Dentigerumycin: Senyawa Antibiotik mediator dari Simbiosis antara Semut, Bakteri dan Parasit Fungi

Mendengar kata simbiosis, pasti kita akan mengingat materi pelajaran Biologi pada saat SMP dulu. Secara umum simbiosis didefinisikan sebagai interaksi antara dua spesies/organisme berbeda, dan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian, yaitu mutualisme (interaksi saling menguntungkan), komensalisme (interaksi satu organisme diuntungkan dan yang lainnya tidak terpengaruhi), dan parasitisme (interaksi yang saling merugikan).

Read More

Jam Biologis Menentukan Waktu Paling Efektif Untuk Kemoterapi

Selama bertahun-tahun telah dipercaya bahwa waktu pemberian kemoterapi adalah salah satu faktor penting bagi efektifitas pengobatan kanker. Namun, kurangnya bukti-bukti solid untuk mendukung pernyataan tersebut membuat pakar kesehatan cenderung mengabaikan parameter waktu ketika memberikan obat pada pasien.
Sebuah studi di University of Carolina, USA, mengusulkan teori bahwa kemoterapi akan bekerja secara efektif pada saat enzim tertentu sedang dalam konsentrasi rendah. Enzim tersebut bekerja untuk membalikkan efek dari obat-obatan kemoterapi. Teori tersebut telah mereka buktikan dengan serangkaian eksperimen menggunakan mencit sebagai hewan eksperimen.

Read More

Gen Penyebab Fibrosis Pulmonaris Idiopatik

Fibrosis Pulmonaris Idiopatik (IPF) telah menjadi objek penelitian genetik selama bertahun-tahun. Sejauh ini telah ditemukan tiga gen yang diduga punya hubungan kuat dengan pembentukan penyakit IPF. Gen ketiga, atau yang paling terakhir ditemukan, diidentifikasi oleh tim peneliti dari UT Southwest Medical Center. Mutasi gen tersebut dapat melindungi paru-paru dari patogen, di sisi lain juga menjadi penyebab penyakit patu-paru letal turunan yang biasanya menyerang orang dewasa dan lanjut usia. Bahkan, beberapa peneliti mensinyalir adanya keterkaitan antara gen ini dengan kanker paru-paru.
Di Amerika Serikat sendiri, tercatat sebanyak 40.000 pasien yang meninggal tiap tahunnya dari total 200.000 pasien IPF, menurut catatan Pulmonary Fibrosis Foundation. Pada umumnya, pasien IPF berusia 50 tahun ke atas, dan gejalanya adalah timbul luka-luka serius pada organ respirasi mereka. Kematian biasanya terjadi 3 tahun setelah diagnosa.
Dr. Christine Garcia, asisten profesor bagian pengobatan internal di UT Southwestern mengatakan,”Kami tidak punya obat untuk menyembuhkan penyakit ini. Jika pasien lebih muda dari 65 tahun, transplantasi dapat menjadi pilihan. Sayangnya, sebagian besar pasien IPF lebih tua dari itu.” Tujuan utama dari penelitian mereka adalah mengembangkan suatu pengobatan yang dapat menekan perkembangan penyakit tersebut.
Pada tahun 2007, Garcia dan tim risetnya mengamati garis genetik dua keluarga besar dengan sejarah IPF untuk menentukan gen penyebab penyakit bawaan tersebut. Dalam studi ini mereka menemukan mutasi pada gen tertentu yang dinamakan TERT dan TERC; keduanya berperan dalam produksi enzim telomerase yang memperpanjang struktur DNA di ujung-ujung kromosom (telomer). Dalam sel normal, telomer memendek tiap kali sel membelah. Setelah mencapai panjang tertentu, sel akan berhenti membelah. Pada kasus sel kanker, telomer tidak pernah memendek sehingga sel-sel tersebut akan terus membelah. Mutasi pada salah satu dari gen tersebut dapat ditemukan pada hampir 15% kasus IPF turunan. Sebanyak 40% di antaranya memiliki telomer yang pendek akibat disfungsi telomerase.
Pertanyaan selanjutnya: Apa penyebab IPF pada anggota keluarga dengan telomerase yang normal? Untuk menjawab problem tersebut, Dr. Garcia meneliti keluarga yang tidak mengalami mutasi TERC atau TERT. Mereka menggunakan pendekatan keterkaitan genomik untuk melacak daerah DNA yang sama pada semua anggota keluarga penderita IPF. Hasil observasi menunjukkan adanya mutasi pada gen bernama SFTPA2. Protein yang dikode oleh gen tersebut merupakan protein surfaktan A2; terdapat di cairan paru-paru dan berfungsi untuk melindungi organ dari patogen.
Banyak anggota keluarga yang mengalami mutasi tersebut tidak hanya menderita IPF, tapi juga kanker paru-paru, khususnya adenokarsinoma dengan gejala sel karsinoma bronkiolalveolar. Hasil studi sebelumnya telah banyak membuktikan adanya keterkaitan antara IPF dengan perkembangan sel kanker pada paru-paru. Dr. Garcia menduga sel SFTPA2 inilah penyebabnya. Observasi pada keluarga lain yang memiliki jenis mutasi berbeda pada SFTPA 2 juga menderita IPF dan kanker paru-paru.
Untuk lebih memahami cara kerja dari hasil mutasi gen-gen tersebut, Dr. Garcia sedang melakukan studi molekuler untuk mencari penyebab mengapa mereka menyebabkan penyakit paru-paru. Beliau juga bekerja dengan hewan percobaan untuk mencari tahu efek SFTPA2 terhadap sel-sel pulmonalis yang berbeda.

