Biologi
molekuler
Biologi Molekuler adalah cabang dari ilmu
biologi yang memfokuskan kajiannya dalam bidang makromolek, lipid, protein dan
komponen molekul lain dari sel.
Untuk mempelajari tentang makromolekul,
lipid, protein dan komponen molekul lain dari sel mari kita kenali beberapa
istilah penting yang akan menjadi objek pembahasan pada Biologi Molekuler.
Berikut adalah istilah-istilah yang sering
digunakan pada Biologi Molekuler
RNA
Molekul RNA adalah asam nukleat yang unik
yang penting untuk sintesis protein. Tiga kelas utama molekul RNA adalah RNA,
RNA transfer dan RNA ribosom.
Polimer
Polimer adalah molekul besar atau
makromolekul terdiri dari banyak molekul kecil yang sama terkait bersama-sama.
Molekul-molekul yang lebih kecil individu disebut monomer.
Difusi, Transportasi Pasif, dan Osmosis
Difusi adalah kecenderungan molekul untuk
menyebar ke ruang yang tersedia. Tanpa kekuatan luar lain di tempat kerja, zat
akan bergerak / berdifusi dari lingkungan yang berkonsentrasi tinggi ke
lingkungan yang berkonsentrasi lebih rendah.
Protein
Protein adalah molekul yang sangat penting
dalam sel. Mereka memiliki fungsi beragam dan semua biasanya dibangun dari satu
set 20 asam amino.
Fungsi Protein
Protein adalah molekul yang sangat penting
dalam sel kita. Setiap protein dalam tubuh memiliki fungsi yang spesifik.
Protein juga berfungsi untuk membentuk tubuh.
Asam nukleat
Asam nukleat memungkinkan organisme untuk
mentransfer informasi genetik dari satu generasi ke generasi beriku
Mengenal
polimerase chain reseptor
Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah
teknik yang paling umum digunakan oleh para peneliti bidang Biologi molekuler
dan Genetika. Prinsip umum kerja PCR adalah menggandakan potongan DNA tertentu
dengan bantuan enzim. Sejak ditemukan pertama kali mesin PCR (nama lainnya
Thermal Cycler) oleh Karry Mullis pada tahun 1984, kini hampir semua kegiatan
di bidang biologi molekuler, genetika, kedokteran hingga forensik tidak lepas
dari PCR. Wajar jika The Royal Swedish
Academy of Sciences mengganjar Mullis dengan Hadiah nobel pada tahun
Prinsip kerja PCR adalah menggandakan
potongan DNA tertentu dari seluruh untaian DNA, baik yang berasal dari DNA sel
inti (nukleus) maupun organel sel seperti DNA mitokondria (mtDNA) atau Ribosom
(rDNA). Untuk mendapat potongan DNA, diperlukan Primer yang berfungsi untuk
menandai dimana ujung DNA yang akan digandakan. Primer biasanya berpasangan,
yaitu Primer forward untuk menandai ujung depan untai DNA dan Primer Reverse
untuk menandai dari ujung belakang. Karena DNA terdiri dari 2 untai pilinan
ganda (double strand), maka DNA Primer forward bekerja pada strand yang satu
sementara Primer Reverse bekerja pada untai pilinan yang satunya.
Untuk melakukan penggandaan, dibutuhkan
bahan baku DNA buatan, namanya dNTP. Masih ingat 4 jenis ribosa DNA kan? yups .... Adenine, Guanine, Cytosin dan
Thymine.Nah... untuk PCR diperlukan dNTPa untuk Adenine, dNTPg, dNTPc dan dNTPt
untuk masing-masing gula ribosa. Biasanya campuran dNTP-dNTP ini dalam istilah
bahasa Inggris cukup disingkat dNTP's.
Untuk merakit untai DNA buatan dari dNTPs
ini, dibutuhkan bantuan enzyme Taq polymerase. Enzyme ini bekerja optimal pada
suhu tinggi hingga 100 derajat celcius. Taq polymerase dipanen dari sebuah
bakteri bernama Thermus aquaticus yang ditemukan di sumber air panas, makanya
hasil enzyme nya tahan panas dan tidak rusak pada suhu air mendidih.
