DNA Sequencing (Image from servicexs.com)
Bagaimana prinsip analisa DNA Sequencing berbasis Sanger Method yang fenomenal dan kini menjadi andalah jutaan ilmuwan di seluruh dunia?
Informasi genetik pada suatu makhluk hidup tersimpan pada DNA-nya. Nah, untuk mengetahui informasi genetik tersebut digunakan teknik DNA Sequencing, yaitu metode yang digunakan untuk menentukan urutan basa nukleotida (adenine, guanine, cytosine dan thymine) pada molekul DNA. Saat ini teknik DNA Sequencing sudah memasuki tahap baru yang mengarah pada large scale atau high-throughput sequencing, jutaan bahkan miliaran basa nukleotida DNA dapat ditentukan urutannya dalam sekali run saja.
+Continue Reading
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Bagaimana melakukan riset secara efektif tanpa kehabisan waktu untuk mencari literatur pada jurnal-jurnal ilmiah? PUBGET mungkin bisa membantu kita melakukannya.
Image from istockphoto.com with modification
Sebagai orang yang bergelut di dunia penelitian, pencarian literatur jurnal adalah sesuatu yang “wajib”. Setiap tahunnya, kira-kira seperempat miliar menit dihabiskan oleh para scientist di seluruh dunia untuk mencari literatur biomedis secara online! (BiteSizeBio). Tentu saja amat sayang jika waktu yang begitu banyak “hanya” dihabiskan untuk mencari jurnal, jika dialihkan untuk keperluan lain tentu akan lebih bermanfaat dan bisa mempercepat atau mengembangkan hasil penelitian. Bagaimana dengan Anda sendiri? Berapa jam per hari, per minggu atau per tahun yang Anda habiskan untuk mencari jurnal? Jika Anda merasa masih terlalu banyak, rasanya PUBGET bisa membantu Anda menghemat waktu.
PUBGET hadir dengan solusi menghemat waktu mengunduh (download ) jurnal-jurnal dalam bentuk PDF. Coba kita telusuri, apa yang kita lakukan untuk mengunduh file PDF jurnal?
- Masuk ke PubMed atau Google Scholar
- Memasukkan kata kunci pencarian
- Muncullah daftar hasil pencarian yang begitu buanyak
- Membaca cepat judul-judul artikel
- Skimming abstract
- Memutuskan apakah ingin membaca artikel secara lengkap
- Mencari-cari link dan mengikutinya hingga artikel lengkap muncul di layar (Untuk artikel berbayar, Anda harus memasukkan login account lebih dulu).
- Wah, artikel yang bagus! Unduh PDF-nya. Ups, mana link untuk mengunduhnya? Cari-cari link PDF. Ketemu! Klik > Simpan di Harddisk.
PUBGET memungkinkan kita untuk memotong setidaknya 2 langkah terakhir. Di bawah ini adalah langkah-langkahnya.
Pubget Home Page, http://pubget.com/search
- Untuk kali pertama, kita bisa sign-up untuk memperoleh account, jika punya account Google/Gmail, account tersebut bisa digunakan.
- Akses ke jurnal-jurnal bisa dilakukan melalui institusi kita (universitas, lembaga penelitian, dll) yang berlangganan jurnal-jurnal tertentu. Kita bisa memilih institusi kita melalui daftar yang ada atau memasukkan institusi kita ke dalam list. Nantinya semua jurnal yang dilanggan oleh institusi kita bisa langsung diakses, cukup sekali login dan tidak perlu login berulang-ulang.
Apa yang Mudah pada PUBGET?
Pencarian bisa dilakukan dengan dua cara, menjelajah artikel terkini pada jurnal-jurnal tertentu atau dengan memasukkan kata kunci pencarian. Semuanya ada di halaman utama pencarian. Hasil pencarian akan muncul dengan menampilkan daftar hasil pencarian di jendela sebelah kiri dan abstrak atau PDF lengkapnya di jendela sebelah kanan (untuk jurnal yang FREE atau kita punyai hak aksesnya, ditandai dengan logo PDF). Kita dapat melakukan skimming abstract dengan mengklik judul-judul artikel di jendela kiri. Artikel-artikel yang menarik dapat kita tandai dengan mengklik link “KEEP” untuk dimasukkan ke perpustakaan pribadi “keepers”.
Tampilan tanpa hak akses, hanya abstraksi jurnal saja
Tampilan dengan hak akses, full PDF
So, untuk mengunduh PDF, tinggal klik ikon “SAVE” dan simpanlah di harddisk. Simple sekali bukan? Selamat menjelajah jurnal.
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
Bagaimana sebuah sel tunggal “zygote” hasil pembuahan bisa tumbuh menjadi seorang manusia utuh dengan seratusan triliun sel kompleks yang berbeda-beda bentuk, ukuran dan variasi-variasinya? Dan bagaimana pula caranya setiap sel tumbuh pada tempatnya tanpa tertukar satu sama lain?
Image from iupui.edu
Kita tahu bahwa setiap sel memiliki satu paket utuh DNA yang merupakan resep genetik, pada manusia paket DNA ini berupa 23 pasang kromosom. Semua resep genetik manusia ada di situ, mulai dari resep membuat rambut, otak, mata, enzim amilase di air liur, membuat jantung, paru-paru hingga sel-sel kuku jempol kaki semuanya ada. DNA dalam setiap sel tubuh identik, DNA yang dianalisa dari alis bulu mata seseorang akan persis sama dengan DNA yang diambil dari darahnya, dan ini sama dengan DNA pada sel zygote-nya ketika telur sang ibu berhasil dibuahi sperma sang ayah.
