Apa itu Biokimia?
Ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya.
Metabolisme RNA
Mekanisme RNA Polimerase.
Glukoneogenesis dan Pengaturan Glukosa Darah
Siklus asam laktat (Cori) dan siklus glukosa-alanin.
Saturday, August 21, 2010
Campuran bakterial mempermanis sintesis bioobat
Mikroba yang tercakup dalam penyakit Alzheimer
Lebah Sutra Buatan Selangkah Lagi Menjadi Kenyataan
Saturday, May 22, 2010
Mantel yang cerdik dari virus Ebola
Carmen Drahl
Ebola, RNA, VP35
Struktur sinar X dari dua salinan virus protein Ebola di Zaire (hijau, biru) membentengi viral RNA (merah muda).
Sunday, May 2, 2010
Gel berubah menjadi encer pada pendeteksian kokain
Tuesday, March 23, 2010
Produk antibiotik yang rusak berbalik menjadi daya tahan
Kunci pada misteri ini muncul bersandar pada produk antibiotik yang rusak, menurut penelitian terbaru oleh Adam Palmer, Elaine Angelino dan Roy Kishony pada Universitas Harvard.
Monday, February 22, 2010
”Bacterial Computers” untuk Menuntaskan Permasalahan Matematika yang Rumit
Saturday, December 5, 2009
Tabung-nano dari putih telur
Putih telur telah ditemukan oleh para ilmuwan Cina memiliki kegunaan baru sebagai sebuah cetakan (template) untuk membuat tabung-nano anorganik.
Baoyou Geng dan rekan-rekannya di Universitas Anhui Normal, Wuhu, membuat tabung-nano magnetit (Fe3O4) dalam sebuah larutan putih telur. Protein putih telur − yang memiliki afinitas tinggi untuk ion-ion logam − membentuk kompleks-kompleks organik-anorganik dengan Fe(III). Kompleks-kompleks ini selanjutnya berkumpul membentuk helaian-helaian nano, sebuah proses yang menghasilkan panas. Peningkatan suhu merusak ikatan hidrogen dan ikatan peptida-besi sehingga besi oksida terpisah dari template putih telur. Helaian-helaian besi oksida kemudian menggulung membentuk tabung-tabung nano berongga.
Sunday, October 18, 2009
Isolasi Geografis Memicu Evolusi Mikroba Termofilik
Penemuan ini menjadi terobosan tersendiri dalam ilmu evolusi; membuktikan bahwa kondisi geografis dapat mengalahkan faktor-faktor lainnya dalam menyebabkan perubahan komposisi genetik. S.islandicus diklasifikasikan sebagai archaea, yaitu kelompok organisme uniseluler yang hidup pada kondisi lingkungan ekstrim. Sebelumnya, archea dikatergorikan sebagai bakteri, tetapi penelitian lebih lanjut membuktikan adanya perbedaan yang signifikan pada gen keduanya sehingga archea kini memiliki domain tersendiri.
Tuesday, July 28, 2009
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).
Thursday, June 18, 2009
Virus HIV Lebih Pintar Dari yang Kita Bayangkan
Glycoprotein yang membungkus virus dikenali oleh molekul CD4 pada sel yang kemudian menyebabkan co-receptor (CXCR4 atau CCR5) pada sel juga mengikat virus tersebut dan dimulailah proses penyampaian sinyal (bahwa ada tamu asing yang datang) ke dalam sel. Sinyal inilah yang kemudian memberi aba- aba bahwa si sel telah terinfeksi dan akan segera dimanipulasi oleh virus untuk proses replikasinya. Tubuh kita pun berusaha menetralisir virus itu dengan memproduksi antibodi yang dapat mengenali virus tersebut secara spesifik. Bagian pada virus di mana antibodi dapat melekat secara spesifik, disebut epitope. Proses melekatnya virus (antigen) dan antibodi yang diproduksi tubuh ini dapat dibayangkan seperti kunci dan anak kunci yang hanya cocok dengan pasangannya.
Berbagai tes klinis menunjukkan bahwa vaksin tidak dapat menolong para pasien yang telah terinfeksi, sebagian besar dari pasien yang telah menerima vaksin pun, tetap menunjukkan gejala AIDS dan hal ini menyebabkan para ilmuwan menduga bahwa virus HIV mempunyai kemampuan untuk terus-menerus memutasikan dirinya sehingga antibodi yang sudah terbentuk tidak dapat mengenalinya lagi dan infeksi berlangsung terus tanpa bisa dihentikan.
