DNA, RNA dan Protein: Bahan Dasar Kehidupan
Cerita ini dibuka dengan seorang ilmuwan Inggris yang hidup pada abad ke-17, Robert Hooke. Dia terkenal karena membuat mikroskop sendiri dan menggunakannya untuk mengamati berbagai benda. Nah, dari situ dia melihat adanya struktur-struktur kecil yang berbentuk kotak-kotak. Dia menyebutnya sebagai “cellulae” atau sel-sel, karena mirip dengan sel-sel biara yang ditempati para biarawan. Robert Hooke adalah orang pertama yang menggunakan istilah “sel” untuk menyebut unit dasar kehidupan. Boleh dikata, penemuan Robert Hook adalah tonggak awal Biologi skala mikroskopis. Selanjutnya, teori sel dikembangkan lebih lanjut oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann pada tahun 1830-an, menandai sebuah tonggak sejarah penting: ia mengubah biologi menjadi ilmu yang lebih dari yang dapat dijangkau oleh mata telanjang.
Keanekaragaman sel yang besar ada di alam, tetapi semuanya memiliki beberapa ciri umum. Semua sel memiliki siklus hidup: mereka lahir, makan, bereplikasi, dan mati. Selama siklus hidup, sel harus membuat banyak keputusan penting. Misalnya, jika sebuah sel berusaha untuk bereplikasi sebelum ia mengumpulkan semua nutrisi yang diperlukan untuk melakukannya, hasilnya akan menjadi bencana. Namun, sel tidak memiliki otak. Alih-alih, keputusan ini dimanifestasikan dalam jaringan kompleks reaksi kimia, yang disebut jalur (pathways), yang mensintesis bahan baru, memecah bahan lain menjadi suku cadang, atau memberi sinyal bahwa waktunya telah tiba untuk makan atau mati. Algoritma yang luar biasa andal dan rumit yang mengontrol kehidupan sel masih di luar pemahaman kita.
Seseorang dapat membayangkan sebuah sel sebagai sebuah sistem mekanis yang kompleks dengan banyak bagian yang bergerak. Tidak hanya menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk membuat replika lengkap dari dirinya sendiri, itu juga berisi semua mesin yang diperlukan untuk mengumpulkan dan membuat komponennya, melakukan proses penyalinan, dan memulai keturunan barunya. Dalam istilah makroskopis, sebuah sel kira-kira dapat dianalogikan dengan sebuah pabrik mobil yang dapat menambang biji besi, membuat balok penopang dan pilar beton, dan merakit salinan kerjanya sendiri, sambil membangun sebuah sedan keluarga tanpa campur tangan manusia.
Terlepas dari kompleksitas sel, tampaknya ada beberapa prinsip pengorganisasian yang dilestarikan di semua organisme. Semua kehidupan di planet ini bergantung pada tiga jenis molekul: DNA, RNA, dan protein. Secara kasar, ketiga molekul ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
- DNA sel memiliki perpustakaan besar yang menggambarkan cara kerja sel.
- RNA bertindak untuk mentransfer potongan pendek tertentu dari perpustakaan ini ke tempat yang berbeda di dalam sel, di mana volume informasi yang lebih kecil digunakan sebagai templat untuk mensintesis protein.
- Protein membentuk enzim yang melakukan reaksi biokimia, mengirim sinyal ke sel lain, membentuk komponen utama tubuh (seperti keratin di kulit kita), dan sebaliknya melakukan kerja sel yang sebenarnya.
DNA, RNA, dan protein adalah contoh rangkaian yang ditulis dalam abjad empat huruf DNA dan RNA atau abjad protein dua puluh huruf. Ini cocok dengan ide visioner Schrödinger tentang “buku instruksi” kehidupan yang ditulis dalam kode rahasia. Butuh waktu lama untuk mengetahui bahwa DNA, RNA, dan protein adalah pemain utama dalam sel.
Sumber:
An introduction to bioinformatics algorithms
Neil C. Jones and Pavel A. Pevzne