Read More

Enzim “hidroksietilfosfonat dioksigenase” (HEPD) Mengkatalis Reaksi Kimia Yang “Fantastik”

Mikroba tanah yang menggunakan senyawa kimia untuk melawan kompetitornya menggunakan suatu metabolisme reaksi kimia yang tidak biasa dalam memproduksi senyawa kimia tersebut, para peneliti melaporkan bahwa mikroba tanah tersebut menggunakan enzim yang mengkatalis reaksi yang tidak pernah bisa dilakukan oleh enzim yang selama ini kita kenal yaitu memutus ikatan C-C yang tidak teraktifasi hanya dalam satu lagkah saja.
Para peneliti dari University of Illinois adalah yang pertama kali melaporkan keberadaan enzim ini pada Journal Nature Chemical Biology pada tahun 2007. “Tim kami telah menemukan reaksi kimia yang fantastis ini yaitu pemutusan ikatan C-C tanpa memerlukan hal lain kecuali oksigen”, kata van der Donk, pemimpin peneliti bersama mikrobilogis William Metcalf.
Enzim tersebut diberi nama “hidroksietilfosfonat dioksigenase” (HEPD).  Penelitian ini amat penting mengingat HEPD mengkatalis jalur reaksi kimia yang menghasilkan fosfinotrisin (PT), yaitu senyawa yang dihasilkan oleh bakteri yang berguna untuk herbisida pertanian. Senyawa ini sangat efektif ketika digunakan pada tanaman transgenic yang memiliki gene yang tahan terhadap PT. Gen pembawa sifat tahan terhadap PT ini dapat berasal dari bakteri peghasil PT. Dengan menggunakan PT maka bakteri mampu melawan kompetitornya tanpa membunuh dirinya sendiri. Dengan cara yang sama maka tanaman transgenic yang mengandung gen tahan terhadap PT ini akan mampu bertahan dengan adanya herbisida berbasis PT sehingga hanya tanaman liar yang akan dibasmi sedangkan tanamannya tidak terpengaruh.
Penemuan ini merupakan bagin dari proyek University of Illinois yang berkelanjutan dalam mengeksplorasi molekul yang mengandung ikatan karbon-fosfor ( C-P ) yang dihasilkan secara natural. Meskipun senyawaan ini masih sedikit bisa dimengerti, namum penggunaan fosfonat (senyawa dengan ikatan C-P) dan fosfinat (senyawa dengan ikatan C-P-C digunakan secara luas dalam bidang agrikultur dan medis. Dalam bidang agrikultur senyawa ini dipakai dalam herbisida glifosfat sedangkan dalam bidang medis dipakai untuk pengobatan osteoporesis, obat antimalaria fosmidisin dan antibiotic seperti fosfomisin, dehidrofos, dan plumbemisin.
Baik fosfonat dan fosfinat yang diproduksi secara natural maupun sintesis, struktur kedua senyawaan ini adalah mirip dengan senyawa yang banyak dipakai sebagai substrat oleh enzim-enzim yang ada di alam, sehingga hal ini dapat terikat oleh enzim dan menghambat proses metabolisme selanjutnya bakteri atupun organisme lain. Oleh sebab inilah mengapa fosfonat dan fosfinat merupakan kandidat yang baik untuk pengembangan antibiotic baru selain penicillin.
“Dengan mempelajari bagaimana bakteri dapat memproduksi kedua senyawaan tersebut maka para ilmuwan nantinya kemungkinan dapat memprediksi bagaimana bakteri dapat bertahan terhadap obat-obatan baru yang baru dikembangkan”, kata van der Donk. “Dengan cara megetahui bagaimana suatu senyawa dibuat maka akan memberikan kita pemikiran secara analog bagaimana pembuatnya juga tahan terhadap senyawa yang telah disintesis”, tambahnya lagi.
Para tim peneliti berharap bahwa penemuan ini akan mendorong pengembangan sintesis fosfonat dan fosfinat menjadi jauh lebih murah dan penggunaan katalis untuk mensintesis seyawaan tersebut hanya dalam satu tahap. “Setiap kali kita menemukan sesuatu yang baru di alam akan menjadi inspirasi pada kita agar kita mampu menduplikasi proses tersebut untuk penggunaan kesejahteraan manusia”, kata van der Donk.

