Wikipedia Struktur DNA
Penulis: Arli Aditya Parikesit* Bioinformatika
adalah Ilmu baru yang menggabungkan Biologi Molekuler dan Ilmu
Komputer. Artikel ini akan menceritakan mengenai bagaimana lahirnya ilmu
Biologi Molekuler, yang merupakan salah satu pilar terpenting dari
Bioinformatika itu sendiri. Bagaimana ceritanya? Mari kita simak!
Quo Vadis Ilmu Biologi?
Ilmu Biologi, sebagai ilmu yang mempelajari makhluk hidup, telah
mendapatkan turning point yang sangat menentukan di paruh abad ke 17-18
Masehi. Setelah selama ribuan tahun perkembangannya, biologi belum
memasuki ranah molekuler, akhirnya ‘telur telah pecah’ dengan
ditemukannya perkembangan-perkembangan yang sangat signifikan. Dimulai
dengan ditemukannya mikroskop oleh Anton van Leeuwenhoek, seorang
berkebangsaan Belanda, yang telah menyadarkan bahwa kehidupan sangat
dimungkinkan terjadi pada skala mikro (mikrobiologis). Sementara itu,
Robert Hooke, dari Inggris, telah menemukan Sel, yang merupakan unit
kehidupan yang paling kecil.
Kelahiran ilmu mikrobiologi dan
biologi sel, yang merupakan bagian tak terpisahkan dari ilmu biologi,
telah menyadarkan kalangan ilmiah, bahwa pasti ada suatu mekanisme
molekuler yang terjadi, namun belum diketahui bagaimana cara atau
prosesnya. Akhirnya, Ilmuwan memikirkan, bagaimana caranya informasi
untuk menurunkan sifat-sifat pada organisme ditemukan, sebab hal inilah
yang sudah pasti merupakan proses penting yang terjadi di sel.
Pada abad ke 19, Ilmu Biologi mendapatkan ‘durian runtuh’ lagi. Dua
intelektual ‘raksasa’, yaitu Charles Darwin dari Inggris, dan Gregor
Mendel dari Austria, telah menemukan cabang ilmu Biologi Evolusi dan
Genetika. Disatu sisi, Biologi Evolusi telah berhasil menjelaskan
fenomena spesiasi, atau hadirnya spesies baru, sementara ilmu Genetika
pada akhirnya berhasil menjelaskan mekanisme penurunan sifat (gen) pada
makhluk hidup. Menjelang memasuki abad ke 20, akumulasi ilmu pengetahuan
hayati ini akhirnya akan bertambah lagi.
DNA sebagai Materi Genetik Sampai menjelang abad ke 20, ilmuwan masihlah berada dalam kebingungan, apakah materi genetik yang diturunkan oleh sel, kepada
offspring
mereka. Ilmuwan punya dua kandidat biomolekuer yang kuat sebagai materi
genetik (gen), yaitu Protein dan DNA. Secara sepintas, ilmuwan
mengobservasi bahwa kedua biomolekuler tersebut terlibat dalam proses
genetika, hanya mana yang berperan sebagai materi genetika, hal tersebut
belum diketahui.
Akhirnya, sekelompok ilmuwan yang
mempublikasi penelitian mereka secara independen, yaitu Avery, MacLeod,
McCarty, dan Hershey/Chase berhasil menemukan bahwa DNA adalah materi
genetik. Hal ini akhirnya membuka jalan bagi lahirnya dua ‘selebritis’
ilmu pengetahuan modern, yang juga dikenal sebagai ilmuwan yang
mempopulerkan cabang ilmu Biologi Molekuler, yaitu James Watson dari
Amerika Serikat, dan Francis Crick dan Inggris raya.
Struktur
double helix
DNA telah ditemukan oleh Watson-Crick, dengan bantuan informasi dari
Laboratorium Maurice Wilkins, bersama dengan salah seorang anggotanya,
yaitu Rosalind Franklin. Akhirnya, Watson-Crick mendapatkan hadiah
nobel, yang dibagi juga dengan Maurcie Wilkins. Sayangnya, Franklin
tidak mendapatkan hadiah nobel bersama mereka, karena telah keburu
meninggal dunia.
Semenjak struktur DNA ditemukan, ilmu biologi
molekuler akhirnya ‘melaju’ seakan tidak bisa dibendung lagi. Francis
Crick akhirnya menemukan dogma sentral, yaitu mekanisme molekuler detail
yang mengatur aliran informasi dari DNA, ke RNA, yang berujung kepada
translasi Protein. ‘Dogma’ yang sesungguhnya bukan dogma akhirnya
menjelaskan bagaimana peran DNA, RNA, dan Protein dalam biologi
molekuler. Dengan demikian, apa itu gen, dan bagaimana mekanisme gen itu
berlangsung telah menjadi jelas.
Sementara itu, James Watson
mengarang tiga buah buku text, yang banyak digunakan pada perguruan
tinggi dan lembaga penelitian di seluruh dunia, yaitu Molecular Biology
of the Gene, Molecular Biology of the Cell, dan Recombinant DNA.
Rekayasa Genetika
Terobosan Watson-Crick tersebut telah membuka ‘pintu gerbang’
pengetahuan yang tidak ada habisnya di ilmu biologi molekuler. Akhirnya,
para pakar biologi molekuler menemukan teknik rekayasa genetika, yaitu
cara memasukkan gen asing, kepada suatu organisme. Rekayasa genetika
sudah melahirkan banyak terobosan dalam bidang ilmu pengetahuan, seperti
tanaman transgenik dan hewan transgenik. Teknik transgenik ini,
walaupun sangat kontroversial, namun juga tetap banyak digunakan.
Sementara itu, rekayasa genetika telah membuka jalan untuk menghadapi
berbagai penyakit. Teknik terapi genetika telah dikembangkan untuk itu.
Sementara itu, rekayasa genetika telah memungkinkan produksi
biochemicals yang sebelumnya tidak mungkin diproduksi, seperti produksi insulin.
Ledakan Informasi Biologis
Nah, sekian lama perjalanan ilmu biologi molekuler telah melahirkan
ledakan informasi biologis dalam skala besar. Urutan (sekuens) DNA, RNA,
dan Protein dari hasil eksperimen laboratorium molekuler (wet
experiment) telah menumpuk dalam besaran yang sangat luar biasa.
Bagaimana mengatur ledakan informasi tersebut? Nantikan dalam tulisan
selanjutnya.
Sumber: tekno.kompas.com
