Molekuler

Perilaku Hidup Bersih dan Sehat dalam Rumah Tangga

Anri Ricardo Panggabean 102017067 [email protected] Fakultas kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510. Telepon : (021) 5694-2061 fax : (021) 563-1731

Abstrak

Pendahuluan Sel adalah unit terkecil dari makluh hidup yang menunjukkan semua sifat yang dihubungkan dengan kehidupan makluh hidup. Sebuah sel membutuhkan energi dari luar untuk digunakan dalam proses vitalnya, misalnya pertumbuhan, perbaikan dan reproduksi. Semua proses yang baik reaksi kimia dan fisika yang terjadi pada sel tujuannya ialah mendukung fungsi-fungsi tersebut yang secara umum disebut metabolisme. Reaksi metabolisme dalam makluh hidup dikatalis oleh enzim. Enzim merupakan molekul protein yang dapat mempercepat terjadinya reaksi biokimiawi tanpa diubah secara permanen. Struktur tiap enzim pada umumnya dikodekan oleh suatu segmen asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA) yang disebut gen. Dengan pengenalan sel dan penemuan inti sel oleh Robert Brown, sehingga mendorong para ilmuan untuk terus mengembangkan ilmu tersebut. akhinya pada tahun 1945 muncul istilah biologi molekuler yang pertama kali diperkenalkan oleh William Astbury. Akibat dari hal tersebut, perkembangan teknologi dalam bidang medis semakin berkembang dan bermanfaat bagi manusia. Oleh karena itu, dalam tinjauan pustaka ini penulis akan membahas perkembangan biologi molekular seperti, Stem cell, transgenik, kloning, hibridoma, DNA fingerprint dan DNA Rekombinan. Penulis juga bertujuan agar pembaca boleh mengenal dan mengerti perkembangan biologi molekuler pada saat ini.

Sejarah Biologi molekuler Sejak diperkenalkan istilah sel oleh Robert Hooke pada tahun 1665, yaitu berasal dari kata “cella” yang artinya rongga kosong. Robert Hooke melakukan percobaan dengan menggunakan potongan-potongan gabus yang dilihat dengan menggunkan lensa pembesar. Penelitian Robert Hooke dilanjutkan oleh Grew dan Malpighi yang melakukan pengamatan dengan potongan-potongan tipis tanaman yang berbeda, ditemukan rongga utrikles atau vesikel dingding selulosa. Dengan hal demikian pada awal abad ke 16 yaitu tahun 1674, Antony van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana, dan digunakan untuk melihat organisme yang bergerak-gerak di dalam ember yang berisi air hujan. Sejak ditemukan miskroskop, maka akhirnya ilmuan menghasilkan hokum-hukum di bidang biologi. Diantaranya ada Virchow menyatakan bahwa mikroorganisme dapat menimbulkan penyakit. Albert koliker dengan menggunakan mikroskop dapat menemukan cara terjadinya pembuahan. Robert Brown pada tahun 1831 menemukan organel yang disebut nukleus atau inti sel yang merupakan komponen yang fundamental dari sel. Pada abad ke-19 ditemukan bahwa suatu

bagian utama ekstrak yang berasal dari sel makluh hidup adalah bahan yang sangat kompleks yang menghasilkan endapan fibrous. GJ Mulder berkesimpulan pada tahun 1838 bahwa bahan fibrous tersebut adalah protein. Berkat penemuan itu berkembanglah ilmu pengetahuan yang berguna bagi manusia, mulai dari inti sel, DNA, kromosom dan akhirnya muncul sebuah ilmu yang dinamakan Biologi Molekuler. Istilah Biologi Molekuler diperkenalkan pertama kali oleh William Astbury pada tahun 1945, yang berpacu pada sruktur fisik dan kimiawi biologi makromolekul. Pengertian biologi molekular pada saat ini merupakan ilmu yang mempelajari fungsi dan organisasi jasad hidup (organisme) ditinjau dari struktur dan regulasi molekular unsur atau komponen penyusunnya (Yuwono, 2007). Biologi Molekuler juga merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi molekul-molekul hayati serta kontribusi hubungan tersebut terhadap pelaksanaan dan pengendalian berbagai proses biokimia yang terdapat pada makluh hidup. Secara lebih singkat dapat diartikan bahwa Biologi Molekuler mempelajari dasar-dasar molekuler setiap fenomena hayati. Oleh karena itu, materi yang terpenting di dalam ilmu ini adalah makromolekul hayati, khususnya asam nukleat, serta proses pemeliharaan, transmisi, dan ekspresi informasi hayati yang meliputi replikasi, transkripsi, dan translasi (Gambar 1).

