Apendiks A

Kerja Sama yang Perlu untuk Kehidupan

Kehidupan mustahil ada di bumi tanpa kerja sama antara protein dan molekul-molekul asam nukleat (ADN atau ARN) di dalam sel hidup. Marilah kita meninjau dengan singkat beberapa perincian tentang kerja sama molekuler yang menggugah rasa ingin tahu itu, karena perincian tersebut menjadi alasan mengapa banyak orang merasa sulit untuk percaya bahwa sel-sel hidup muncul secara kebetulan.

Bila tubuh manusia diteliti, sampai ke sel-sel mikroskopis kita dan bahkan ke dalamnya, ternyata kita terutama terdiri dari molekul-molekul protein. Sebagian besar di antaranya terdiri dari lembaran asam-asam amino seperti pita yang dilipat dan dipilin menjadi berbagai bentuk. Beberapa asam amino membentuk gulungan, sedangkan yang lain-lain seperti lipatan akordion.

Protein-protein tertentu bekerja bersama molekul-molekul yang seperti lemak untuk membentuk membran-membran sel. Protein-protein lain membantu membawa oksigen dari paru-paru ke bagian-bagian lain tubuh kita. Beberapa protein bertindak sebagai enzim (katalisator) untuk mencerna makanan kita dengan cara mengurai protein di dalam makanan menjadi asam-asam amino. Ini hanyalah beberapa dari antara ribuan tugas yang dilakukan protein. Tidak salah kalau Anda menyimpulkan bahwa protein adalah pekerja yang mahir dalam kehidupan; tanpa protein tidak akan ada kehidupan. Di pihak lain, tidak akan ada protein seandainya tidak ada keterkaitan antara protein dengan ADN. Namun, apa sebenarnya ADN? Bagaimana rupanya? Bagaimana kaitannya dengan protein? Para ilmuwan yang sangat cerdas telah memenangkan hadiah Nobel karena menemukan jawabannya. Namun, kita tidak perlu menjadi ahli biologi untuk memahami hal-hal dasarnya.

Molekul Induk

Sel sebagian besar terbuat dari protein, maka protein-protein baru senantiasa dibutuhkan untuk memelihara sel, untuk membuat sel baru, dan untuk memudahkan reaksi kimia di dalam sel. Instruksi yang dibutuhkan untuk menghasilkan protein terkandung di dalam molekul-molekul ADN (asam deoksiribonukleat). Untuk memahami dengan lebih baik bagaimana protein dihasilkan, perhatikanlah ADN dengan lebih dekat.

Molekul-molekul ADN terdapat dalam inti sel. Selain membawa instruksi yang dibutuhkan untuk menghasilkan protein, ADN menyimpan dan mengirim informasi genetika dari satu generasi sel ke generasi berikutnya. Bentuk molekul ADN menyerupai tangga tali yang berpilin (disebut ”double helix”). Masing-masing dari kedua untaian dalam tangga ADN terdiri dari sangat banyak bagian yang lebih kecil yang disebut nukleotida, yang berupa satu dari empat jenis basa: adenin (A), guanin (G), sitosin (S), dan timin (T). Dengan ”abjad” ADN ini, sepasang huruf​—entah A dengan T atau G dengan S​—membentuk sebuah anak tangga dalam tangga double helix. Tangganya memuat ribuan gen, unit dasar keturunan.

Sebuah gen mengandung informasi yang dibutuhkan untuk membangun protein. Urutan huruf dalam gen membentuk perintah berkode, atau cetak biru, yang memberi tahu protein jenis apa yang harus dibangun. Oleh karena itu, ADN, dengan segala subunitnya, adalah molekul induk kehidupan. Tanpa perintah berkodenya, berbagai protein mustahil ada​—yang berarti tidak ada kehidupan.

Perantaranya

Akan tetapi, karena cetak biru untuk membangun sebuah protein disimpan dalam inti sel dan tempat sesungguhnya untuk membangun protein adalah di luar inti, bantuan dibutuhkan untuk mengambil cetak biru berkode dari inti ke ”lokasi pembangunan”. Molekul-molekul ARN (asam ribonukleat) menyediakan bantuan ini. Molekul ARN secara kimiawi mirip dengan molekul ADN, dan beberapa bentuk ARN dibutuhkan untuk melakukan pekerjaan ini. Marilah kita menyelidiki pembuatan protein-protein kita yang vital dengan bantuan ARN, yang sangat rumit ini.

