Sistem Kode Pos dalam Sel

SISTEM KODE POS DI DALAM SEL 

Susunan sel

Suatu sel, dengan segenap organelnya yang bekerja dengan keselarasan dan keteraturan sempurna di dalamnya, memiliki sifat-sifat yang menakjubkan. Profesor di Karolinska Institute, Swedia mengatakan bahwa keteraturan sebuah sel dapat disamakan dengan sebuah kota besar seperti New York.51

Saat menyelidiki protein, yang merupakan bahan pembentuk sel, kita menemukan sejumlah kenyataan penting: Setiap sel mengandung lebih dari semilyar molekul protein yang terdiri dari ribuan jenis.52 Untuk memahami jumlah yang besar ini, bayangkan contoh berikut: dengan laju satu per detik, untuk mencacah semilyar protein, akan dibutuhkan 32 tahun perhitungan terus-menerus dan cermat. Jika Anda menyertakan kebutuhan makan dan tidur yang tak terhindarkan, kehidupan Anda mungkin tak akan cukup panjang untuk menghitung protein di dalam sel Anda satu demi satu. Ada kira-kira 7 milyar manusia di dunia saat ini, dan masing-masing memiliki sekitar 100 trilyun sel dalam tubuhnya. Maka, jumlah molekul protein yang ada di dunia terlalu banyak untuk kita hitung. Selain itu, pada setiap orang, protein-protein ini terus-menerus diperbaharui; sekitar sekali sebulan protein dipecah menjadi asam-asam amino yang membentuknya dan disintesis ulang sesuai dengan kebutuhan sel.53 Protein dibangun ulang sebagai hasil operasi rumit yang digambarkan dengan istilah “sintesis protein”. Sebagian darinya disusun sebagai enzim dan ada hampir di setiap tahap semua reaksi rumit di dalam sel; sebagian membentuk hormon-hormon kurir; sebagian mendapat tugas khusus dalam penataan fungsi-fungsi penting, seperti membawa oksigen ke darah, merangsang sel agar bertindak dan mengatur kadar gula dalam tubuh.

Lalu lintas dalam sel jauh lebih padat daripada lalu lintas yang diciptakan manusia.  Meskipun demikian, dalam suatu sel Anda tidak akan menemukan kemacetan lalu lintas sebagaimana pada gambar di atas.  Ini karena sel adalah sistem yang diciptakan dengan sempurna.

Di sini kita ingin memusatkan perhatian pada arus lalu lintas protein yang terjadi saat protein-protein yang baru dihasilkan berpindah tempat di dalam sel. Karena sebagiannya mulai segera digunakan di dalam sel, protein-protein ini harus dibawa ke tempat di mana akan digunakan; sebagian lain dikirimkan ke daerah penyimpanan protein di dalam sel untuk digunakan nanti. Protein yang akan digunakan di luar dikeluarkan dari sel dengan pengawasan membran sel. Sementara itu, protein yang masuk ke dalam sel dari luar, juga dengan pengawasan membran, membentuk bagian penting lalu lintas protein yang padat ini. Pendeknya, dalam lingkungan sel yang kecil, ada kegiatan yang mengagumkan banyaknya. Bahkan lalu lintas pada jam sibuk di kota besar tempat jutaan manusia tinggal tampak tenang jika dibandingkan dengan hiruk-pikuk sel. Tambahan lagi, kegiatan padat ini dijalankan oleh protein-protein kita yang ukurannya sekitar sepersejuta milimeter, yang ada di dalam sel kita yang besarnya seperseratus milimeter. Sangat luar biasa bahwa milyaran satuan-satuan kecil dapat masuk ke sebuah tempat yang ukurannya terlalu kecil untuk terlihat mata telanjang, dan masing-masing bergerak mondar-mandir untuk menjalankan fungsinya dengan keteraturan dan keselarasan yang hebat. Demi kesinambungan kehidupan, lalu lintas sel ini harus terus berlangsung. Setiap protein, apakah dihasilkan oleh pabrik bernama “ribosom” atau yang diperoleh dari sel lain memiliki tempat khusus di mana akan digunakan. Protein yang dibutuhkan organel, misalnya mitokondria, berbeda dari yang lainnya. Jika kita membayangkan pengaturan kota besar, keadaan ini dapat disetarakan dengan kenyataan bahwa berbagai sarana produksi di sebuah kota memiliki kebutuhan yang berlainan.

Setelah protein ini diproduksi, lalu lintas padat berlanjut dalam sel.  Protein dilepaskan dari sel oleh pengangkut khusus, dibawa ke bagian tubuh tempat akan digunakan, atau ditinggalkan di badan golgi untuk disimpan dan dibungkus hingga saat dibutuhkan.  Inilah yang menyebabkan lalu lintas protein yang terus-menerus dalam sel.