Laporan riset yang dimuat di Nature edisi bulan ini membuktikan hipotesa ini. Plasma darah pasien yang terinfeksi menunjukkan kekebalan terhadap antibodi yang diproduksi tubuh. Setelah diselidiki, ’sequence protein’ dari bungkus glycoprotein virus memang mengalami perubahan. Mutasi ini tersebar sepanjang gen, beberapa bersifat konservatif : diwariskan ke generasi berikutnya , namun bagian yang dikenali receptor (bagian yang menyebabkan awal terjadinya infeksi) justru mempertahankan karakter intrinsiknya. Xiping Wei dkk 1) juga mengemukakan bahwa beberapa mutasi yang terakumulasi menyebabkan perubahan struktur bungkus glycoprotein sedemikian rupa sehingga menutupi epitope virus, bagian yang seharusnya dikenali antibodi dan dapat memicu proses netralisasi. Hasil riset lain yang meneliti hal yang serupa dengan meninjau dari segi termodinamika 2), menunjukkan bahwa ada perubahan entropi yang besar pada sisi yang dikenali receptor. Nilai entropi yang sangat negatif menunjukkan bahwa terjadi penyelubungan permukaan atau adanya protein yang terlipat. Virus HIV tampaknya cukup licik untuk mempertahankan kemampuannya mengikat diri dengan receptor sel sementara memutasi bagian yang berhubungan dengan antibodi sehingga dapat menghindari proses netralisasi tubuh. Mimpi para ilmuwan untuk menaklukkan AIDS dengan imunisasi mungkin hanya tinggal mimpi.[SI]
Referensi :
1. Antibody Neutralization and Escape by HIV-1, Xiping Wei et al. Nature 422, 307-312(2003)
2. HIV-1 Evades Antibody-mediated Neutralization through Conformational Masking of Receptor-Binding Sites, Peter D.Kwong et al. Nature 420, 678-682(2002)
Analisis Virus Flu Untuk Mendapat Vaksin Yang Lebih Ampuh
Sekelompok peneliti dari Princeton University mengembangkan riset yang berfokus pada interaksi virus dan antibodi. Dengan melakukan manipulasi terhadap interaksi tersebut, mereka berharap desain vaksin flu yang lebih ampuh dapat diproduksi. Hasil penelitian ini dijelaskan dalam Proceedings of the National Academy of Science USA.
Ned Wingreen, profesor biologi molekular sekaligus anggota Lewis-Sigler Institute for Interative Genomics, menyatakan, “Kami telah mengamati adanya pengaruh yang besar antara interferensi antibodi dangan efektivitas antibodi tersebut untuk merespon infeksi virus. Oleh karena itu, demi memperoleh vaksin yang kuat, interferensi itu harus diperlemah.” Dalam penelitian ini, Profesor Wingreen bekerja sama dengan profesor biologi, Simon Levin dan siswa magister, Wilfred Ndifon.
Ketika virus influenza menginfeksi tubuh manusia, sistem imunitas akan merespon dengan pelepasan antibodi spesifik yang dapat melekat pada virus tersebut sehingga virus tidak dapat memulai siklus hidupnya. Dengan demikian, perkembangan penyakit dapat dicegah. Untuk memahami tahapan tersebut, para ilmuwan Princeton menganalisis struktur virus, tipe antibodi, serta reaksi antara keduanya.
Dari analisis ini, Ndifon menemukan adanya suatu pola yang teratur. Seringkali, antibodi justru lebih efektif dalam membunuh virus yang strukturnya mirip dengan virus yang memicu produksi antibodi tersebut, daripada virus asalnya sendiri. Fenomena ini dikenal dengan istilah reaktivitas silang.
Analisis yang lebih akurat menggunakan teknik gabungan biofisika dan komputer menguak proses interferensi antibodi. Proses ini dimulai ketika virus menginduksi pembentukan berbagai jenis antibodi. Semua antibodi tersebut akan berkumpul di sekitar virus dan memperebutkan permukaan untuk melekat. Anehnya, antibodi yang lebih efektif biasanya kalah bersaing dengan antibodi yang kurang efektif. Jika dapat ditemukan cara untuk mencegah hal ini, maka bisa didesain vaksin baru yang lebih baik.
