Xenobiologi (Alien) dan Xenobiologi (Biologi Sintetik)

Ilmu pengetahuan adalah sesuatu yang gak pernah sama karena selalu berubah, khususnya ilmu biologi. Pada dasarnya pemahaman dari ilmu biologi akan mengantarkan kita pada konsep penciptaan dan pengertian atas kehidupan. Berkembang dari filsafat atas kehidupan, lahirnya ilmu pertanian, ilmu kedokteran, hingga bioteknologi muncul sebagai cabang ilmu baru. Bermain2 dengan rancang bangun kehidupan sekarang mungkin sudah menjadi hal yang lumrah, baik secara teoritis dan hipotetikal hingga aplikatif.
Sebelumnya saya pernah membuat artikel tentang suatu ilmu yang saya sendiri sebut sebagai xenobiologi pada tahun 2013. Di sana saya menyebutkan bahwa xenobiologi adalah bagian ilmu biologi yang membahas makhluk asing dengan penjabaran yang kita ketahui. Namun, seiring waktu berjalan dan meski cuma dalam 1 tahun, definisi itu berubah.
Semenjak konferensi ilmiah xenobiologi (XB1) di Genoa pada Mei 2014 ini, xenobiologi memiliki 2 makna:

1. Xenobiologi dalam konteks biologi spekulasi yang menjadi preferensi awal saya, secara definisi saya kembangkan menjadi ilmu yang menjelaskan fenomena biologi yang ada pada organisme asing (alien) secara spekulatif menggunakan biologi atau bidang keilmuan yang sudah ada, atau dalam konteks pembahasan pengandaian atau patafisika (dekonstruksi alien).
2. Xenobiologi dalam konteks biologi sintetik seperti yang ada di konferensi di Genoa itu atau saya prefer sebagai xenobioteknologi, adalah sebuah ilmu bagian dari bioteknologi yang merupakan pengembangan dari biologi sintetik. Dikemukakan oleh Markus Schmidt (2010) bahwa xenobiologi ini dianggap sebagai alat pengaman dan membuka peluang sebagai kanvas baru dalam kreasi sistem hidup baru yang benar2 baru dari nol. Arti keseluruhan: Ilmu yang membahas penerapan bioteknologi untuk membuat kehidupan yang benar2 baru dan sesuai rancangan yang kita buat, serta tidak bersinggungan dengan sistem hidup yang ada di bumi sebelumnya (alienisasi kreasi).

Xenobiologi dalam konsep pertama memang cenderung menerawang, pendekatan biologi yang diketahui (biology on life as we know it) dan pendekatan artistik memang perlu. Karena akar dari ide ini memang menjawab bagaimana alien yang digambarkan itu berfungsi dengan cara paling logis yang bisa diterima. Misal yang satu ini:

Anatomi naga oleh Kate Pfeilschiefter.

Kita jelas tahu bahwa naga itu ga ada atau seenggaknya belum terbukti ada. Tapi kita bisa menggambarkannya dengan apa yang kita ketahui. Contoh lain:

Anatomi Charmender (Pokemon), gambar dari Bustedtees.

Charmender dijelaskan dengan bagaimana ada organ penghasil api di tubuhnya dan segala komponen penyokong ignisi dari api.

Hewan pemakan suara oleh Andrew Hou.

Kali ini yang ditawarkan adalah konsep ilmiah. Makhluk di atas digambarkan sebagai makhluk yang memproses getaran suara menjadi sumber energinya (audioautotrof/kinetoautotrof). Disebutkan bahwa membran di antara lingkaran di sekitar tubuhnya menangkap getaran dan menjadikannya energi. Kemungkinannya adalah getaran itu diproses menjadi aliran energi.

Sebenarnya masih banyak contoh lain, lainnya adalah bagaimana penggambaran evolusi masa mendatang.

Sementara xenobiologi dari poin kedua digambarkan sebagai konsep pembuatan alien secara sintetik.

Penjabaran xenobiologi oleh Schmidt (2010).

Schmidt menggambarkan bahwa xenobiologi ini menggabungkan konsep exobiologi (tepatnya di sini astrobiologi) yang membahas kemungkinan komponen biokimia penyusun kehidupan yang tidak umum, sistem kimia, asal usul pembentuk makhluk hidup, dan biologi sintetik yang sedang berkembang. Xenobiologi ini memberikan peluang untuk kita mendesain keseluruhan sistem organisme dari nol, pada kanvas yang kosong.

Tabel: Penyusun Nukleotida Alternatif (Schmidt, 2010)

Contoh rangka gula menggunakan treosa dan heksosa (Schmidt, 2010)

Kita memiliki DNA dan RNA yang memiliki komponen gula dasar deoksiribosa dan ribosa. DNA berguna sebagai penyimpan blueprint makhluk hidup. RNA sebagai molekul perantara yang membawa kode blueprint DNA untuk mengkode protein spesifik di ribosom untuk pembuatan protein. Penggunaan heksosa dalam HNA dan treosa dalam TNA akan membuat blueprint jenis baru atau disebut asam nukleat asing (XNA) di mana XNA akan menjadi “tak tampak” dalam sistem normal DNA-RNA. Sehingga “kreasi” menggunakan XNA dan sebagainya akan menjadi bebas untuk kita merancang sistem baru. Penyalinan dari DNA ke sistem baru XNA bisa diprediksi menjadi:

(Schmidt, 2010)

Diagram A hingga H adalah 2 skema dalam penyalinan atau penggunaan XNA. A adalah sistem yang kita ketahui dengan B adalah XNA yang tidak berguna di sistem natural. Penggunaan rekayasa protein untuk membuat XNA replikase pada C membuat XNA mampu mereplikasi diri dengan XNTP (Xeno Nucleotida Tri Fosfat). Dari sistem C, kita bisa membuat sistem D di mana XNA bisa ditranskripsikan menjadi RNA sehingga pada E XNA akan menjadi sistem sintetik dalam ekspresi gen yang kemudian pada F kita mengeliminasi sistem natural (DNA) sehingga segala blueprint berasal dari XNA. Opsi lain adalah dari C ke sistem G di mana diciptakan molekul transkripsi analog RNA yang disebut X2NA dan sebagai analog dari ribosom dalam sintesis protein diciptakan xenosom sehingga pada H kita bisa melihat sistem yang benar2 baru.

Selama 4,5 miliar tahun, kehidupan di bumi sudah berkembang dan berevolusi dari nol ke kompleksitas maksimum. Dengan xenobiologi yang diusulkan Markus Schmidt ini, kita bisa dengan kata lain menciptakan “tunas baru” dari pohon kehidupan.

“Pohon baru” dunia XNA (Schmidt, 2010)

Kita belum tahu dunia seperti apa yang akan tercipta dengan alien sintetik ini. Yang jelas, disebutkan juga bahwa perlu diciptakan sistem kendali untuk mencegah “bocornya” sistem sintetik ini ke sistem natural yang berisiko kerusakan sistem. Tapi yang jelas, lahirnya xenobiologi arti kedua ini memungkinkan para peneliti melepaskan ide gilanya dengan lebih bebas dengan kanvas baru sesuai banyaknya jenis XNA yang dibuat.

Secara filosofi, saya berpikir… manusia adalah makhluk yang menemukan hal asing dan menjadikannya hal biasa dan juga makhluk yang mengubah hal biasa menjadi hal baru yang cenderung asing.

Memang, dalam sains… kita tak akan lepas dari aspek estetika dan juga etika.