Kenyataan bahwa di dalam sel berukuran seperseratus milimeter, 1 milyar protein bergerak setiap saat, memunculkan pertanyaan berikut: bagaimanakah protein-protein yang dihasilkan ini mengetahui ke mana harus pergi? Bagaimanakah protein-protein ini mencapai organel tempatnya akan digunakan atau sel tujuan di luar sel tempatnya disintesis tanpa tersesat? Bagaimanakah protein-protein keluar dari dalam membran yang tersusun dari lapisan-lapisan lemak yang rapat mengelilingi organel? Bagaimanakah lalu lintas sel yang mengagumkan padatnya ini berfungsi tanpa kecelakaan?

Mari sejenak kita bayangkan lagi hal ini dengan mengganti protein yang baru dihasilkan dengan manusia yang baru lahir. Mari kita berikan nasehat-nasehat tertulis dan lisan kepada bayi yang baru lahir di kota khayal dengan milyaran penduduk ini, tentang tempat ke mana ia dapat menemukan makanan dan pakaian, cara ia dapat menemukan kebutuhannya, dan tempat ia bisa mendapatkan pekerjaan. Tentunya, seorang bayi yg tak mengenal lingkungan tempatnya dilahirkan; tidak mungkin ia menemukan sendiri tempat mana pun di kota yang ramai. Untuk menemukan jalan tanpa tersesat, orang ini harus tinggal bertahun-tahun di kota itu, dan mengenalnya. Untuk meraih kepandaian itu, ia membutuhkan waktu lama; tentunya mengejutkan bahwa sebuah protein tanpa kecerdasan dan kesadaran mampu melakukannya dengan sempurna.

Rahasia bagaimana protein dapat mengatasi rintangan-rintangan yang dihadapinya dan menemukan alamat yang tepat, tersembunyi dalam perancangan sel yang piawai. Penelitian mutakhir di bidang ilmu sel mengungkapkan sejumlah mekanisme ajabi di dunia renik sel.

Bagaimanakah Lalu Lintas Protein di dalam Sel Diatur?

Agar sampai ke alamat yang tepat, sepucuk surat harus beralamat jelas dan berkode pos.  Demikian juga, setiap protein yang baru dibentuk memiliki rantai kode pos khusus yang menunjukkan ke mana akan pergi.

Setiap orang mengetahui bahwa sebuah sistem kode pos dirancang untuk meningkatkan efisiensi komunikasi dengan menyampaikan sebuah surat ke alamat yang tepat secepat mungkin dan kesalahan sekecil-kecilnya. Yang sangat menarik adalah penelitian menunjukkan bahwa suatu mekanisme serupa ada di dalam sel.54 Diketahui bahwa protein disintesis dari penyatuan terencana ratusan asam amino. Suatu bagian khusus yang terdiri dari antara 10 sampai 30 asam amino membentuk sejenis rantai yang membentuk kode posprotein. Dengan kata lain, kode pos yang tertulis pada amplop terbentuk dari nomor dan huruf, sementara kode pos dalam protein terbentuk dari asam amino. Kode ini terdapat pada salah satu ujung protein atau di dalamnya. Akibatnya, setiap protein baru yang disintesis menerima instruksi ke mana akan pergi di dalam sel dan bagaimana menuju ke sana. Sekarang, mari kita amati dengan mikroskop yang sangat canggih perjalanan protein di dalam suatu sel.

Ketika memerhatikan bagaimana protein yang baru disintesis bergerak ke tempatnya yang seharusnya — misalnya retikulum endoplasma — kita melihat yang berikut: pertama, kode pos dibaca oleh suatu partikel molekul SRP (atau partikel pengenal isyarat). SRP adalah suatu bangun yang dirancang khusus untuk membaca kode pos dan membantu protein menemukan saluran yang harus dilaluinya. SRP menerjemahkan kode di dalam protein, melekat padanya, dan membimbingnya bak pemandu jalan sungguhan. Kemudian, SRP dan protein mengunci saluran protein dan sebuah reseptor di membran retikulum endoplasma yang dirancang khusus untuknya. Saat dengan cara ini reseptor dirangsang, saluran pada membran terbuka. Pada tahap ini, SRP memisahkan diri dari reseptor. Seluruh operasi ini terjadi dengan pengaturan waktu dan keselarasan yang sempurna.

