Pemaparan materi oleh Prof. Hikaru Seki dari Osaka University

Bandung, sith.itb.ac.id – Program studi Magister Bioteknologi, Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati (SITH) Institut Teknologi Bandung (ITB) menyelenggarakan kuliah tamu untuk mata kuliah Plant Resistance Biotechnology (BT6122) dengan tema “Synthetic Biology & Bioproduction in Plants” pada Senin lalu (21/10/2025). Kegiatan ini menghadirkan Prof. Hikaru Seki dari Osaka University, Jepang, pakar bioteknologi tanaman yang telah lebih dari dua dekade meneliti bidang biologi sintetik dan rekayasa metabolisme tanaman. Prof. Seki menyelesaikan pendidikan doktoralnya di University of Okayama pada bidang Plant Pathology, dan saat ini aktif mengembangkan riset serta kolaborasi industri untuk produksi senyawa alami bernilai tinggi serta pengembangan tanaman tahan hama melalui pendekatan bioteknologi. Kuliah tamu ini dimoderatori oleh Pramesti Istiandari, M.Eng., Ph.D., dosen Program Studi Bioteknologi SITH ITB.

Dalam kuliahnya, Prof. Seki menjelaskan bahwa biologi sintetik membuka peluang besar dalam memproduksi senyawa alami secara berkelanjutan tanpa harus mengeksploitasi sumber daya dari habitat aslinya. Dengan mengidentifikasi gen-gen pengkode enzim yang berperan dalam biosintesis senyawa target, peneliti dapat memproduksi senyawa tersebut melalui platform alternatif seperti Nicotiana benthamiana dan ragi (yeast). Salah satu contoh penerapannya adalah produksi glycyrrhizin, senyawa bernilai tinggi yang digunakan dalam industri farmasi dan kosmetik, yang kini dapat diproduksi melalui sistem rekayasa metabolisme pada tanaman maupun mikroorganisme.

Pemaparan materi mengenai Glycyrrhiza uralensis oleh Prof. Hikaru Seki

Lebih lanjut, Prof. Seki menjelaskan penggunaan teknologi rekayasa genetik seperti CRISPR-Cas9 dan RNA interference (RNAi) untuk meningkatkan efisiensi biosintesis senyawa target. Pada penelitian yang dilakukan terhadap kultur hairy root Glycyrrhiza uralensis, produksi glycyrrhizin dapat ditingkatkan dengan menonaktifkan gen enzim yang berperan dalam jalur kompetitif, sehingga aliran metabolit lebih diarahkan pada jalur pembentukan senyawa utama. Pendekatan ini berhasil meningkatkan kadar glycyrrhizin yang sebelumnya tidak terdeteksi menjadi hingga 1 mg/g biomassa.

Selain itu, Prof. Seki juga memaparkan pengembangan genome editing pada tanaman kentang untuk menghasilkan kultivar yang bebas senyawa beracun steroidal glycoalkaloids (SGA) dan tahan terhadap infeksi bakteri Ralstonia sp. Inovasi ini diharapkan dapat mendukung pengembangan varietas tanaman pangan yang lebih aman, produktif, dan tahan terhadap penyakit.

Prof. Seki menekankan bahwa kunci utama dalam rekayasa metabolisme tanaman adalah strategi modifikasi yang tepat. Ia menjelaskan bahwa menekan ekspresi enzim dalam jalur kompetitif merupakan langkah awal penting sebelum melakukan peningkatan ekspresi gen yang berperan dalam pembentukan senyawa target. Pemilihan platform produksi, baik menggunakan tanaman model Nicotiana spp., ragi, maupun kultur jaringan tanaman, harus mempertimbangkan ketersediaan teknologi dan keahlian industri.

Walaupun produktivitas senyawa melalui pendekatan bioteknologi masih sekitar 10–50 kali lebih rendah dibandingkan ekstraksi langsung dari tanaman alami, Prof. Seki menegaskan bahwa sistem produksi berbasis kultur jaringan dan mikroorganisme memiliki keunggulan dalam kecepatan pertumbuhan dan siklus produksi. Dengan efisiensi waktu yang tinggi, total produktivitas dapat menyamai bahkan melampaui hasil dari sumber alami. Pendekatan ini dinilai menjanjikan untuk mendukung produksi hayati yang efisien, berkelanjutan, dan ramah lingkungan, sekaligus memperkuat peran bioteknologi tanaman dalam menjawab tantangan ketahanan pangan dan kebutuhan industri di masa depan.

Sebagai moderator, Dr. Pramesti menyampaikan kesannya terhadap kegiatan ini. “Kuliah bersama Prof. Seki sangat menginspirasi. Beliau tidak hanya memaparkan teori, tetapi juga menunjukkan bagaimana riset bioteknologi tanaman dapat diterapkan hingga ke industri. Mahasiswa dapat melihat bahwa biologi sintetik bukan sekadar konsep di laboratorium, melainkan solusi nyata untuk produksi berkelanjutan dan ketahanan pangan di masa depan,” ujarnya.

Kontributor: Trinitaty Bulan M Hutabarat, Biomanajemen (21325017)

Editor: I Dewa M. Kresna