https://frosthead.com

Memecahkan Kode DNA

Tim ekspedisi tidak berharap airnya begitu tinggi atau bentangan terakhir dari rute yang direncanakan melintasi saluran sempit yang tidak bisa dilewati. Para ilmuwan harus berebut melintasi jembatan mentah dari cabang-cabang yang tumbang untuk sampai ke ujung tenggara pulau itu dan mulai mengumpulkan spesimen.

Konten terkait

  • Dunia Semut yang Tersembunyi

"Pada dasarnya, kita berdiri di hutan tropis, " kata ahli botani John Kress. Di panasnya yang lembab, dia menggulung lengan baju kemeja putihnya. Dia mengambil dahan pohon kecil dan membawa bunga-bunga merah anggurnya ke pandangan lebih dekat. "Saya merasa seperti berada di Kosta Rika, " katanya.

Peluit bernada tinggi muncul dari hutan. Rekan Kress, ahli botani, Dave Erickson, dengan bercanda bertanya apakah itu monyet melolong, yang tinggal di Amerika Tengah dan Selatan.

"Apa pun yang Anda inginkan, " kata Kress.

Pulau Plummers, daratan seluas 12 acre, berbentuk tetesan air mata di Sungai Potomac — hanya lebih dari sepuluh mil dari kantor Kress di Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian — hampir tidak rusak, dan tidak mungkin, bentang alam seperti yang dapat ditemukan di dalam Washington, DC Beltway. Dimiliki oleh National Park Service sejak 1961, Plummers juga merupakan pulau yang paling banyak dipelajari di Amerika Utara. Dan, terima kasih kepada Kress dan rekan-rekannya, ini adalah situs pertama di dunia yang memiliki semua 250 spesies tanaman yang di-barcode.

Kode DNA, gagasan genetika Kanada Paul Hebert, dimodelkan setelah Kode Produk Universal (UPC) ditemukan pada kemasan konsumen. Setiap UPC memiliki nomor yang menunjuk produsen (katakanlah, perusahaan minuman ringan) dan pengidentifikasi produk tertentu (diet, bebas kafein, dll.). Hebert menemukan segmen DNA hewan yang umum untuk semua spesies (kode pembuatan) dan cukup bervariasi untuk membedakan antara spesies hewan (pengidentifikasi produk). Tetapi para peneliti mengalami kesulitan menemukan segmen DNA standar untuk kehidupan tanaman.

Mulai lima tahun lalu, tim peneliti Kress mengumpulkan sampel setiap spesies tanaman di Pulau Plummers. Kemudian, di laboratorium botani, Erickson dan yang lainnya menentukan urutan DNA masing-masing. Dari sana, mereka masuk ke dalam tiga zona genetik — dua gen dan “pengatur jarak antar gen” antar gen — yang secara kolektif dapat membedakan tanaman. Bersama dengan ahli botani lainnya, Kress dan Erickson berada di tengah-tengah proses formal untuk mendapatkan spidol yang disetujui sebagai barcode standar pabrik. Kress berharap penerimaan resmi dalam waktu satu tahun dari Konsorsium untuk Barcode of Life, sebuah proyek yang didirikan pada 2004 untuk menyusun perpustakaan referensi kode.

Sampai baru-baru ini, ahli taksonomi membutuhkan bunga atau buah tanaman untuk mengklasifikasikannya, artinya mereka harus mengumpulkan sampel pada waktu tertentu dalam setahun. Tetapi dengan barcode DNA, mereka dapat menggunakan bagian apa pun dari tanaman — biji, kulit kayu, akar atau daun — untuk mengidentifikasinya.

"Tapi manfaat terbesarnya adalah kamu tidak perlu menjadi seorang ahli, " kata Kress. Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, bahkan anak sekolah akan dapat mengidentifikasi tanaman dengan sekuensing DNA genggam. Mereka kemudian dapat mengunggah barcode melalui smartphone ke ensiklopedia online dengan dasar-dasar tentang spesies, seni botani dan informasi anekdotal. Food and Drug Administration dapat menggunakan barcode untuk menguji suplemen herbal; US Customs and Border Protection dapat menggunakannya untuk mengidentifikasi impor yang mencurigakan.

Erickson juga menemukan DNA tanaman di dalam perut dari sepuluh urutan berbeda serangga dari Pulau Plummers. Dia ingin lebih memahami serangga mana yang merupakan spesialis, yang berarti mereka memakan spesies tanaman tertentu, dan mana yang umum, yang memakan apa saja.

"Aku menemukan mereka dan menggiling mereka tipe pria, " kata Erickson, mengubah cercaan botani yang umum menjadi sebuah kebanggaan. Kress, seorang vegetarian, memutar matanya dengan jijik pura-pura.

"Kau jelas bukan spesialis, " goda Erickson, menjatuhkan ulat hijau terang ke dalam tas spesimen kecil. "Kamu seorang generalis. Aku pernah melihatmu makan."

Ahli botani John Kress dan Dave Erickson telah menghabiskan waktu lima tahun untuk mengumpulkan dan mencatat urutan DNA dari 250 spesies tumbuhan Pulau Plummers. (Stephen Voss) "Sekarang saatnya untuk balapan, " kata ahli botani Dave Erickson tentang proyek untuk barcode 250 spesies kehidupan tanaman di Pulau Plummers. (Stephen Voss) Kode batang DNA dimodelkan setelah Kode Produk Universal (UPC) ditemukan pada kemasan konsumen. (Stephen Voss)
Memecahkan Kode DNA