Hama adalah organisme yang dianggap merugikan karena dapat menimbulkan berbagai dampak negatif pada manusia, seperti penurunan hasil produksi pertanian, kerusakan infrastruktur, gangguan keseimbangan ekosistem, kontaminasi pangan dan air, serta ancaman terhadap kesehatan. Akibat kerugian yang ditimbulkan tersebut, berbagai metode pengendalian hama terus dikembangkan. 

Penggunaan pestisida adalah metode pengendalian hama yang paling umum, namun aplikasi yang berlebihan dapat mengakibatkan resistensi pada hama. resistensi hama terhadap pestisida berkembang karena seleksi alami. Ketika pestisida digunakan, individu hama yang tidak tahan (rentan) akan mati, sedangkan yang dapat bertahan hidup akan terus berkembang biak. Lama-kelamaan, populasi hama akan didominasi oleh individu-individu yang tahan terhadap pestisida, sehingga pestisida tersebut menjadi kurang efektif. Proses inilah yang menyebabkan resistensi hama terhadap pestisida meningkat dari waktu ke waktu. 

Mekanisme resistensi yang terjadi pada hama mencakup perubahan target molekuler, resistensi metabolik, pengurangan penetrasi pestisida ke dalam tubuh, dan perubahan perilaku. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa perkembangan mekanisme resistensi tersebut juga berkaitan erat dengan ekspresi miRNA pada hama.

MiRNA (microRNA) adalah satu jenis RNA kecil berukuran 20-25 nukleotida yang berfungsi dalam pengaturan ekspresi gen. Perubahan dalam tingkat ekspresi miRNA dapat memengaruhi proses translasi mRNA menjadi protein yang berperan penting bagi hama dalam pertumbuhan, reproduksi, imunitas, dan ketahanan terhadap pestisida. 

Hubungan antara miRNA dan gen detoksifikasi pada hama telah terbukti berperan dalam pengembangan resistensi. Sebagai contoh, Sun et al. (2018) melaporkan bahwa pada Culex pipiens, beberapa miRNA seperti miR-13664, miR-2/miR-13, miR-71, dan miR-278-3p menargetkan gen cytochrome P450 dan memiliki tingkat ekspresi rendah, yang mengakibatkan resistensi terhadap deltametrin. Penelitian Zhang et al. (2021) pada Spodoptera frugiperda menunjukkan bahwa empat miRNA (miR-13b-3p, miR-278-5p, miR-10483-5p, dan miR-10485-5p) yang menargetkan gen resistensi seperti cytochrome P450, ABC transporter, dan UDP-glycosyltransferase, memiliki ekspresi rendah, sehingga menyebabkan resistensi terhadap insektisida cyantraniliprole, spinetoram, dan emamektin benzoate.

Berdasarkan hasil penelitian yang ada, potensi miRNA sebagai target pengembangan pengendalian hama semakin menjanjikan. Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan adalah melalui TK-RNAi (trans-kingdom RNA interference) dan amiRNA (artificial miRNA). TK-RNAi adalah metode yang menggunakan RNA kecil (mirip miRNA) yang ditransfer melalui tanaman atau pakan yang dimakan hama. RNA ini menargetkan gen spesifik dan menghambat ekspresinya. Sedangkan, amiRNA adalah molekul RNA sintetik yang dirancang menyerupai miRNA endogen. AmiRNA dapat diberikan melalui berbagai metode, seperti tanaman transgenik, mikroinjeksi, virus, serta nanopartikel yang menyasar hama target. 

Penggunaan miRNA sebagai target untuk pengendalian hama berpotensi membantu mengembangkan strategi yang lebih efektif dan berkelanjutan. Dengan miRNA, kita bisa menekan hama tanpa bergantung pada pestisida kimia, sehingga mengurangi risiko resistensi (ketahanan hama terhadap pestisida).

Namun, resistensi hama adalah masalah yang sangat kompleks, dipengaruhi oleh berbagai faktor genetik, lingkungan, dan interaksi biologis lainnya. Karena itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana miRNA benar-benar berperan dalam ketahanan hama terhadap pestisida. Riset ini diharapkan dapat membuka peluang untuk metode pengendalian hama yang ramah lingkungan dan lebih berkelanjutan dalam jangka panjang.

Nah, demikian ulasan terkait MicroRNA dan Resistensi Hama. Semoga bermanfaat ya!

Author: Rahmidevi

REFERENSI:

Mao, L., et al. (2021).RNAi Technology for Plant Protection and its Application in Wheat. Biotech.  2 (2) : 365-374.

Sun XH, et al. (2018). A Novel miRNA, miR-13664, Targets CpCYP314A1 to Regulate Deltamethrin Resistence in Culex pipiens pallens. Parasitology. 146 : 197-205.

Zhang J., et al. (2021). Four MicroRNAs, miR-13b-3p, miR-278-5p, miR-10483-5p, dan miR-10485-5p, Mediate Insecticide Tolerance in Spodoptera frugiperda.  Front Genet  21 (2) 1-12. doi: 10.3389/fgene.2021.820778.

Zhang Q., et al. (2021). Regulatory Roles of MicroRNAs in Insect Pests : Prospective Targets for Insects Pest Control. Biotechnology. 70 : 158-166.