Sejumlah unsur sel digambarkan pada diagram ini yang menunjukkan bagaimana protein diarahkan oleh sistem kode pos sel.  (Kloroplas adalah unsur yang ditemukan hanya pada sel tumbuhan).  Pada setiap protein yang baru terbentuk terdapat daerah kode pos khusus yang memandu protein itu ke tujuannya di dalam sel.

Di sini, protein itu menemui satu penghalang. Kita ketahui bahwa protein terbentuk ketika rantai asam amino membengkok dan berubah bentuk menjadi tiga dimensi. Pada keadaan seperti ini, tak mungkin molekul protein menembus membran retikulum endoplasma karena saluran pada membran hanya berdiameter 2 persejuta milimeter. Namun, di sini kita melihat adanya rencana yang sudah dirancang sempurna karena masalah ini telah dipecahkan pada tahap produksi. Ribosom yang menghasilkan protein memproduksinya berbentuk rantai yang belum dibengkokkan. Bentuk rantai ini memungkinkan protein menembus saluran. Setelah protein selesai menembus, saluran ditutup sampai penembusan berikutnya. Kerja bagian kode pada protein yang masuk ke retikulum endoplasma berakhir. Karena itu, bagian ini dilepaskan dari protein oleh suatu enzim khusus; lalu, protein melipat diri dan menyusun penampakan akhir tiga dimensinya. Keadaan ini mirip dengan apa yang terjadi setelah sepucuk surat mencapai tujuannya; fungsi kode pos yang tertulis di amplop berakhir. Bagaimana enzim ini dapat bekerja secara sadar dan mengetahui yang mana dari ratusan, bahkan terkadang ribuan, asam amino di dalam protein yang akan dipotongnya adalah keajaiban tersendiri. Jika memotong sembarang asam amino yang membentuk protein selain dari yang membentuk kode pos itu, protein menjadi tak berguna. Sebagaimana kita lihat, pada setiap tahap banyak partikel yang bekerja dengan sadar dan bertanggung jawab. Sebuah kenyataan yang pasti bahwa rasa tanggungjawab yang sadar ini tak mungkin dimiliki oleh molekul-molekul renik.

Masalah ke mana dan bagaimana protein yang baru dibentuk akan pergi, terpecahkan dengan adanya sistem kode pos seperti yang digunakan manusia.

Kenyataannya adalah kerjasama antara segenap molekul yang berperan dalam fungsi yang rumit ini — protein, SRP, protein kode pos, ribosom, reseptor, saluran protein, enzim, membran plasma, dan fungsi-fungsi rumit lainnya yang tak disebutkan di sini — tanpa cela. Sistem kode pos di dalam sel sendiri adalah bukti agungnya penciptaan. Sistem yang baru digunakan selama 40 tahun oleh manusia ini telah bekerja di dalam trilyuan sel jauh di kedalaman tubuh jutaan manusia sejak penciptaan Nabi Adam AS.

Institut Kedokteran Howard Hughes terkenal dengan penelitiannya di bidang komunikasi seluler. Presiden lembaga ini, PW Choppin, menyatakan bahwa penemuan sistem kode di dalam sel adalah salah satu penemuan terpenting di bidang biologi mutakhir. “Gunter mengungkapkan bahwa setiap protein memiliki ‘kode batang molekulernya’ masing-masing, yang dibaca oleh sel dan memandu protein ke tempat yang benar,” kata Choppin.55

Sistem kode batang bukanlah sesuatu yang tak kita kenal; kita sering menemukannya dalam kehidupan sehari-hari. Di sampul belakang buku ini, Anda akan menemukan contohnya. Nyaris segala yang di dalam kulkas atau lemari dapur Anda berkode batang. Di berbagai sektor, kode batang tak dapat dikesampingkan. Sistem ini, yang terbentuk dari jajaran garis-garis tegak, membutuhkan pemindai laser untuk menerjemahkannya. Pemindai laser meneruskan informasi ke komputer dan memerantarai pelaksanaan beberapa fungsi rumit. Singkatnya, sistem kode batang adalah suatu metode yang dirancang dan dikembangkan agar hidup kita lebih nyaman.

Para ilmuwan menyatakan bahwa kode pada sebuah protein berfungsi bagai kode batang molekuler.