Pola teratur dari reaktivitas silang yang diamati Ndifon hanya berlaku pada virus dengan situs pengikatan berbeda untuk antibodi yang kurang efektif. Variasi tersebut dapat menjadi kandidat yang ideal untuk produksi vaksin. Dengan ini, sistem imun akan distimulasi untuk membuat dua jenis antibodi, yaitu antibodi yang lebih efektif dalam menempel dan membunuh virus, serta antibodi yang kurang efektif untuk melakukan keduanya. Antibodi yang efektif akan menang sehingga infeksi virus dapat diatasi.
Berdasarkan hasil penelitian tersebut, vaksin terbaik adalah strain yang memiliki perbedaan tertentu dengan virus yang diharapkan pada tempat pelekatan antibodi yang kurang efektif. Dengan cara ini, antibodi tersebut tidak akan menghalangi antibodi lainnya. Meski tim peneliti Princeton tidak berencana untuk membuat vaksin, mereka berharap hasil penelitian ini dapat menginspirasi para produsen vaksin. Wingreen menjelaskan,”Kami hanya ingin mengekspresikan ide kami sejelas mungkin. Semoga saja ada yang akan tertarik untuk melakukan studi lebih lanjut untuk memperkuat maupun menentangnya.”
Friday, June 12, 2009
Isolasi Geografis Memicu Evolusi Mikroba Termofilik

Sulfolobus islandicus, archaea yang dapat hidup pada temperatur dan tingkat keasaman tinggi, menawarkan banyak rahasia bagi para peneliti sumber mata air vulkanik. Dalam hasil penelitian terakhir, telah dilaporkan adanya lebih banyak variasi S.islandicus dari yang sebelumnya diperkirakan. Keanekaragaman ini sebagian besar dipicu oleh isolasi geografis.
Penemuan ini menjadi terobosan tersendiri dalam ilmu evolusi; membuktikan bahwa kondisi geografis dapat mengalahkan faktor-faktor lainnya dalam menyebabkan perubahan komposisi genetik. S.islandicus diklasifikasikan sebagai archaea, yaitu kelompok organisme uniseluler yang hidup pada kondisi lingkungan ekstrim. Sebelumnya, archea dikatergorikan sebagai bakteri, tetapi penelitian lebih lanjut membuktikan adanya perbedaan yang signifikan pada gen keduanya sehingga archea kini memiliki domain tersendiri.
Whitaker telah menghabiskan hampir satu dekade meneliti karakteristik gen S.islandicus. Studi terbaru dari Proceedings of the National Academy of Sciences USA membandingkan tiga populasi S.islandicus dari sumber air panas Yellowstone National Park, Lassen National Park (California), serta Mutnovsky Volcano (Rusia timur). Kebutuhan fisiologis yang ekstrim menjadikan S.islandicus subjek yang menarik untuk mempelajari isolasi geografis. Archea ini hanya dapat hidup pada temperatur yang mendekati titik didih air, dan pH yang menyerupai keasaman baterai. Mereka menangkap oksigen dan gas-gas vulkanik, lalu melepaskan asam sulfat. Sangat sulit bagi mereka untuk bertahan lama di luar habitat aslinya.
Dengan membandingkan karakteristik gen dari spesies di ketiga lokasi tersebut, Whitaker dan rekan-rekannya dapat melihat tingkat evolusi archea ini dari spesies nenek moyang mereka yang hidup lebih dari 900 abad yang lalu. Paket gen lengkap S.islandicus mengandung satu set gen inti yang dimiliki oleh semua spesies genus tersebut, ditambah sedikit perubahan yang khas pada masing-masing spesies. Namun, ada pula grup gen variabel yang bisa sangat berbeda antarspesies, bahkan antarstrain.
Whitaker mendeteksi perubahan yang sangat cepat dalam gen-gen variabel S.islandicus. Lebih dari itu, tingkat variasi pun cukup besar antarsel yang tinggal di lokasi yang sama. Dengan ini, Whitaker telah mematahkan teori mengenai adaptasi pada lingkungan baru. Pada umumnya, orang akan mengira mikroba yang dipindahkan ke lingkungan baru akan melakukan adapasi genetik yang sesuai dengan kondisi di sekitarnya. Padahal, dalam kasus ini tidak demikian.
Sama seperti bakteri, Archea dapat melakukan transfer gen antarsel, mengambil gen bebas di alam (plasmid), serta dimasuki gen asing melalui virus. Variasi dalam gen S.islandicus telah dideteksi sebagai hasil dari plasmid dan virus. Pada beberapa strain ditemukan gen-gen imunitas yang diduga muncul akibat infeksi oleh virus. Sebaliknya, diketahui pula banyaknya gen-gen yang hilang, dengan komposisi berbeda untuk masing-masing strain.
