A New Purpose in Life

May 2, 2015

Photo credit: http://nusantara-45-nusantara.blogspot.com

My trip to Yogyakarta has given me a new purpose in life. The sight of tourists from all over the world filling Malioboro Street and Prambanan Temple made me wondered, "Where do all these people come from?" I suddenly realized the richness of languages that was around me. Like, how the hell a pedicab driver can speak fluent Russian to Russian tourists? How come a middle schooler chats happily with a French lady? Seriously.. did these people take a foreign language course or something?! My heart felt itchy. No, not literally.. I knew deep down I felt jealous. 

Photo credit: http://www.talkvietnam.com

..Like, I want to be that part of society.. 

..I want to know someone who is not from Indonesia.. 

..I want to promote my country and learn about other countries.. 

..I want to.. Ding! I WANT TO STUDY ABROAD!!!

May 3, 2015
I discovered an online community contained of Indonesian grantees (person who receives scholarship) that are now studying abroad. They told their struggles, failures, trials and failures again—anything to get a scholarship to study abroad. This is the link: http://motivasibeasiswa.org/

May 4, 2015
I couldn't hold my tears after reading Angga Dwi Putra's story about taking his parents to see University of Paris (La Sorbonne) in which he studied economics and psychology for his master degree. It was so touching. I want to make my parents proud like that someday :') Also, I changed my PC wallpaper to this :D

May 5, 2015
I found out that there are two programs to achieve master degree: master by coursework and master by research. For now, I plan to take the coursework program by the time I finish my bachelor study. I know my interest is forever in molecular biology. Oddly enough, I fell in love with this subject even before I take the class. This August, my third year will start, and if everything goes well, I am going to take molecular biology technique class.

Molekul Penyusun Asam Nukleat

Molekul asam nukleat merupakan polimer dengan nukleotida sebagai monomernya. Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida dan asam fosfat. Molekul nukleosida terdiri atas gugus gula pentosa yang mengikat gugus basa nitrogen. Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna, akan dihasilkan protein, asam fosfat, gula pentosa dan basa nitrogen (purin dan pirimidin).

Pentosa pada DNA ialah deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen) dan pada RNA ialah ribosa. 

DNA dan RNA memiliki basa-basa purin yang sama yakni adenin dan guanin. Basa-basa pirimidin pada DNA adalah sitosin dan timin, sedangkan pada RNA adalah sitosin dan urasil. Adapun pengertian dari basa purin adalah basa yang memiliki dua cincin, sedangkan basa pirimidin berarti basa bercincin satu.

Struktur kimia basa-basa nitrogen

Dari penjabaran struktur molekul-molekul penyusun DNA di atas, DNA dapat digambarkan seperti berikut.

Struktur DNA

Pita berwarna biru pada gambar di atas melambangkan tulang punggung DNA yang terbentuk dari ikatan kovalen kuat (ikatan fosfodiester) antara asam fosfat dan gula pentosa.

Sementara basa-basa nitrogen atau anak tangga dari DNA ini disatukan oleh ikatan hidrogen yang lebih lemah dibanding ikatan kovalen (garis yang terputus-putus). Ikatan inilah yang menyebabkan terpilinnya kedua untai DNA.

             

Basa-basa nitrogen pada asam nukleat tidak berpasangan secara acak. Pada mulanya, Watson dan Crick salah mengira bahwa suatu basa nitrogen memiliki pasangan yang sama, misalnya adenin dengan adenin dan guanin dengan guanin. Tetapi jika demikian, lebar DNA akan menjadi tidak sama, dikarenakan basa purin (A dan G) dua kali lebih lobar daripada basa pirimidin (C dan T). 

Perbandingan lebar basa-basa nitrogen

Erwin Chargaff meneliti lebih jauh pada basa-basa yang terkandung dalam DNA. Dia menyatakan persentase adenin (A) selalu sama dengan persentase timin (T), dan persentase guanine (G) selalu sama dengan persentase sitosin (C).

Dengan berpegangan pada hasil temuan Chargaff, Watson dan Crick akhirnya menemukan bahwa basa-basa nitrogen pada untaian yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-basa nitrogen pada untaian yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh tiga atom hidrogen (C≡G).

Pasangan basa-basa nitrogen pada DNA

Posisi molekul-molekul penyusun asam nukleat jika dilihat dari penomoran atom C pada gula pentosa selalu tersusun seperti berikut.

• Gugus asam fosfat terikat pada atom C nomor 5 dari gula pentosa, sehingga ujung ini dinamakan ujung P atau ujung 5’
• Gugus hidroksil terikat pada atom C nomor 3 dari gula pentosa, sehingga ujung ini dinamakan ujung hidroksil atau ujung 3’
• Gugus basa nitrogen terikat pada atom C nomor 1 dari gula pentosa

Struktur molekul nukleotida

Kedua untai DNA bergulung ke arah yang berlawanan, artinya gula di satu untai posisinya terbalik dengan gula di untai yang lain.

