Hama merupakan suatu istilah yang digunakan untuk mendefinisikan organisme tertentu yang keberadaannya tidak diinginkan karena berbahaya atau merugikan. Keberadaan hama dapat menyebabkan penurunan produksi agrikultur, kerusakan pada bangunan, gangguan ekosistem, kontaminasi makanan dan sumber air, serta meningkatkan risiko gangguan kesehatan pada manusia dan hewan lainnya. Karena sifatnya yang cukup merugikan, metode pengendalian hama telah banyak diteliti dan dikembangkan (Mao et al., 2021).

Metode yang paling sering dilakukan untuk mengatasi hama adalah dengan menggunakan pestisida. Namun, penggunaan pestisida yang berulang dan berlebihan dapat menyebabkan timbulnya sifat resisten. Resistensi pestisida dapat terjadi karena adanya seleksi hama target yang rentan sehingga pada akhirnya proporsi individu yang resisten dalam populasi akan meningkat. Beberapa mekanisme resistensi pada hama diantaranya adalah mutasi pada situs target, resistensi metabolis, pengurangan penetrasi pestisida ke dalam tubuh hama, dan resistensi perilaku. Saat ini, beberapa penelitian yang dilakukan menunjukan bahwa perkembangan mekanisme resistensi pada hama sangat dipengaruhi oleh keberadaan dan ekspresi dari miRNA.

MiRNA atau microRNA adalah salah satu jenis small RNA dengan panjang 20-25 nt yang berperan penting dalam meregulasi ekspresi gen. Peningkatan atau penurunan ekspresi miRNA akan menentukan proses translasi dari suatu mRNA menjadi protein fungsional. Keberadaan miRNA di dalam tubuh hama dilaporkan memengaruhi perkembangan, reproduksi, imunitas, dan resistensi pada pestisida. MiRNA terlibat dalam respon stress pada hama yang disebabkan oleh pestisida. Ekspresi beberapa MiRNA mungkin akan meningkat atau menurun yang dapat memengaruhi kemampuan hama untuk mentoleransi dan beradaptasi terhadap paparan pestisida (Zhang et al., 2021).

Dilaporkan bahwa hubungan antara ekspresi miRNA dan gen detoksifikasi bisa menentukan perkembangan resistensi pada hama. Penelitian yang dilakukan oleh Sun et al. (2018) pada Culex pipiens  menunjukkan bahwa lima miRNA (miR13664, miR-2/miR-13, miR-71 dan miR-278-3p yang menargetkan beberapa gen cytochrome P450 diekspresikan dengan rendah dan menyebabkan terjadinya resistensi pada deltametrin. Selain itu, penelitian yang dilakukan oleh Zhang et al. (2021) pada Spodoptera frugiperda menunjukan bahwa 4 miRNA (miR-13b-3p, miR-278-5p, miR-10483-5p, dan miR-10485-5p) menargetkan beberapa gen yang berperan dalam resistensi insektisida seperti cytochrome P450, transporter ABC, dan UDP-glycosyltrasnferas. Ekspresi yang rendah dari ke-4 miRNA tersebut dapat menyebabkan resistensi pada senyawa cyantraniliprole, spinetoram, dan emamektin benzoate.

Dari beberapa penelitian yang dilakukan tersebut, miRNA dapat menjadi target prospektif pada pengembangan strategi pengendalian hama. Salah satu pengembangan metode yang menggunakan miRNA didalamnya adalah TK-RNAi atau trans kingdom RNA interference dan amiRNA atau artificial MicroRNA. Pendekatan TK-RNAi didasarkan pada transfer small RNA melalui makanan (tumbuhan) pada tubuh hama target. TK RNAi akan menargetkan gen tertentu dan menyebabkan gen silencing. AmiRNA adalah molekul RNA sintetik yang dirancang untuk meniru struktur dan fungsi dari miRNA endogenous. Seperti TK-RNAi, amiRNA akan masuk ke tubuh hama target dan menyebabkan degradasi dari mRNA target serta gene silencing. Transfer amiRNA ke dalam tubuh hama target dapat dilakukan melalui tumbuhan transgenik, mikroinjeksi, virus mediated delivery, feeding assays, liposom mediated delivery, dan nanoparticle based delivery (Zhang et al., 2021).

Berdasarkan informasi yang didapatkan, miRNA merupakan salah satu target yang cocok dipelajari  dalam mengembangkan strategi pengendalian hama terbaru. Memahami mekanisme molekuler resistensi pestisida dan keterlibatan miRNA didalamnya dapat membantu membentuk sistem pengendalian hama yang berkelanjutan dan meminimalkan peluang terjadinya resistensi pada hama. Namun, masih banyak hal yang perlu digali dan dipelajari mengenai hal ini karena resistensi pada pestisida merupakan fenomena yang sangat kompleks dan dipengaruhi oleh banyak faktor lainnya.

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.