Gambar 1. Proses Replikasi (Duplikasi DNA), Transkripsi dan Tranlasi.

Meskipun biologi molekuler sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang tergolong relatif masih muda, biologi molekuler telah mengalami perkembangan yang sangar pesat semenjak tiga dasawarsa yang lalu. Pada umumnya dari kemajuan-kemajuan itu pada

awalnya berkat kerja keras para peneliti yang memberi perhatian khusus pada jasad renik. Menurut Francois Jacob dan James D Watson penemuan sukses di tahun 1950-an dan 1960an yang dapat digunakan dalam mempelajari sel dan organ pada organisme tingkat tinggi adalah berupa penemuan struktur DNA, RNA, kode genetic dan cara pengaturan gen pada bakteri. Adapun perkembangan biologi molekuler seperti; 1. Stem cell Stem cell atau sel punca adalah sel yang tidak atau belum terspesialisasi yang mempunyai dua sifat yakni: 1.

Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain (differentiate). Dalam

hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel pangkreas, sel otot rangka, sel otot jantung, sel saraf, dan lain-lain. 2.

Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-

regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan atau kopi sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. Berdasarkan kemampuan berdiferensiasi, stem cell dibagi menjadi: 1. Totipotent, adalah sel punca dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel. Adapun yang termasuk dalam stem sel totipotent adalah zigot (telur yang telah dibuahi). 2. Pluripotent adalah sel panca yang dapat memiliki kemampuan berdiferensiasi menjadi

3 lapisan germinal: ektoderm, mesoderm, dan endoderm, tetapi tidak

dapat menjadi jaringan ekstraembrional seperti tali pusat dan pusat. Contoh yang termasuk stem cell pluripotent adalah sel punca embrionik. 3. Multipotent, adalah sel punca yang memiliki kemampuan berdiferensiasi menjadi

banyak jenis sel yang saling berhubungan. Misalnya, sel punca

hematopoetik berdiferensiasi menjadi sel darah. 4. Oligopotent, adalah sel punca yang memiliki kemampuan berdiferensiasi menjadi sedikit jenis sel. Misalnya, sel punca (dewasa) mieloid dan sel punca (dewasa) limfoid. 5. Unipotent, adalah sel punca yang hanya dapat menghasilkan 1 jenis sel. Tetapi jenis sel tetap memiliki kemampuan untuk memperbaharui diri. Berbeda dengan non-stem cell, stem cell unipoten mempunyai sifat dapat memperbaharui

atau meregenerasi diri (self-regenerate/self-renew). Misalnya, sel punca dewasa otot. Stem

cell

ditemukan

dalam

berbagai

jaringan

tubuh. Sehingga sel

dikelompokkan Berdasarkan sumbernya atau asal nya seperti : 1. Zigot, adalah pada tahap sesaat setelah sperma bertemu dengan sel telur. 2. Stem sel embrionik, adalah Diambil dari inner cell mass dari suatu blastokista (embrio yang terdiri dari 50 – 150 sel, kira-kira hari ke-5 pasca pembuahan). Umumnya didapatkan dari sisa embrio yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Tapi saat ini telah dikembangkan teknik pengambilan embrioic stem cell yang tidak membahayakan embrio tersebut, sehingga dapat terus hidup dan bertumbuh. 3. Fetus, adalah stem sel yang dapat diperoleh dari klinik aborsi. 4. Stem sel darah tali pusat adalah stem sel yang diambil dari darah plasenta dan tali pusat segera setelah bayi lahir. Terkadang sebagian orang memasukkan sel punca darah tali pusar dalam sel puncak dewasa. 5. Sel punca dewasa adlah stem sel yang dapa diperoleh dari jaringan tubuh dewasa. Misalnya, dari sumsum tulang belakang, jaringan saraf, jaringan otot dan lain-lain. Terapi berdasarkan sel adalah berikut ini : 1. Stem sel untuk diabetes adalah adalah suatu upaya yang dilakukan bila terjadi kekurangan insulin atau kurangnya kepekaan terhadap insulin. Dalam kondisi tersebut transplantasi sel pulau Langerhans dihaharapkan dapat memenuhi kebutuhan insulin. 2. Stem sel untuk skin replacement. Ditengah dengan bertambahnya pengetahuan mengenai stem cell, maka peneliti telah dapat membuat epidermis dari keratinosit yang diperoleh dari folikel rambut yang dicabut. Hal ini memungkinkan transplantasi epidermis autolog, sehingga menghindari masalah penolakan. Pemakaian skin replacement ini bermanfaat dalam terapi ulkus vena ataupun luka bakar. 3.