Tak diragukan lagi bahwa kode batang telah berkembang sebagai hasil pemrograman khusus dan rancangan di dalam komputer dan pemindai. Sistem ini bergantung kepada perangkat-perangkat rumit, dan operasi selaras perangkat-perangkat ini bergantung kepada perencanaan teknis. Tak seorang pun yang berkecerdasan dan berakal sehat akan beranggapan yang sebaliknya. Dengan demikian, gagasan mereka yang mencoba menjelaskan bahwa susunan-susunan rumit yang demikian mengagumkan seperti kode pos di dalam sel (atau sistem kode batang) itu hasil kebetulan, menunjukkan kekurangan pemahaman yang parah. Di dalam Al Quran, sebuah pertanyaan diajukan, “Apakah mereka diciptakan tanpa pencipta ataukah mereka yang menciptakan (diri mereka sendiri)?” (QS Ath-Thur, 52:35) dan ketakmungkinan hal ini ditegaskan. Kemungkinan bahwa sebuah protein dapat terbentuk dengan sendirinya (atau secara kebetulan) adalah nol, apalagi milyaran protein di dalam satu sel. Selain itu, karena protein-protein ini tak mungkin dibentuk secara kebetulan, jauh lebih tak mungkin bahwa pengelolaan, kerjasama (dan keserasian) di antara protein terjadi secara kebetulan dengan cara yang memungkinkan tubuh tetap hidup selama bertahun-tahun.

Tak diragukan lagi bahwa segalanya, dari atom hingga molekul, protein atau sel, telah diciptakan karena kemurahan Allah dan dianugerahkan kepada kita. Karena itu, adalah tugas kita untuk berpikir mendalam tentang kasih Tuhan kita yang tanpa batas dan bersyukur kepadaNya.

SRP: Si Pemandu di dalam Sel

Bayangkanlah Anda melakukan kunjungan singkat ke suatu negara asing yang bahasanya tak Anda pahami. Pada keadaan ini, Anda membutuhkan segera seorang pemandu yang akan memungkinkan Anda berkomunikasi dengan orang-orang setempat dan membantu Anda dalam perjalanan Anda tanpa tersesat.

Bayangkan bahwa Anda sedang mengunjungi sebuah negeri untuk waktu yang amat singkat, dan Anda tak mengerti bahasa yang digunakan di negeri itu.  Dalam keadaan ini, Anda akan segera membutuhkan bantuan seorang pemandu.  Demikian juga, SRP bekerja sebagai pemandu bagi protein yang baru dibentuk.

Mirip dengan itu, ada sebuah partikel di dalam sel yang bekerja sebagai pemandu bagi protein yang baru terbentuk. Pemandu ini adalah SRP yang disebutkan di atas, yang susunan rumitnya terbentuk dari molekul protein dan RNS. Di bagian luar, SRP mirip pancang boling berukuran hanya 24 persejuta milimeter.

SRP memahami bahasa kedua protein dan bangunan saluran masuk reseptor pada membran retikulum endopasma. Susunan rumit penunjuk jalan ini belum sepenuhnya dipahami; para ilmuwan menduga bahwa molekul RNA di dalam SRP berperan penting, namun belum memahami fungsi molekul ini. Selain itu, rincian hubungan antara SRP si pemandu dan saluran masuk reseptor belum diketahui.56

Komunikasi dan Transportasi di dalam Inti Sel

Seorang profesor biokimia molekuler yang terkenal dengan penelitiannya di bidang ini, JA Doudna, menyatakan bahwa hubungan yang terbentuk antara protein dan RNA, yang merupakan salah satu komponen SRP, adalah suatu “jaringan yang memukau” 57 dan “contoh persekutuan molekuler yang sesungguhnya”.58 Tentunya, susunan ini benar-benar menakjubkan karena RNA dan protein telah diciptakan sedemikian rupa sehingga bekerja saling serasi tanpa cela, dan telah disatukan untuk menjalankan suatu fungsi khusus. Tiada bedanya antara mengatakan bahwa rancangan ini terjadi secara kebetulan dan menganggap bahwa sebuah ponsel terbentuk dari penyatuan atom-atom dan molekul-molekul dengan sendirinya. Tak diragukan lagi, susunan kristal protein ini, yang baru diketahui pada tahun 2000, adalah hasil rancangan hebat. Susunan ini tanda kekuasaan dan pengetahuan abadi Allah.

Gerbang keluar-masuk pada membran inti sel.  Di bagian bawah, tampak jelas bukaan saluran yang dapat dilewati molekul-molekul RNA dan DNA

Inti sel diketahui berisi bank data (molekul DNA) tempat seluruh sifat fisik dikodekan serinci-rincinya. Banyak proses yang terjadi di dalam sel dilangsungkan berdasarkan informasi di dalam DNA. Oleh karena itu, di antara inti sel dan sitoplasma dan berbagai organel, setiap saat terjadi lalu lintas protein yang padat. Lalu lintas dan komunikasi ini diatur untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan sel.

