Kitab Genom

Saya baru saja membaca buku berjudul “Genome” karya Matt Ridley. Buku ini menjelaskan tentang genom yg merupakan cetak-biru (blueprint) makhluk hidup. Penulis buku adalah warga Inggris, seorang ilmuwan yg cukup kontroversial karena selain sebagai ilmuwan di bidang ilmu hewan (zoology), dia juga seorang pebisnis, bankir (yg gagal), jurnalis di bidang sains, serta politisi yg berideologi libertarian. Dia mengasuh rubrik sains di beberapa media terkenal dan telah menerbitkan beberapa buku sains populer dalam topik genetika dan evolusi. Sebagian bukunya berhasil masuk kategori laku keras (best seller) versi New York Times. Buku “Genome” ini adalah salah satunya.

“Genome” menjelaskan sains genom (data genetika) manusia dengan cara yg cukup mudah dipahami orang yg awam sains. Isi buku dimulai dengan cerita sekelompok ilmuwan biologi di Amerika Serikat yg tergabung dalam proyek Human Genome bertujuan untuk memetakan secara lengkap seluruh kode genom spesies manusia. Sebelumnya, ilmuwan telah berhasil memetakan genom secara lengkap berbagai jenis spesies hewan dan tanaman. Proyek ini adalah yg pertama memetakan genom manusia. Proyek dimulai di awal 1998 dan selesai pada pertengahan 2003. Setelah proyek ini sukses, berbagai badan sains dari banyak negara di dunia, baik milik pemerintah maupun swasta, tidak mau kalah berlomba melalukan pemetaan genom manusia juga.

Memetakan genom hanyalah awal dari rentetan kisah penelitian ilmiah yg panjang. Tugas para ilmuwan selanjutnya adalah harus bisa memahami makna dan fungsi setiap deretan kode genom yg telah berhasil dipetakan tersebut. Sejak itulah sains genetika manusia mengalami perkembangan yg sangat pesat. Saat buku ini terbit pertama kali di tahun 2000, diperkirakan baru sekitar 10% saja deret genom yg mampu dipahami ilmuwan. Sisanya belum diketahui atau belum dipastikan benar, penelitian genom masih terus berlangsung hingga hari ini. Jika anda tertarik ingin tahu seperti apa genom manusia, silakan kunjungi berbagai situs sains seperti situs Genome Reference Consortium, Universitas California, National Human Genome, dan banyak lagi lainnya dari berbagai situs badan sains atau perguruan tinggi. Jika perlu, anda pun dapat mengunduh data genom tersebut.

Setiap makhluk hidup apapun, termasuk manusia (Homo Sapiens), memiliki “kitab” genom masing-masing. Kitab genom ini berisi seluruh informasi tentang individu yg bersangkutan. Semuanya, mulai dari identitas biologis, warisan leluhur, dugaan masa depan, sifat dasar, bentuk tubuh, model rambut, kecerdasan, dan lain sebagainya tercatat lengkap tanpa ada satu pun yg terlupakan. Ridley menggambarkan deret genom sebagai buku –saya lebih suka menyebutnya kitab¹– yg menceritakan hidup (dan mati) pemiliknya, atau semacam buku otobiografi manusia. Kitab genom terdiri dari 23 bab yg disebut kromosom (chromosome). Setiap bab terdiri dari ribuan alinea yg disebut gen (gene). Setiap alinea terdiri dari kalimat-kalimat yg disebut ekson (exon) dan intron (intron). Setiap kalimat terdiri dari kata-kata yg disebut kodon (codon). Dan setiap kata terdiri dari huruf-huruf yg disebut basa (base).