Arah molekul gula pentosa (dilingkari merah) pada DNA yang berkebalikan

Sejarah Penemuan DNA: Hershey dan Chase

Virus yang menginfeksi bakteri banyak digunakan peneliti untuk mempelajari genetika molekul. Pada tahun 1952, Alfred Hershey dan Martha Chase menemukan bahwa DNA adalah materi genetic pada fag T2 yang menginfeksi bakteri Escherichia Coli. 

 Martha Chase dan Alfred Hershey

Sebelumnya, para ilmuwan biologi telah mengetahui bahwa T2, seperti kebanyakan virus, tersusun atas protein dan DNA. T2  juga dapat memerintahkan sel-sel E. Coli untuk memproduksi virus-virus baru. Tetapi belum diketahui komponen  apakah  yang bertanggung jawab atas pemrogaman ulang sel-sel bakteri tersebut,  protein atau DNA. 

 Garis besar percobaan Hershey dan Chase

Untuk menjawab pertanyaan itu, Hershey dan Chase melabeli fag T2 dengan isotop radioaktif untuk melacak keberadaan protein dan DNA ketika infeksi berlangsung. Pertama, mereka membiakkan sekumpulan fag T2 di sekitar atom S-35 radioaktif untuk melabeli protein T2. Karena hanya protein yang mengandung belerang (DNA tidak mengandung belerang), maka atom S-35 hanya masuk ke dalam protein T2.

Selanjutnya dengan cara yang sama, Hershey dan Chse melabeli DNA T2 dengan atom P-32 radioaktif, karena fosfor terdapat dalam DNA T2. Mereka membiarkan kumpulan T2 yang protein dan DNA-nya telah dilabeli menginfeksi bakteri E. Coli secara terpisah, lalu menyingkirkan cangkang protein kosong T2 yang masih menempel pada bagian luar sel bakteri dengan blender dan sentrifuga. Sehingga mereka mendapatkan cairan berisi partikel-partikel fag dan butiran di dasar tabung berisi sel-sel bakteri.

Mereka menemukan bahwa ketika T2 dengan protein radioaktif menginfeksi bakteri, sebagian besar kandungan radioaktifnya terkandung dalam cairan berisi partikel-partikel fag. Sedangkan ketika T2 dengan DNA radioaktif menginfeksi bakteri, sebagian besar kandungan radioaktifnya terkandung dalam butiran di dasar tabung yang berisi sel-sel bakteri.

Ini menunjukkan bahwa protein bukanlah materi yang mereplikasi T2. Tetapi DNA-lah yang masuk ke dalam bakteri saat terjadi infeksi dan memprogram sel-selnya untuk memproduksi senyawa-senyawa yang diperlukan untuk replikasi T2. Kesimpulannya adalah DNA memiliki kemampuan untuk memprogram sel.

Sejarah Penemuan DNA: Watson, Crick, Maurice dan Franklin

DNA terdiri atas dua untai benang polinukleotida yang berpilin membentuk heliks ganda (double helix). Model DNA itu pertama kali dikemukakan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953 di Inggris.

James Watson (kiri) dan Francis Crick dengan model DNA

Struktur tersebut mereka buat berdasarkan foto difraksi sinar X pada DNA yang ditunjukkan kepada mereka oleh Maurice Wilkins. Foto tersebut diambil oleh Rosalind Franklin. Karena yang difoto itu tingkat molekul, maka yang tampak hanyalah bayangan gelap dan terang saja. Bayangan foto itu dianalisis sehingga mereka berkesimpulan bahwa molekul DNA merupakan dua benang polinukleotida yang berpilin.

 Rosalind Franklin dan foto difraksi sinar X dari DNA

Sebelum Rosalind Franklin dapat merasakan hasil dari jerih payahnya menemukan foto DNA dengan difraksi sinar X, ia meninggal akibat kanker rahim yang dideritanya pada umur 38 tahun.

Ada kontroversi yang beredar setelah kematian Rosalind Franklin tentang namanya yang seharusnya layak diberi penghargaan nobel. Tetapi pada kenyataannya nobel tentang penemuan model DNA hanya diberikan kepada Watson, Crick dan Wilkins. Walaupun menurut informasi yang saya peroleh dari Wikipedia, Wilkins menunjukkan foto DNA itu kepada Watson dan Crick tanpa izin dari Franklin.

Atas ketekunannya, saya sangat mengagumi tokoh Rosalind Franklin. Wanita ini benar-benar bisa menjalankan tugasnya tidak hanya sebagai wanita tetapi juga sebagai ilmuwan yang pantang menyerah ^_^