Inti sel berbeda dengan organel-organel lainnya; inti ini ditutupi oleh dua lapis membran. Pada membran ini, ada gerbang keluar-masuk NPC (alias bangunan pori inti) yang digunakan protein. Ini gerbang keluar-masuk, bukan saluran keluar-masuk, karena susunannya berbeda. Berkat sistem khusus ini, sejumlah besar molekul seperti RNA dan DNA dapat menembus membran inti sehingga susunan halus protein dan molekul tidak rusak. Ketika terbuka penuh, gerbang keluar masuk ini berukuran 10 kali saluran pada organel lain. Penelitian menunjukkan bahwa setiap detiknya ada 10 masukan dan 10 keluaran yang melalui satu gerbang keluar-masuk.59 Masuk dan keluarnya setiap protein ke dan dari inti sel digenapkan dengan petunjuk dari “karyoferin”. Pemandu khusus ini beragam dan berikatan dengan protein serta mengarahkannya ke gerbang keluar-masuk. Selain itu, protein dan enzim juga berperan dalam proses pemindahan.

Sistem pemindahan protein yang luar biasa terpadu dan rumit ini lagi-lagi menyisakan tak satu pun alasan bagi ilmuwan evolusionis; Profesor Günter Blobel mengakui bahwa “mekanisme angkut terinci penembusan NPC masih belum diketahui”.60 Misalnya, karyoprotein yang membangun komunikasi dan mengatur penyaluran; artikel-artikel ilmiah yang ditulis tentang fungsi partikel ini memenuhi ribuan halaman. Rancangan luar biasa satu partikel ini jelas menunjukkan penciptaan. Jika memerhatikan bahwa ada beraneka partikel pemandu dengan sifat dan susunannya masing-masing, kita lebih dalam memahami bahwa pengetahuan abadi Allah meliputi segala sesuatu.
Sistem Unik yang Belum Terungkap Rahasianya

Günter Blobel

Setiap hari, penelitian ilmiah menguak berbagai fungsi sistem “kode pos” sel. Beberapa saat yang lalu, orang mengetahui bahwa sebuah sistem yang mirip dengan ini ada pada sistem kekebalan tubuh dan antibodi dihasilkan dengan cara ini. Selain itu, orang mengetahui bahwa ada sekelompok molekul khusus yang menyebabkan sel-sel darah meninggalkan sistem peredaran dan mengarahkan sel-sel itu ke jaringan tertentu.

Apakah yang kita ketahui tentang sistem di dalam sel yang tak terbandingkan ini masih lebih sedikit daripada yang kita ketahui. Hadiah Nobel biasanya dibagi oleh beberapa ilmuwan, namun pada tahun 1999, hanya Günter Blobel yang menerima penghargaan atas penemuannya tentang sistem kode pos sel. Dalam sebuah wawancara yang dilakukan setelah penerimaan penghargaan itu, Profesor Blobel berkata:

Kini, kami berada di tingkat di mana kami memahami banyak mekanisme dasar lalu lintas protein di dalam sel, namun belum memahami semuanya. Kami tengah meneliti, misalnya, lalu lintas antara inti sel dan sitoplasma, dan masih jauh dari mengerti cara lalu lintas ini diatur dan caranya bekerja.61

Kebenarannya nyata. Tak peduli ke mana pun kita pergi, setiap titik di kedalaman ruang angkasa, di kedalaman lautan, di tengah hutan, dan di dalam tubuh kita, ditaburi oleh tanda-tanda pengetahuan, seni, dan kekuasaan Allah. Pada abad-abad sebelumnya, manusia tak menyadari bahwa keajaiban-keajaiban penciptaan yang terkandung di dalam sel; namun hari ini, satu-per-satu keajaiban itu memukau kita. Setiap perkembangan baru di dunia biologi sel mencatat kenyataan bahwa pernyataan para evolusionis adalah tipu daya tak masuk akal. Pada saat yang sama, sekali lagi keajaiban-keajaiban itu menunjukkan bahwa keteraturan mengagumkan di dalam sel diciptakan oleh Allah dengan satu perintah: “Jadilah” dan setiap saat semuanya ada di bawah kendaliNya. Segala sesuatu yang ditentukan atas sel adalah kesempatan bagi kita memuji keagungan dan kekuasaan Tuhan kita, Allah yang Maha Kuasa.

“Sesungguhnya keadaanNya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata kepadanya, “Jadilah!” maka terjadilah ia. Maka Maha Suci (Allah) yang di tanganNya kekuasaan atas segala sesuatu dan kepadaNyalah kamu dikembalikan.” (QS Ya-sin 36: 82-83)