Ada sekitar 1 milyar kata dalam kitab genom², yg jika dicetak mungkin bisa jadi buku otobiografi paling lengkap dan tebal di dunia. Namun seluruh isi kitab genom tersebut bisa muat dalam inti sel (nukleus) yg sangat kecil (berukuran mikroskopik). Huruf dalam genom (basa) hanya ada 4 saja, yaitu berupa protein dasar A (adenin), C (cytosine), G (guanin), dan T (thymin). Setiap kata dalam genom (kodon) selalu terdiri dari kombinasi 3 huruf dari 4 huruf yg tersedia. Setiap huruf dalam genom “dicetak” di atas rantai senyawa gula dan fosfat yg sangat panjang yg disebut DNA (deoxyribo-nucleic acid). Setiap bab dalam genom (kromosom) terdiri dari sepasang rantai DNA berbentuk seperti tangga terpilin (double helix) dengan pasangan huruf sebagai anak tangganya. Setiap anak tangga DNA terdiri dari pasangan huruf yg tetap. Setiap huruf A selalu berpasangan dengan huruf T dan setiap huruf C selalu berpasangan dengan huruf G.

Tidak seperti kitab biasa, genom adalah kitab yg “hidup”. Genom mampu membaca dirinya sendiri yg disebut penerjemahan (translation) dan juga mampu menggandakan diri yg disebut penggandaan (replication). Proses penggandaan dilakukan dengan cara pembalikan huruf (letter swapping). Misalnya kata asli di DNA berupa AGT disalin menjadi TCA, lalu salinan ini digunakan untuk membentuk DNA baru dengan cara yg sama, menjadi AGT kembali seperti asalnya. Proses penerjemahan sedikit lebih rumit, karena membutuhkan bantuan komponen lain, terutama RNA (ribo-nucleic acid). Secara sederhana, prosesnya dimulai dari DNA digandakan ke RNA pembawa (messenger), lalu ribosom membaca isi RNA pembawa untuk menghasilkan asam amino sesuai kode yg diberikan RNA, selanjutnya asam amino dibawa oleh RNA pengangkut (transfer) untuk kemudian diubah menjadi protein. Dengan dua kemampuan tersebut, penerjemahan dan penggandaan, genom mampu menjaga kelangsungan hidupnya sendiri.

Genom berada di setiap inti sel makhluk hidup, kecuali sel darah merah yg tidak punya inti, serta sebagian kecil di mitokondria. Genom mengendalikan nyaris seluruh proses makhluk hidup melalui protein atau gabungan protein. Segala hal di tubuh organisme hidup, dari rambut hingga hormon, dibuat oleh atau terbuat dari protein. Nyaris seluruh protein adalah hasil dari perintah atau instruksi dalam genom melalui proses penerjemahan dan penggandaan. Setiap reaksi kimiawi dalam organisme hidup didorong oleh enzim yg juga berupa protein. Bahkan proses penggandaan dan penerjemahan, juga atas instruksi dari genom. Protein juga berperan dalam memilih gen-gen dalam DNA, terutama dalam proses kombinasi dalam reproduksi. Dari proses itu maka wajar saja jika bapak dan ibunya berkulit gelap, lalu anaknya berkulit terang, karena genom si anak “memutuskan” untuk memilih gen kulit terang dari neneknya yg terbawa dalam gen ibunya.

Dalam proses penggandaan atau penerjemahan DNA, kadang juga terjadi kesalahan. Kesalahan ini yg disebut dgn mutasi. Contoh kesalahan misalnya ada huruf yg terlompati, ada huruf yg terabaikan, ada huruf yg digandakan lebih dari sekali, ada kata yg diproses secara terbalik, dan sebagainya. Rata-rata secara statistik, hanya terjadi sekitar 100 kesalahan kata dalam setiap pembelahan sel. Dibandingkan dengan 1 milyar kata dalam genom, 100 kata adalah jumlah yg sangat kecil, secara umum bisa diabaikan. Namun demikian, jika mutasi terjadi di lokasi yg salah, dampaknya bisa sangat berbahaya. Apalagi jika kesalahan yg terjadi lebih dari 100 kata. Secara kumulatif dan berjalannya waktu (yg sangat panjang melalui ratusan hingga ribuan generasi selama ribuan hingga jutaan tahun), mutasi mampu menghasilkan ragam baru pada generasi selanjutnya hingga akhirnya menjadi spesies yg sama sekali berbeda dengan leluhur asalnya.