Ada 3 tahap dalam kerja PCR, yaitu
Denaturing, Annealing dan Extension.
l Denaturing
adalah proses memisahkan 2 untai pilinan DNA. Pada tahap ini, ikatan hidrogen
yang menyatukan kedua pilinan itu terlepas sehingga masing-masing akan menjadi
untai tunggal. Biasanya suhu Denaturing berkisar antara 92-94 derajat celcius.
l Annealing
adalah tahapan dimana primer forward dan reverse mencari pasangannya di
untai-untai DNA. Jika pas..... maka dia akan melekat. Suhu Annealing biasanya
berkisar antara 40-55 derajat Celcius. Suhu yang biasanya umum dipakai adalah
50-52 derajat C.
l Setelah
itu, mesin PCR akan kembali memanaskan 'sup DNA' lagi ke suhu 72 derajat
celcius agar Taq polymerase bekerja menggandakan potongan DNA. Pertama ia,
maksudnya si Taq, membaca primer seperti layaknya pesawat terbang lari di
landasan pacu sebelum take off.
Biasanya ketiga tahap ini diulang sebanyak
30 kali untuk mendapatkan 1.073.741.766 atau satu miliar tujuh pulih tiga juta
tujuh ratus empat puluh satu ribu tujuh ratus enam puluh enam -(bener nggak bacaan ane ;-)) - kopi / clone
potongan DNA.
Nah...potongan-potongan inilah yang
dimanfaatkan oleh para peneliti untuk berbagai kegunaan, mulai dari deteksi
penyakit, silsilah kekerabatan keluarga, meng-kloning manusia hingga
membuktikan kasus kriminal.
Sebagai tambahan pengetahuan ringan seputar
PCR:
-Harga mesin PCR baru pada tahun 2004 mulai
dari USD 25.000 atau 230 jety untuk kurs Rp. 9200 per dollar. Hmmmm....mahal
bo!!, buat beli cendol bisa pake berenang.
- Harga Taq polymerase berkisar antara
850.000 - 1 jety se-uprit (0,5 mili(liter)) . Masih lebih banyak air mata ane
yang keluar saat nonton kabhie kushie kabhi gham.
- Sementara harga dNTP untuk volume yang
sama (dengan Taq), harganya 2 kali lipatnya.
Thalasemia
Thalasemia merupakan penyakit menurun yang
ditandai dengan gangguan dan ketidakmampuan memproduksi eritrosit dan
hemoglobin. Gejala penyakitnya bervariasi, dapat berupa anemia, pembesaran
limpa dan hati atau pembentukan tulang muka yang abnormal.
Limpa berfungsi membersihkan sel darah yang
rusak. pembesaran limpa pada penderita thalasemia terjadi karena sel darah
merah yang rusak sangat berlebihan sehingga kerja limpa sangat berat. Selain
itu, tugas limpa juga lebih diperberat unutk memproduksi sel merah lebih
banyak.
Tulang muka merupakan tulang pipih. Tulang
pipih berfungsi memproduksi sel darah. Akibat, thalasemia tulang pipih akan
berusaha memproduksi sel darah merah sebanyak-banyaknya hingga terjadi
pembesaran tulang pipih. Pada muka hal ini dapat dilihat dengan jelas karena
adanya penonjolan dahi, menjauhnya jarak antara kedua mata dan menonjolnya
tulang pipi.
Sampai saat ini belum ada obat yang dapat
menyembuhkan penyakit thalasemia secara total. Pengobatan yang paling optimal
adalah tranfusi darah seumur hidup. Kelahiran penderita thalasemia dapat
dicegah dengan dua cara. Pertama, mencegahnya perkawinan antara dua pembawa
sifat thalasemia. Kedua, memeriksa janin yang dikandung oleh padangan pembera
sifat dan menghentikan kehamilan janin bila dinyatakan sebagai penderita
thalasemia.
Cara
mencegah thalasemia
Sampai saat ini, pengobatan medis belum
menemukan obat yang dapat menyembuhkan thalasemia, satu-satunya perawatan dapat
dilakukan adalah dengan melakukan tranfusi darah.
