PERANAN BIOMOLEKULER (BIOLOGI MOLEKULER) DALAM ILMU BEDAH / THE ROLE OF SCIENCE BIOLOGY MOLECULAR IN SURGERY

BAB I

PENDAHULUAN
Saya herry setya yudha utama, mencoba memaparkan pengetahuan biologi molekuler mudah mudahan bermanfaat

Biologi molekuler merupakan kelanjutan dua cabang ilmu yang sudah ada sebelumnya, yaitu Genetika dan Ilmu Biokimia. Biologi molekuler terutama berkutat memahami interaksi antara berbagai sistem sel, termasuk interaksi antara DNA, RNA dan protein biosintesis dan juga belajar bagaimana interaksi ini diatur. Awal Biologi molekuler ditandai dengan adanya penemuanstruktur heliks ganda DNA oleh Watson dan Crick pada tahun 1953. Penemuan lainnya adalah bahwa suatu gen menentukan suatu protein, mekanismenya dirumuskan dalam konsep yang dikenal sebagai dogma sentral yaitu urutan nukleotida dalam DNA menentukan urutan nukleotida dalam RNA yang selanjutnya menetukan urutan asam amino dalam protein.

Perkembangan biologi molekular menjadi lebih dipercepat dengan munculnya rekayasa genetik yang memungkinkan pengandaan dan isolasi gen sehingga struktur dan fungsi gen dapat dipelajari. Peran sentral dalam kehidupan sel dimainkan oleh protein (polipeptida) dan DNA (gen).Selain peran tradisional protein sebagai enzim, protein memainkan berbagai peran lain sepertimembentuk sitoskeleton dan matriks antar sel, reseptor, hormon, antibodi, faktor pertumbuhan,faktor transkripsi, dan berbagai peran lain. Protein tertentu secara langsung maupun tak langsungmengatur proliferasi dan diferensiasi sel, histogenesis, oranogenesis, bahkan ada protein tertentuyang mengatur kematian sel (apoptosis).

Semua sifat yang dimiliki oleh organisme ditentukanoleh gen-gen yang dimilikinya. Gen merupakan bagian-bagian dari urutan asam nukleat yangterdapat pada DNA. Terdapat dua kategori gen, yaitu gen struktural dan gen regulator. Gen-genstruktural mengkode urutan asam amino dalam protein, seperti enzim, yang menentukankemampuan biokimia dari organisme pada reaksi katabolisme dan anabolisme, atau berperansebagai komponen tetap pada struktur sel. Gen-gen regulator berfungsi mengontrol tingkatekspresi gen struktural, mengatur laju produksi protein produknya dan berhubungan denganrespon terhadap signal intra dan ekstraselular. Karena sintesis protein dikendalikan oleh gen,maka gen dapat dikatakan mengatur segala aspek kehidupan sel atau organisme.Di bidang kedokteran perkembangan biologi molekuler memberi dampak pada hampir semua ilmu pre-klinik seperti: genetika, histologi, embriologi, fisiologi, mikrobiologi, parasitologi, patologi, imunologi, dan farmakologi. Salah satu bentuk peranan biologi molekular dalam bidang kedokteran adalah adanya terapi molekular seperti pada pengobatan penyakit SCID(Severe Combained Immuno Deficiency), penanggulangan penyakit keturunan seperti talasemia,fibrosis kistik, hemfilia, dan penyakit kanker.

BAB II

PEMBAHASAN

1.        RUANG LINGKUP

Biologi Molekuler merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi molekul-molekul hayati serta kontribusi hubungan tersebut terhadap pelaksanaan dan pengendalian berbagai proses biokimia. Secara lebih ringkas dapat dikatakan bahwa Biologi Molekuler mempelajari dasar-dasar molekuler setiap fenomena hayati. Oleh karena itu, materi kajian utama di dalam ilmu ini adalah makromolekul hayati, khususnya asam nukleat, serta proses pemeliharaan, transmisi, dan ekspresi informasi hayati yang meliputi replikasi, transkripsi, dan translasi.

Meskipun sebagai cabang ilmu pengetahuan tergolong relatif masih baru, Biologi Molekuler telah mengalami perkembangan yang sangat pesat semenjak tiga dasawarsa yang lalu. Perkembangan ini terjadi ketika berbagai sistem biologi, khususnya mekanisme alih informasi hayati, pada bakteri dan bakteriofag dapat diungkapkan. Begitu pula, berkembangnya teknologi DNA rekombinan, atau dikenal juga sebagai rekayasa genetika, pada tahun 1970-an telah memberikan kontribusi yang sangat besar bagi perkembangan Biologi Molekuler. Pada kenyataannya berbagai teknik eksperimental baru yang terkait dengan manipulasi DNA memang menjadi landasan bagi perkembangan ilmu ini.

Biologi Molekuler sebenarnya merupakan ilmu multidisiplin yang melintasi sejumlah disiplin ilmu terutama Biokimia, Biologi Sel, dan Genetika. Akibatnya, seringkali terjadi tumpang tindih di antara materi-materi yang dibahas meskipun seharusnya ada batas-batas yang memisahkannya. Sebagai contoh, reaksi metabolisme yang diatur oleh pengaruh konsentrasi reaktan dan produk adalah materi kajian Biokimia. Namun, apabila reaksi ini dikatalisis oleh sistem enzim yang mengalami perubahan struktur, maka kajiannya termasuk dalam lingkup Biologi Molekuler. Demikian juga, struktur komponen intrasel dipelajari di dalam Biologi Sel, tetapi keterkaitannya dengan struktur dan fungsi molekul kimia di dalam sel merupakan cakupan studi Biologi Molekuler. Komponen dan proses replikasi DNA dipelajari di dalam Genetika, tetapi macam-macam enzim DNA polimerase beserta fungsinya masing-masing dipelajari di dalam Biologi Molekuler.

Beberapa proses hayati yang dibahas di dalam Biologi Molekuler bersifat sirkuler. Untuk mempelajari replikasi DNA, misalnya, kita sebaiknya perlu memahami mekanisme pembelahan sel. Namun sebaliknya, alangkah baiknya apabila pengetahuan tentang replikasi DNA telah dikuasai terlebih dahulu sebelum kita mempelajari pembelahan sel.

A.  Tinjauan Sekilas tentang Sel

Oleh karena sebagian besar makromolekul hayati terdapat di dalam sel, maka kita perlu melihat kembali sekilas mengenai sel, terutama dalam kaitannya sebagai dasar klasifikasi organisme. Berdasarkan atas struktur selnya, secara garis besar organisme dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu prokariot dan eukariot. Di antara kedua kelompok ini terdapat kelompok peralihan yang dinamakan Archaebacteria atau Archaea.