Read More

Homoseksual, tinjauan dari perspektif ilmiah

Pastilah semua orang, baik laki-laki maupun wanita pernah suatu waktu mengagumi atau menyukai seseorang yang satu gender dengannya, semisal seorang wanita mengagumi wanita lain yang cantik dan seksi atau seorang laki-laki yang suka melihat laki-laki lain yang berotot dan “body perfect”. Dan percayakah anda bahwa dengan berpikiran seperti itu anda berpotensi untuk menjadi seorang homoseksual ?

Tetapi jangan dahulu menjustifikasi yang macam-macam. Berdasarkan informasi ilmiah harus diakui bahwa sesunguhnya setiap individu mempunyai potensi untuk menjadi seorang homoseksual. Namun kecenderungan ini mempunyai tingkatan yang berbeda. Dan karena kecenderungannya sangat kecil sehingga kita tidak merasakannya. Tetapi jika kecenderungan itu bisa mengakibatkan anda setelah mengagumi lalu tertarik dan terangsang terhadap sesama jenis, maka anda dapat dikatakan sebagai homoseksual.
Definisi homoseksual sendiri adalah kelainan terhadap orientasi seksual yang ditandai dengan timbulnya rasa suka terhadap orang lain yang mempunyai kelamin sejenis atau identitas gender yang sama. Istilah yang sudah umum dikenal masyarakat untuk orang yang termasuk homoseksual adalah gay (untuk lelaki) dan lesbian (untuk wanita).
Berikut adalah tingkatan orientasi seksual berdasarkan skala Kinsey :

Orientasi Seksual Keterangan	Keterangan
Heteroseksual eksklusif	-
Heteroseksual predominan	Homoseksualnya cuma kadang-kadang
Heteroseksual predominan	Homoseksualnya lebih jarang-jarang
Heteroseksual dan homoseksual	Seimbang (biseksual)
Homoseksual predominan	Heteroseksualnya lebih dari kadang-kadang
Homoseksual predominan	Heteroseksualnya cuma kadang-kadang
Homoseksual eksklusif	-

Berdasarkan kajian ilmiah, beberapa faktor penyebab orang menjadi homoseksual dapat dilihat dari :

Susunan Kromosom

Perbedaan homoseksual dan heteroseksual dapat dilihat dari susunan kromosomnya yang berbeda. Seorang wanita akan mendapatkan satu kromosom x dari ibu dan satu kromosom x dari ayah. Sedangkan pada pria mendapatkan satu kromosom x dari ibu dan satu kromosom y dari ayah. Kromosom y adalah penentu seks pria.
Jika terdapat kromosom y, sebanyak apapun kromosom x, dia tetap berkelamin pria. Seperti yang terjadi pada pria penderita sindrom Klinefelter yang memiliki tiga kromosom seks yaitu xxy. Dan hal ini dapat terjadi pada 1 diantara 700 kelahiran bayi. Misalnya pada pria yang mempunyai kromosom 48xxy. Orang tersebut tetap berjenis kelamin pria, namun pada pria tersebut mengalami kelainan pada alat kelaminnya.