Dari penelusuran genom berbagai makhluk hidup yg telah dilakukan, termasuk manusia, ditemukan fakta ilmiah adanya evolusi. Fakta pertama adalah seluruh makhluk hidup berasal dari satu leluhur yg sama, yg disebut dengan LUCA (last universal common ancestor) atau leluhur terdahulu dari semua makhluk. Fakta kedua, setiap spesies termasuk manusia modern juga berasal dari satu leluhur yg sama, baik dari garis ibu (matrilineal) maupun dari garis ayah (patrilineal). Sejumlah penelitian telah membuktikan adanya leluhur manusia perempuan melalui penelusuran DNA di mitokondria atau secara populer disebut mitochondrial eve. Sejumlah penelitian lain juga membuktikan adanya leluhur manusia laki-laki melalui penelurusan kromosom Y atau secara populer disebut y-chromosomal adam. Istilah eve (hawa) dan adam merujuk pada Adam dan Hawa yg disebut sebagai manusia pertama dalam kitab suci agama tertentu. Hipotesis penelitian penelusuran DNA ‘adam’ dan ‘hawa’ ini masih perlu penelitian lebih lanjut untuk bisa diakui sebagai teori ilmiah.

Dengan terbukanya kitab genom ini, ilmuwan biologi mempunyai dasar yg lebih akurat dan berdasar tentang segala hal terkait manusia dan kehidupannya. Sebelum manusia memahami genom, manusia tak lebih hanya ‘budak’ genom yg bekerja sesuai instruksi yg diberikan oleh genom masing-masing tanpa bisa berbuat apa-apa. Memasuki abad 21, sekaligus awal milenium ke-3, manusia mulai belajar menjadi tuan atas tubuhnya sendiri, nyaris secara harfiah. Kitab genom tidak lagi bersifat read-only (baca saja). Manusia modern mulai bisa mengutak-atik kitab genomnya sendiri, seperti mengganti kata, mengubah kalimat, menata ulang paragrafnya, bahkan bukan tidak mungkin menulis ulang seluruh kitab genom. Ingin anak kita berambut merah, bermata biru, dihilangkan penyakit turunannya, dikuatkan ototnya, dan sebagainya… bisa. Kita sedang memasuki jaman rekayasa genetika.

Sumber: Splicing and Dicing DNA.

Inilah kemajuan sains dan teknologi modern. Semakin canggih sains dan teknologi, semakin banyak “kehendak Tuhan” yg bisa diambil alih oleh kehendak manusia. Apakah sains dan teknologi membuat manusia sombong dan tidak butuh Tuhan? Tentu saja tidak. Tuhan apa yg kehendaknya bisa dilawan atau diambil alih manusia? Jelas itu bukan Tuhan yg sejati. Lagipula, –sekali lagi– agama dan Tuhan bukan urusan sains, tapi urusan masing-masing setiap orang. Sains dan teknologi makin canggih menunjukkan manusia makin cerdas dan itu sudah jadi bagian dari proses evolusi manusia itu sendiri. Sejumlah pakar evolusi memperkirakan evolusi manusia selanjutnya adalah manusia bionik, yaitu perpaduan manusia biologis yg sehat dan kreatif dengan mesin yg kuat dan cerdas. Perpaduan dari rekayasa genetika, robotika, dan kecerdasan buatan yg saling terhubung melalui internet. Siapkan diri kita dan anak cucu kita untuk menyambutnya.

Semua yg saya jelaskan di atas itu hanya kulit saja, hanya pembuka saja, dari buku “Genome” karya Matt Ridley. Untuk mendapatkan penjelasan lebih rinci dari semua itu, silakan baca bukunya. Catatan dari saya, Matt Ridley ini juga seorang politisi. Ada berbagai sisipan nilai (propaganda?) politik dan sosial di sana-sini yg saya anggap agak “mengotori” buku ini sebagai buku sains. Mengganggu atau tidak, tergantung ketertarikan pembaca pada bidang-bidang tersebut. Buat saya pribadi, tidak sangat mengganggu tapi agak menghilangkan fokus (distraction) pada tema utama buku ini.

Tertarik? Silakan beli dan baca bukunya. Salam akal sehat! 😊

_____
¹ Karena isinya sangat lengkap serta menjadi rujukan informasi dari setiap individu.
² Sebagai perbandingan saja, kitab suci Al Qur’an hanya berisi sekitar ±77,4 ribu kata dalam ±6,2 ribu ayat.

Iklan