Untuk menghindari dampak buruk tranfusi
darah, penderita thalasemia juga harus melakukan terapi klasik agar zat besi
yang terkandung dalam tubuh secara berlebihan dapat dikeluarkan. Pengobatan
atau pencegahan yang paling efektif adalah dengan menghindari pernikahan pada
penderita yang memiliki resiko tinggi terhadap thalasemia.
Jika salah satu pasangan memiliki resiko
tinggi terhadap thalasemia kemungkinan besar akan menurun pada anaknya dengan
tingkat risiko yang lebih tinggi dan menghasilkan anak penderita thalasemia
dengan gen bawaan dari orangtua. Akibat yang terjadi jumlah penderita
thalasemia semakin meingkat tajam.
Gejala umumnya dari thalasemia hampir sama
dengan penyakit anemia, yakni wajah terlihat mudah pucat karena kekurangan sel
darah merah, selera makan yang berkurang, tubuh mudah merasa cepat lelah,
keseimbangan tubuh yang mulai berkurang, mudah sakit dsb.
Jika mengalami gejala diatas segerakan
memeriksakan diri apakah terkena anemia atau thalasemia, agar cepat mendapatkan
perawatan dan pengobatan sebelum penyakit tersebut berdampak buruk.
Thalasemia
pada anak
Thalasemia merupakan salah satu penyakit
menahun yang diturunkan dalam keluarga dan penyakit thalasemia memang merupakan
penyakit yang diwariskan oleh gen orang tua atau salah satu gen orang tua.
Penyakit thalasemia juga sering dikaitkan
oleh anemia dimana penyakit anemia disebabkan oleh kadar hemoglobin (Hb) dan
sel darah merah darah dalam darah menurun atau jumlahnya berkurang. Hemoglobin
berfungsi untuk mengikat dan membawa oksigen ke seluruh tubuh. Hemoglobin
sendiri tersusun dari 2 jenis rantai protein yakni rantai protein alpha globin
dan rantai protein beta globin. Bila yang terganggu pembentukannya adalah
rantai protein alpha globin, maka thalasemia yang timbul disebut thalasemia
beta. Kedua tipe ini bisa ditemukan dalam bentuk ringan hngga berat.
Thalasemia adalah penyakit genetik yang
menyebabkan kelainan sel darah merah. Akibatnya, anak selalu kekurangan darah
(anemia) yang ditandai rendahnya kadar hemoglobin. Pada thalasemia yang berat,
anak harus melakukan tranfusi darah seumur hidupnya.
Penyakit thalasemia yang diderita oleh anak
akan mengakibatkan kelainan pada cacat organ tubuh seperti bentuk jari tangan
atau kaki yang ukuran jarinya atau susunan jari kaki tidak normal, atau
kecacatan
Sakit
thalasemia
Penyakit thalasemia kedengarannya cukup awam
bagi mereka yang tak mengenal asal usul penyakit ini, namun dari beberapa
data di Indonesia sendiri untuk
penderita thalasemia ternyata cukup banyak yang berasal dari turunan gen orang
tua yang memiliki riwayat penyakit thalasemia ini yang memiliki resiko
penurunan kepada anak hingga ditemukan 6-10 % penduduk Indonesia pembawa
gennya.
Bentuk sel darah normal dengan sel darah
thalasemia
Thalasemia termasuk dalam jenis penyakit
darah, gejala dan terjadinya thalasemia hampir sama dengan anemia. Thalasemia
juga sering disebut sebagai penyakit peradaban dari penyakit anemia akut.
Thalasemia terjadi akibat dari adanya gangguan pada aktivitas di dalam sel
darah merah dalam sintesis / pembentukan hemoglobin yang kemudian mengakibatkan
kerusakan pada sle darah.
Penderita thalasemia umumnya memiliki jumlah
hemoglobin yang sangat kurang bahkan hampir tidak ada sama sekali. Oleh
karenanya, penderita thalasemia melakukan transfusi darah secara rutin.
author: arnis
Tidak ada komentar:
Posting Komentar