Ketidakseimbangan Hormon

Seorang pria memiliki hormon testoteron, tetapi juga mempunyai hormon yang dimiliki oleh wanita yaitu estrogen dan progesteron. Namun kadar hormon wanita ini sangat sedikit. Tetapi bila seorang pria mempunyai kadar hormon esterogen dan progesteron yang cukup tinggi pada tubuhnya, maka hal inilah yang menyebabkan perkembangan seksual seorang pria mendekati karakteristik wanita.

Struktur Otak

Struktur otak pada straight females dan straight males serta gay females dan gay males terdapat perbedaan. Otak bagian kiri dan kanan dari straight males sangat jelas terpisah dengan membran yang cukup tebal dan tegas. Straight females, otak antara bagian kiri dan kanan tidak begitu tegas dan tebal. Dan pada gay males, struktur otaknya sama dengan straight females, serta pada gay females struktur otaknya sama dengan straight males, dan gay females ini biasa disebut lesbian.

Kelainan susunan syaraf

Berdasarkan hasil penelitian terakhir, diketahui bahwa kelainan susunan syaraf otak dapat mempengaruhi prilaku seks heteroseksual maupun homoseksual. Kelainan susunan syaraf otak ini disebabkan oleh radang atau patah tulang dasar tengkorak.

Faktor lain

Faktor lain yang dapat menyebabkan orang menjadi homoseksual, sebagaimana diungkapkan oleh Prof. DR. Wimpie Pangkahila (Pakar Andrologi dan Seksologi) selain faktor biologis (kelainan otak dan genetik), adalah faktor psikodinamik, yaitu adanya ganguan perkembangan psikseksual pada masa anak-anak, faktor sosiokultural, yaitu adanya adat-istiadat yang memberlakukan hubungan homoseksual dengan alasan yang tidak benar, dan terakhir adalah faktor lingkungan, dimana memungkinkan dan mendorong hubungan para pelaku homoseksual menjadi erat.
Dari keempat faktor tersebut, penderita homoseksual yang disebabkan oleh faktor biologis dan psikodinamik memungkinkan untuk tidak dapat disembuhkan menjadi heteroseksual. Namun jika seseorang menjadi homoseksual karena faktor sosiokultural dan lingkungan, maka dapat disembuhkan menjadi heteroseksual, asalkan orang tersebut mempunyai tekad dan keinginan kuat untuk menjauhi lingkungan tersebut.

Penutup

Secara signifikan keberadaan kaum homoseksual di dunia ini patut diperhitungkan. Di suatu survei di Amerika Serikat pada saat dilangsungkan pemilu 2004, diketahui bahwa 4% dari seluruh pemilih pria menyatakan bahwa dirinya adalah seorang gay. Di Kanada, berdasarkan statistik Kanada menyatakan bahwa diantara warga Kanada yang berumur 18 sampai 59 tahun, terdapat 1% homoseksual dan 0.7% biseksual. Sedangkan di Indonesia, data statistik menyatakan bahwa 8 sampai 10 juta populasi pria Indonesia pada suatu waktu pernah terlibat pengalaman homoseksual.
Sebagaimana manusia lainnya, para homoseksual ini memiliki rasa yang sama dengan manusia normal lainnya. Rasa cemburu pun dimiliki oleh kaum ini, bahkan rasa cemburu yang berlebihan bisa timbul jika mengetahui kekasihnya berselingkuh dengan orang lain. Dan karena rasa cemburu yang dimilikinya terlalu besar, ada yang sampai tega membunuh pasangannya dan kejadian ini biasa dialami oleh seorang gay. Dan satu yang perlu diingat menjadi homoseksual adalah suatu PILIHAN bukanlah suatu TAKDIR. Kecenderungan besar manusia untuk kembali ke kehidupan normal adalah kekuatan terpenting untuk sembuh dan keluar dari jurang tersebut.
Dan kaum homoseksual dari dulu sampai masa yang akan datang akan selalu ada, berkeliaran disekitar kita, terlihat jelas atau kasat mata, dan kita pun berpotensi menjadi bagian dari mereka, tinggal bagaimana kita menyikapinya dan memilih tetap menjadi “normal” atau menyerah pada potensi tersebut. (dari pelbagai sumber).

