Protein dalam Biomolekuler

Protein adalah salah satu makromolekul utama yang perannya bagi tubuh sangat vital. Protein pada dasarnya merupakan ekspresi dari untaian asam ribonukleat pita ganda, atau disebut deoxy ribonucleic acid yang biasa disingkat dengan DNA. DNA adalah sebuah pita untai ganda, yang tersusun atas 4 susunan basa, yaitu adenin (A), timin (T), guanin (G), dan sitosin (C). Keempat basa tersebut saling berikatan, yaitu A akan selalu berikatan dengan T, dan G selalu berikatan dengan C. Nah, susunan A-T, dan G-C ini pada akhirnya akan menjadi cetak biru (blue print) dari proses pembentukan protein di dalam organel ribosom.

Studi biomolekuler adalah studi yang menitikberatkan pada studi mengenai makromolekul penyusun dari sebuah sel. Sepengetahuan saya, dalam studi biomolekuler, akan diteliti bagaimana sebuah makromolekul, khususnya protein, disentesis, bagaimana karakternya, dan pada akhirnya apa fungsi spesifiknya. Sehingga, studi biomolekuler, akan mengerucut menjadi dua kelompok besar, yaitu studi protein yang disebut dengan studi biomolekuler dengan pendekatan proteomic (proteomic studies) dan pendekatan genetik dan DNA atau genomic studies. Pada dasarnya, kedua kelompok ini akan saling terkait. Genomic studies akan mempelajari gen manakah yang secara spesifik mengekspresikan protein, sedangkan proteomic studies akan mempelajari bagaimana karakter dari protein spesifik, berapa berat molekulnya, dan bagaimana cara mengisolasinya, serta pengembangan lebih lanjut, mengenai aplikasi protein tersebut sebagai agen terapi, kandidat vaksin, atau bahan diagnostik.

Pada dasarnya, studi biomolekuler di negara kita, sudah banyak dilakukan, bahkan mahasiswa strata s1 sejak 6 hingga 7 tahun yang lalu sudah melakukan penelitian di bidang ini, untuk menyusun skripsinya, termasuk penulis. Tetapi, sangat disayangkan, beberapa mahasiswa yang berkesempatan melakukan studi di bidang ini, kurang memahami konsep dasar dari penelitian ini. Hal ini, memang wajar terjadi, karena di beberapa jurusan, biomolekuler baru dipelajari di tingkatan studi strata 2. Tapi, apabila mahasiswa sudah mampu menuliskan skripsi mengenai bidang ini, sudah menjadi kewajibannya untuk mendalami ilmu ini, sekaligus mengaplikasikannya, apabila yang bersangkutan bekerja di bidang kedokteran hewan, khususnya bioteknologi.

Protein, yang biasanya menjadi ranah studi mahasiswa yang melakukan studi biomolekuler, bisa dipastikan merupakan penyusun utama dari sebuah sel. Selain itu, organisme bersel tunggal, seperti bakteri, protozoa dan kapang, mengeluarkan protein spesifik, yang mempengaruhi patogenitasnya dalam bentuk enzim atau toksin. Dalam biomolekuler, protein2 yang spesifik tersebut akan diisolasi dan diidentifikasi bahkan dipelajari lebih lanjut, untuk mengetahui apakah protein tersebut mampu berinteraksi dengan produk dari sistem imun. Sehingga, kebanyakan, studi biomolekuler sangat terkait erat dengan ilmu imunologi.

Biasanya, dalam studi biomolekuler, protein dari sebuah sel akan diidentifikasi dengan cara mengukur berat molekulnya dalam satuan Dalton. Dan, cara untuk mengidentifikasinya adalah dengan menggunakan metode sodium dodecyl sulphate-polyacrilamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). SDS-PAGE pada dasarnya adalah proses elektroforesis, yang akan menghantarkan molekul yang bermuatan negatif dari elektroda negatif di bagian atas, ke elektroda positif di bagian bawah melalui sebuah gel poliakrilamida. Hasil dari elektrophoresis adalah berupa terbentuknya pita pita protein pada gel. Dan semakin kecil berat molekulnya, maka simpangan migrasi protein tersebut akan semakin jauh, sehingga protein dengan berat molekul terendah akan membentuk pita protein pada bagian terbawah gel.

Setelah berhasil diisolasi, berdasarkan berat molekulnya, maka protein yang tersebut akan diidentifikasi. Misalnya, protein A dengan berat molekul (BM) 50 kDa. Menurut literatur protein dengan BM 50 adalah penisilinase. Nah, untuk membuktikan apakah protein A adalah penisilinase atau bukan, biasa digunakan metode imunologi berupa imunoblotting. Imunoblotting adalah salah satu metode imunologi untuk mengidentifikasi sebuah bahan (antigen) dengan cara mereaksikannya dengan antibodi yang spesifik dan terlabel. Jadi protein A akan direkasikan dengan anti-penisilinase, dan kemudian dilihat, apakah protein A dan antipenisilinase mampu berikatan. Apabila mampu berikatan, bisa dipastikan protein A adalah penisilinase. Pembuktian ikatan dalam imunoblotting adalah terbentuknya titik atau noktah pada membran, semakin kuat ikatan antara protein A dan antipenisilinase, makan blott yang terbentuk akan semakin jelas dan tebal. Jika pada metode imunoblotting tidak menunjukkan adanya ikatan, maka kemungkinan besar protein A bukanlah penisilinase, meskipun memiliki berat molekul 50 kDa.

Biasanya, penelitian untuk menulis skripsi, hanya berhenti pada proses identifikasi. Tetapi, penelitian ini bisa dikembangkan untuk penulisan tesis dan disertai, ketika dilanjutkan dengan cara meneliti karakter protein tersebut, dan pada akhirnya pada sebuah rekayasa untuk mengaplikasikan protein tersebut, menjadi kandidat vaksin, atau bahan untuk uji diagnostik, dalam kaitan protein yang diisolasi dari sebuah agen patogen, seperti bakteri, virus, jamur, cacing, atau protozoa.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s