Menurut Whitaker, penemuan ini menggoyahkan persepsi bahwa mikroba mampu menyerap materi genetik sebanyak-banyaknya dari lingkungan secara universal. Nyatanya, mikroba seperti S.islandicus memperoleh gen-gen baru dari sumber yang sangat terbatas, yaitu melalui virus dan elemen genetik yang tersedia hanya pada lingkungan geografisnya sendiri.
Friday, June 5, 2009
Bakteri Pengurai Kolesterol Diisolasi dari Lumpur Selokan

Suatu spesies bakteri pengurai kolesterol telah berhasil diisolasi oleh para ilmuwan di Universidad Complutense de Madrid, Spanyol. Dr Oliver Drzyzga beserta rekan-rekannya mengisolasi bakteri yang akhirnya dinamakan Gordonia cholesterolivorans tersebut dari lumpur saluran pembuangan atau selokan. Hasil penelitian mereka ini diterbitkan di International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
Kolesterol merupkan sejenis steroid yang dapat ditemukan pada semua jaringan di dalam tubuh manusia. Komponen yang mengandung lemak ini biasanya digunakan sebagai zat penstabil, pelembab, serta pengikat air dalam industri kosmetik dan farmasi. Hal inilah yang menyebabkan mengapa steroid, khususnya kolesterol, menjadi kontaminan utama dalam saluran pembuangan daerah perkotaan.
Bakteri Gordonia mulai diklasifikasikan sebagai kelompok tersendiri dalam kingdom bakteri pada tahun 1997. Anggota orde aktinomycetales tersebut banyak ditemukan secara alami di air dan tanah. Sebagian besar dari ke-21 spesies dalam genus Gordonia terkenal dengan kemampuannya untuk menguraikan senyawa-senyawa hidrokarbon dan xenobiotik sehingga perannya sangat penting bagi proses bioremediasi dan biodegradasi. Sejauh ini hanya 5 spesies Gordonia yang dapat menimbulkan penyakit bagi manusia, dan infeksi yang telah menjangkau pembuluh darah hanya tercatat pada 11 kasus.
Di sisi lain, peranan Gordonia dalam mendegradasi berbagai polutan telah terbukti sejak lama. Beberapa contoh ‘makanan kesukaan’ bakteri ini antara lain phtalate (sejenis ester yang terdapat pada plastik), karet, serta berbagai senyawa berbahaya seperti heksogen (siklotrimetilentrinitramin) yang merupakan bahan dasar peledak. Saat ini, Dr. Drzyzga dan timnya sedang mempelajari sifat-sifat genetik dari Gordonia agar di kemudian hari dapat dikembangkan strain yang juga mampu memproduksi senyawa hasil uraian dari kolesterol.
Lebih lanjut mengenai peran G.colesterolivorans, Dr. Drzyzga menyatakan bahwa spesies ini masih bersifat patogen bagi manusia sehingga penggunaannya dalam pengobatan kasus yang berkaitan dengan kolesterol masih dipertanyakan. Untuk itu, mereka perlu menyelidiki mekanisme biokimia spesifik yang dilakukan oleh bakteri ini dalam mengurai kolesterol. Melalui melakukan berbagai rekayasa genetik, dapat dihasilkan strain dengan tingkat patogenesitas yang lebih rendah, namun mengurai kolesterol dengan lebih cepat dan efektif.
Thursday, May 21, 2009
Biofilm dan Keadaan Tumbuhnya
Pertumbuhan biofilm ini bergantung pada substansi matrix bahan yang digunakan. Matrix bahan yang digunakan ini akan menyediakan aseptor elektron bagi mikroba untuk proses oksidasi dalam rangka menghasilkan energi. Selain itu, pembentukan biofilm ini bergantung pada keragaman/variasi jenis mikroba yang tumbuh. Biofilm dapat dibentuk dari satu jenis mikroba saja, namun secara alami hampir semua jenis biofilm terdiri dari campuran berbagai jenis mikroba. Sebagai contoh fungi, alga, yeast (ragi), amuba (bakteri) dan jenis mikroba lainnya. Semakin beragam mikroba yang tumbuh, maka biofilm yang terbentuk akan semakin cepat dan kompetitif. Bagi bakteri yang bersifat aerob akan tumbuh di bagian dalam, sedangkan bakteri yang bisa tumbuh secara anaerob akan berada di layer bagian dalam. Semakin beragam bakteri, maka interaksi antara bakteri semakin kompleks. Demikian halnya jenis mikroba yang lain.