Read More

Kemajuan Neuroscience Membuka Kemungkinan Edit Memori

Neuroscience, sebuah cabang biokimia yang mulai naik daun, kini menjadi magnet bagi miliaran dana riset tiap tahunnya. National Institutes of Health tahun lalu menghabiskan $5,2 miliar, atau mendekati 20% dari total dana yang mereka miliki untuk membiayai proyek-proyek yang terkait dengan studi otak dan memori.

Jadi apa sebenarnya inti dari neuroscience? Tidak lain adalah untuk mencari tahu bagaimana sebenarnya sekelompok jaringan atau molekul dapat menyimpan sesuatu yang ‘abstrak’, seperti ingatan, kenangan masa lalu, hal-hal yang disukai dan dibenci oleh seseorang, serta emosi. Ide mengenai ingatan yang membekas di otak telah diungkapkan dalam Plato’s Theaetetus (dialog-dialog Plato mengenai asal usul ilmu pengetahuan) dengan analogi ingatan bagai stempel lilin. Pada tahun 1904, akademisi Jerman, Richard Semon, mengistilahkan substansi penyimpan memori sebagai ‘engram’.

Pada dasarnya, engram adalah sel-sel otak yang diaktivasi oleh suatu pengalaman, sama seperti sel-sel T dalam sistem imunitas spesifik. Dengan pengalaman tersebut, sel-sel otak yang telah teraktivasi akan segera bersikap waspada akan pengalaman serupa. Sel-sel ini juga berkoordinasi dengan sekelompok sel-sel lainnya sehingga pengalaman tersebut dapat terekam dengan detil, mulai dari rasa, suara, visualisasi, serta aroma. Ingatan yang tersimpan dalam otak akan lebih efektif dan kuat melalui kerja sama yang solid antara sel-sel tersebut.

Pada tahun 1999, dalam jurnal Nature Neuroscience, Dr. Jeff W. Lichtman dan Joshua R. Sanes dari Harvard mencatat sebanyak 117 molekul yang berperan dalam pembentukan hubungan antarsel untuk menyimpan ingatan. Proses penyimpanan tersebut dinamakan potensiasi jangka panjang. Namun, kedua peneliti menyimpulkan bahwa tidak ada satupun dari seluruh molekul ini yang berperan dalam pembentukan ingatan itu sendiri.

Setelah membaca laporan tersebut, Dr. Sacktor dari Brooklyn mencoba untuk fokus pada suatu molekul yang dinamakan PKMzeta. Ia dan rekan-rekannya menemukan bahwa molekul ini hadir dan diaktivasi di dalam sel tepat pada saat sel tersebut dihubungi oleh neuron. Bahkan, PKMzeta akan membentuk suatu kumpulan yang permanen di dalam sel, seperti sentriol.

Temuan ini dibawa oleh Dr. Sacktor pada rekannya, Dr. Fenton, seorang peneliti ingatan spasial pada tikus dan mencit. Dr. Fenton mencoba sebuah obat bernama ZIP yang dapat menghalangi kerja PKMzeta. Setelah serangkaian eksperimen yang diwarnai trial and error, serta dengan bantuan dari konsorsium peneliti memori, muncullah sebuah titik terang. Yadin Dudai dan timnya dari Weizmann Institute of Science di Israel menemukan bahwa satu dosis ZIP mampu membuat tikus eksperimen lupa akan rasa tidak enak pada makanan yang mereka cicipi tiga bulan sebelumnya. Sejauh ini, riset mereka baru diujicobakan pada hewan. Meski demikian, mereka yakin bahwa hasil yang sama dapat dicapai juga pada manusia.

Meski mendapat sambutan yang sangat hangat dari ahli neuroscience, hasil penelitian ini memicu perdebatan bioetika. Pepatah yang berbunyi: “Pengalaman adalah guru terbaik” menjadi argumentasi dari proses edit ingatan. Hal ini ditekankan pada orang-orang yang memiliki catatan kejahatan. Jika ingatan mereka mengenai kejahatan mereka dihapus, apa gunanya diterapkan sistem hukum? Tetapi sama dengan ilmu biokimia lainnya, pro dan kontra tersebut justru menjadi publikasi tersendiri bagi neuroscience. Para ilmuwan berharap dapat ditemukan jalan tengah dari masalah ini karena dibalik segala isu etika, neuroscience juga berpotensi untuk menyelamatkan begitu banyak nyawa.

Read More