Yang ajaib, kok bisa sel tunggal (zygote) membelah dan tumbuh menjadi makhluk multisel kompleks tanpa ada yang salah atau tertukar posisinya? Untunglah mata kita tumbuh di rongga mata pada tengkorak kepala, bagaimana kalau tumbuh di kaki?
Di sinilah letak keagungan Sang Khaliq. Meskipun resep genetik (DNA) di dalam setiap sel sama/identik (dengan beberapa pengecualian tentunya), tapi tidak semua bagian resep itu dibaca dan diterjemahkan secara serabutan. Setiap sel hanya membaca bagian tertentu resep yang menjadi miliknya saja secara selektif, dan setiap sel tahu kapan resep tersebut digunakan dan berapa banyak protein yang harus dibuat dari resep tersebut. Ada mekanisme ON dan OFF di sini.
Begitu pula ketika sel tunggal zygote berkembang menjadi organisme multiseluler kompleks yang tersusun atas triliunan sel dengan variasi yang berbeda, mekanisme kerja mesin genetik dalam sel-sel kita pastilah melibatkan proses yang memiliki regulasi yang rumit. Jenis gen apa saja yang ON pada waktu-waktu tertentu harus dikontrol secara presisi, begitu pula dengan jumlah protein yang dihasilkan masing-masing sel. Ini bisa terlihat dalam tahapan perkembangan janin dalam rahim ibu, dimana bagian kepala akan berkembang lebih dulu ketimbang bagian kaki. Pada bayi yang baru lahir, sel-sel otaknya akan tumbuh jauh lebih cepat dibanding sel-sel lain, akan tetapi pada usia tertentu pertumbuhan sel otak terhenti dan justru bagian tubuh lain yang lebih berkembang.
Inilah yang disebut sebagai regulasi dan ekspresi genetik. Sebelum membaca lebih jauh, ada baiknya melihat dulu artikel-artikel berikut yang berkaitan dengan ekspresi genetik.
Sekarang mari kita telusuri bagaimana regulasi genetik bekerja dan apa saja yang terlibat.
Promoter
Structure of a Gene. Image from wellcome.ac.uk
Promoter adalah suatu sekuen DNA yang spesifik terdapat sebelum daerah pengkodean yang membawa informasi untuk membuat suatu gen ON atau OFF. Promoter dikenali oleh suatu regulatory protein dalam sel yang akan terikat padanya sehingga mempengaruhi transkripsi gen.
Ada gen yang dalam kondisi normal tidak aktif karena aktifitasnya diblokir oleh protein repressor. Jika pada kondisi tertentu produksi protein dibutuhkan, maka akan ada protein inducer yang akan mengikat protein repressor dan menginaktifkannya, akibatnya gen tadi menjadi aktif dan membuatnya bisa ditranskripsikan.
Ada juga gen yang dalam kondisi normal justru aktif dan ditranskripsikan secara teratur. Gen seperti ini juga punya protein repressor tapi proteinnya lah yang tidak aktif. Jika pada kondisi tertentu produksi protein harus dikurangi atau distop, maka protein repressor akan dibuat berfungsi dengan kedatangan molekul corepressor yang akan membuat suatu kompleks dengannya. Karena repressornya aktif maka aktifitas gen akan terhambat atau berhenti.
Gambar berikut ini menunjukkan struktur gen eukaryota, posisi promoter berada pada bagian awal gen (ujung 5′).
Alternative Splicing
Selain pemblokiran dan pengaktifan ekspresi gen pada tahan inisiasi transkripsi, regulasi bisa juga terjadi pada tahapan lain dari pathway gen-ke-protein (lihat lagi tentang Dogma Central di sini). Pada tahap pasca transkripsi bisa juga terdapat “alternative splicing“, yang mengakibatkan diproduksinya protein yang berbeda-beda dari suatu gen yang sama pada kondisi yang berbeda.
Seperti kita tahu, pada eukaryot RNA hasil transkripsi akan melalui tahapan pemotongan dan penyambungan (splicing) sehingga menjadi mature RNA yang nantinya akan ditranslasi jadi protein. Nah, titik pemotongan dan penyambungan ini bisa berbeda sehingga menghasilkann mature RNA yang berbeda, dan otomatis protein hasil translasinya pun berbeda.
Gambaran proses splicing bisa dilihat pada gambar struktur gen di atas. Sedangkan gambar berikut menjelaskan bagaimana splicing bisa menghasilkan beberapa protein berbeda.
Alternative Splicing. Image from ncbi.nlm.nih.gov
Translation initiation & modification
Tahap awal dan pasca translasi mRNA menjadi protein juga ada regulasinya. Faktor-faktor inisiasi translasi dapat dimodulasi dengan fosforilasi faktor inisiasi dan hubungannya dengan protein lain. Begitu pula pasca translasi, ada modifikasi semisal glikosilasi dan asetilasi untuk mengatur apakah suatu protein ON ataukah OFF.
Post Translational Modification. Image from csbsju.edu
Singkatnya, mesin biologis dalam tubuh kita dan setiap makhluk hidup yang mengatur ekspresi gen mestilah merupakan suatu sistem rumit yang bekerja pararel, sangat teratur, mampu mengetahui kapan dan gen mana saja yang aktif atau tidak, berapa besar ekspresi yang dihasilkan dan di sel apa saja ia harus aktif. Sungguh-sungguh luar biasa. Mengandalkan informasi berupa urutan DNA genom yang hingga saat ini semakin banyak saja yang terungkap tidak akan cukup, itu hanyalah resep untuk membuat protein. Tapi untuk menjawab siapa, apa, kapan, bagaimana dan mengapa semua itu terjadi pada berbagai proses biologis dalam tubuh kita, kita memerlukan lebih banyak lagi informasi selain sekedar resep saja.
Istilah pencarian terpopuler untuk artikel ini:
