Peran Teknologi Molekuler Dalam Mendeteksi Fenomena Resistensi Pada Nyamuk
Bagaimana Resistensi Insektisida Terjadi?
Resistensi insektisida pada nyamuk telah menjadi tantangan besar dalam pengendalian vektor penyakit seperti malaria, demam berdarah, filariasis, dan chikungunya. Resistensi ini berkembang sebagai respons adaptif terhadap tekanan seleksi akibat penggunaan insektisida kimia secara terus-menerus.
Salah satu mekanisme resistensi yang paling umum terjadi adalah mutasi pada gen target, seperti gen kdr (knockdown resistance) yang dapat menyebabkan perubahan aliran sodium (Na⁺) melalui saluran ion natrium di membran saraf. Mutasi ini mengakibatkan terjadinya penurunan sensitivitas nyamuk terhadap insektisida, sehingga mereka akan menjadi lebih kuat dan tetap hidup meski terpapar dosis mematikan. Selain itu, gen ace-1 (acetylcholinesterase-1), yang menjadi target insektisida organofosfat dan karbamat, juga sering mengalami mutasi dan meningkatkan potensi resistensi.
Studi molekuler juga mengungkapkan peran enzim detoksifikasi, seperti enzim cytochrome P450 monooxygenases (P450s), glutathione-S-transferases (GSTs), dan esterases yang berfungsi untuk memecah molekul insektisida sebelum mencapai target biologisnya di dalam tubuh nyamuk. Misalnya, peningkatan ekspresi gen yang mengkodekan P450s memungkinkan nyamuk memetabolisme piretroid lebih efektif, sehingga meningkatkan toleransi terhadap insektisida.
Resistensi juga dapat terjadi melalui perubahan regulasi genetik, di mana ekspresi gen-gen tertentu dapat meningkat atau menurun akibat perubahan epigenetik, seperti metilasi DNA atau perubahan pada histon.
Seiring dengan kemajuan zaman dan perkembangan teknologi diagnostik biomolekuler, pendekatan-pendekatan baru dalam mempelajari mekanisme resistensi insektisida pada nyamuk semakin berkembang. Hal ini membuka peluang untuk mengidentifikasi mekanisme resistensi yang lebih kompleks dan memastikan pengendalian yang lebih tepat sasaran.
Metode Uji Biologi Molekuler Resistensi Insektisida
Mutasi yang terjadi pada gen dapat dideteksi menggunakan qPCR (quantitative Polymerase Chain Reaction) yang mengukur jumlah salinan mRNA dari gen-gen yang mengkode enzim target dalam populasi nyamuk. Analisis regulasi gen juga dapat dilakukan dengan menggunakan metode seperti RNA-seq, yang memberikan gambaran ekspresi gen secara menyeluruh pada nyamuk. RNA-seq (RNA sequencing) adalah teknik canggih yang digunakan untuk menganalisis ekspresi gen secara menyeluruh dan mendalam dengan memetakan urutan RNA dalam suatu sampel. Teknik ini memungkinkan peneliti untuk memperoleh informasi rinci mengenai transkrip RNA yang diproduksi dalam sel, termasuk jenis dan jumlah mRNA yang terlibat dalam proses biologis, seperti respon terhadap paparan insektisida pada nyamuk.
Saat ini, kemajuan teknologi sekuensing genom generasi terbaru (NGS) telah membuka peluang untuk melakukan identifikasi mutasi gen di seluruh genom nyamuk. Susunan sekuen genom pada nyamuk dapat digunakan untuk memahami mekanisme resistensi insektisida. Melalui informasi sekuen yang didapatkan, kita dapat mengidentifikasi mutasi apa saja yang terjadi pada gen terkait resistensi, serta gen pengkode enzim detoksifikasi.
Hingga saat ini, telah banyak penelitian yang dilakukan menggunakan metode molekuler tersebut. Pendekatan molekuler dengan teknologi yang masih terus berkembang telah menjadi landasan penting untuk memahami fenomena resistensi insektisida pada nyamuk dan menjadi dasar pengetahuan dalam upaya perancangan insektisida baru yang lebih efektif dan berkelanjutan.
Untuk menghindari resistensi pada produk insektisida, Anda dapat melakukan uji biologi molekuler di laboratorium yang sudah tersertifikasi SK Kementerian Pertanian seperti IML Testing and Research.
Nah, itulah pembahasan tentang teknologi molekuler dalam mendeteksi resistensi pada nyamuk. Untuk informasi menarik lainnya, tunggu update artikel kami lainnya!
Author : Rahmidevi Alfiani
REFERENSI
Bonizzoni, M., Afrane, Y., Dunn, W. A., Atieli, F. K., Zhou, G., Zhong, D., … & Yan, G. (2012). Comparative transcriptome analyses of deltamethrin-resistant and-susceptible Anopheles gambiae mosquitoes from Kenya by RNA-Seq.
Donnelly, M. J., Isaacs, A. T., & Weetman, D. (2016). Identification, validation, and application of molecular diagnostics for insecticide resistance in malaria vectors. Trends in Parasitology, 32(3), 197-206.
Hemingway & Karunathe. (1998). Mosquito carboxylesterases: a review of the molecular biology and biochemistry of a major insecticide resistance mechanism. Medical and veterinary entomology, 12(1), 1-12.
Soderlund, D. M., & Knipple, D. C. (2003). The molecular biology of knockdown resistance to pyrethroid insecticides. Insect biochemistry and molecular biology, 33(6), 563-577.