Biofilm akan terbentuk pada permukaan yang lembab, hal ini disebabkan mikroba dapat bertahan hidup jika ia mendapatkan kelembaban yang cukup. Pada prosesnya biofilm mengeksresikan suatu bahan yang licin (berlendir) pada sebuah permukaan, kemudian akan menempel dengan baik di permukaan tersebut jika keadaan minimum bakteri tersebut terpenuhi. Beberapa lokasi yang dapat dijadikan tempat hidup biofilm meliputi material alami di atas dan di bawah tanah, besi, plastik dan jaringan sel. Selama kita dapat menemukan kombinasi nutrien, air dan sebuah permukaan yang tidak mengandung senyawa beracun, disana sangat mungkin kita temukan biofilm.
Biofilms menjaga kesatuan formasinya dengan saling berikatan satu sama lain pada untaian molekul gula. Hal tersebut yang kemudian disebut sebagai EPS atau extracellular unsur polymeric, yaitu terbentuknya polimer antar biofilm, sehingga kemungkinan untuk melepas menjadi sulit. Karena dengan mengekskresikan EPS ini, masing-masing biofilm sangat mungkin saling mensuport untuk berkembang dalam dimensi yang kompleks dan sangat erat (utuh). Matriks yang terbentuk dengan EPS ini akan melindungi sel dan memudahkan komunikasi antar sel melalui isyarat biokimia. Beberapa biofilms berada dalam fasa cair, dimana keadaan tersebut membantu sel dalam mendistribusikan zat yang dibutuhkan dan memberi sinyal molekul pada sel. Matriks ini cukup kuat, oleh sebab itu pada kondisi-kondisi tertentu, biofilm dapat berwujud padat. Masing-masing layer dalam biofilm akan mempunyai ketebalan yang berbeda, hal ini sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan tumbuhnya.
Keterangan lebih lanjut dapat dibaca sendiri :
- Allison, D. (2000). Community Structure and Co-Operation in Biofilms. Cambridge: Cambridge University Press.
- Lappin-Scott, Hilary (2003). Microbial Biofilms. Cambridge: Cambridge University Press.
Tuesday, March 3, 2009
Bakteri Akuatik sebagai Tabir Surya Alami
Morris Srebnik di The Hebrew University of Jerusalem dan rekan-rekannya mengisolasi sebuah asam amino yang menyerap radiasi ultraviolet, dari bakteri akuatik.
Asam-asam amino mirip mikosporin (MMA) merupakan metabolit-metabolit yang ditemukan dalam beberapa spesies bakteri perairan dangkal. Karena bakteri-bakteri ini normalnya terpapar terhadap kadar radiasi UV yang tinggi, mereka toleran terhadap efek-efek merusak dari sinar UV.
Tim Srebnik mengisolasi sebuah MMA yang disebut porfiria-344 dari bakteri akuatik Aphanizomenon flos-aquae. Mereka membandingkan serapan UVA nya dengan produk-produk perlindungan sinar matahari komersial dan menemukan bahwa porfiria-334 menunjukkan faktor proteksi matahari (SPF) 4 yang sebanding terhadap sinar UVA.
Tabir surya (sunscreen) menjadi populer karena membantu mencegah luka bakar akibat cahaya matahari, penuaan kulit dan kanker kulit dengan menyerap dan memantulkan radiasi UV. Sinar UV yang memiliki panjang gelombang lebih panjang (UVA) lebih kecil kemungkinannya menyebabkan luka bakar matahari dibanding sinar UV yang memiliki panjang gelombang lebih pendek (UVB). Akan tetapi, sinar-sinar UVA lebih besar kemungkinannya menghasilkan spesies-spesies radikal bebas yang merusak DNA, kemungkinan mengarah pada kanker.
Kebanyakan produk tabir surya komersial memberikan proteksi tertentu terhadap UVB dan UVA panjang-gelombang pendek. Tetapi hanya sedikit senyawa yang bisa bertindak sebagai penyaring UVA penuh, dan banyak lainnya yang tidak sangat stabil, kata Srebnik.
MAA menyerap paling tinggi pada rentang UVA, dan porfiria-344 bisa menyerap energi UV tanpa menghasilkan spesies reaktif berbahaya. "Porfiria-344 bisa berfungsi sebagai sunscreen pelindung UVA dengan memberikan proteksi yang luas terhadap radiasi UV," papar Srebnik.
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/
