk — baru-baru ini — kepada eksekutif Roche yang berkunjung. Teknologi itu, Liebhold mengakui, "tidak lagi canggih." Sequencer itu penting untuk kisah ini, tetapi sudah pindah ke sejarah.
Pameran permanen baru "Perusahaan Amerika, " dibuka 1 Juli di Museum Nasional Sejarah Amerika Smithsonian di Washington, DC dan melacak perkembangan Amerika Serikat dari negara pertanian kecil yang bergantung pada salah satu negara ekonomi terbesar di dunia.