Pekerjaan dimulai dalam inti sel, tempat suatu bagian tangga ADN dibuka. Hal ini memungkinkan huruf-huruf ARN berkait dengan huruf-huruf ADN yang terbuka pada salah satu untaian ADN. Sebuah enzim bergerak menyusuri huruf-huruf ARN untuk menghubungkan mereka menjadi sebuah untaian. Dengan demikian, huruf-huruf ADN disalin menjadi huruf-huruf ARN, membentuk apa yang dapat Anda sebut bahasa ADN. Rantai ARN yang baru dibentuk memisahkan diri, dan tangga ADN tertutup kembali.

Setelah modifikasi lebih lanjut, ARN yang membawa jenis pesan tertentu ini, sudah siap. ARN berkode ini keluar dari inti dan pindah ke lokasi pembuatan protein, tempat huruf-huruf ARN diuraikan. Setiap rangkaian tiga huruf ARN membentuk sebuah ”kata” yang akan memanggil sebuah asam amino tertentu. ARN bentuk lain, mencari asam amino tersebut, mengambilnya dengan bantuan sebuah enzim, dan menariknya ke ”lokasi pembangunan”. Seraya pesan ARN berkode ini dibaca dan diterjemahkan, sebuah rantai asam amino yang terus bertambah panjang dihasilkan. Rantai ini berpilin dan melipat menjadi suatu bentuk yang unik, dan mulai menjadi satu jenis protein. Dan mungkin terdapat lebih dari 50.000 jenis protein dalam tubuh kita.

Bahkan proses melipat protein ini sangat penting. Pada tahun 1996, para ilmuwan di seluruh dunia, ”diperlengkapi dengan program-program komputer mereka yang terbaik, berlomba memecahkan salah satu problem yang paling kompleks dalam biologi: bagaimana sebuah protein tunggal, yang terbuat dari sebuah tali panjang asam amino, melipat diri sendiri menjadi suatu bentuk rumit yang menentukan peran yang dimainkannya di dalam kehidupan. . . . Singkat kata, hasilnya adalah: komputernya kalah dan protein menang. . . . Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa untuk memecahkan problem melipat dengan mencoba setiap kemungkinan pada sebuah protein yang berukuran sedang, yang terbuat dari 100 asam amino, akan memakan waktu 10²⁷ (satu miliar miliar miliar) tahun”.​—The New York Times.

Kita baru membahas suatu ringkasan tentang bagaimana sebuah protein terbentuk, namun Anda dapat melihat bahwa hal itu benar-benar proses yang sangat rumit. Tahukah Anda berapa lama waktu yang dibutuhkan agar suatu rantai 20 asam amino terbentuk? Sekitar satu detik! Dan proses ini terus berjalan dalam sel-sel tubuh kita, dari kepala sampai ke kaki dan bagian-bagian mana pun di antaranya.

Apa maksudnya? Meskipun faktor-faktor lain yang terlalu banyak untuk disebut terlibat, kerja sama yang dibutuhkan untuk menghasilkan dan memelihara kehidupan membangkitkan rasa takjub. Dan istilah ”kerja sama” tidak cukup melukiskan interaksi yang tepat yang dituntut untuk menghasilkan molekul protein, karena sebuah protein membutuhkan informasi dari molekul-molekul ADN, dan ADN membutuhkan beberapa bentuk molekul-molekul ARN khusus. Kita juga tidak dapat mengabaikan berbagai enzim, masing-masing melakukan peran yang berbeda dan vital. Seraya tubuh kita membuat sel-sel baru, yang terjadi miliaran kali sehari dan tanpa bimbingan kesadaran kita, tubuh kita menuntut seluruh tiga komponen​—ADN, ARN, dan protein. Anda dapat mengerti mengapa majalah New Scientist mengomentari, ”Ambil salah satu dari tiga ini dan kehidupan akan berhenti perlahan.” Atau, cobalah langkah ini. Tanpa sebuah tim yang lengkap dan berfungsi, kehidupan tidak dapat terjadi.

Apakah masuk akal bahwa tiga pemain tim molekuler ini masing-masing muncul secara spontan pada waktu yang sama, di tempat yang sama, dan disetel dengan begitu teliti sehingga mereka dapat bergabung untuk melakukan keajaiban mereka?

Namun, terdapat suatu penjelasan alternatif tentang bagaimana kehidupan di bumi terjadi. Banyak orang menjadi percaya bahwa kehidupan adalah hasil yang cermat dari Perancang yang tingkat kecerdasannya paling tinggi.