Thursday, June 5, 2014

Bioteknologi & Bioinformatik: Detektif dalam Merungkai Rahsia Kehidupan

Detektif Kehidupan
Cuba bayangkan anda ialah seorang detektif yang cuba menyelongkar rahsia yang terkandung dalam penciptaan alam. Rahsia ini pula berbentuk seperti kod yang perlu diterjemahkan kepada makna-makna tertentu dan ianya menjanjikan pulangan yang memberi manfaat kepada manusia.


Anda seorang detektif DNA

Kod Rahsia
Cuba bayangkan dalam setiap organisma di dunia ini, mempunyai satu kotak rahsia yang di dalamnya wujud lembaran jutaan kod-kod berbentuk huruf iaitu A, T,G dan C. Apabila kombinasi tiga huruf-huruf ini diambil dan dibaca, ianya mampu diterjemahkan kepada 21 kod rahsia lain yang kita panggil sebagai amino acid. Sebagai contoh, ini termasuklah ATG, CTC dan GTA yang membawa erti sebagai methionine, leucine dan valine serta lain-lain. Semuanya unik dan membawa erti tersendiri. Hasil terjemahan kod rahsia yang berbentuk huruf ini, maka terhasillah pula kod berbentuk lembaran amino acid yang panjang. Hasil gabungan beberapa rangkai amino acid ini pula akan ditukarkan kedalam bentuk fizikal, hasil kesan daripada interaksi sesama amino acid ini, maka lahirlah satu bentuk struktur 3-Dimensi yang kita gelar sebagai Proteins.

Codon/Amino Acid. Kod rahsia yang telah berjaya diterjemahkan. 

Proses penterjemahan daripada DNA kepada protein merupakan satu proses yang amat kompleks tetapi amat menakjubkan. Sangat tepat dan jitu. 

Terjemahan Kod Rahsia: Protein
Proteins wujud dalam pelbagai jenis mengikut saiz, fungsi dan struktur 3-D. Semua asas protein bermula daripada kod rahsia yang diceritakan seperti di atas. Anda mungkin tidak tahu, wujudkah  individu yang mengkaji persoalan ini? Jawapannya, memang wujud dan mereka inilah kita gelarkan sebagai ahli bioinformatik. Seorang ahli bioinformatik berperanan memahami konsep bagaimana penyimpanan maklumat huruf A,T,G, dan C tersebut yang kita gelar sebagai DNA dibuat. Kod rahsia DNA bagi satu-satu organisma dikenali sebagai genomik DNA. Genomik satu-satu organisma kini mampu 'dibaca' menggunakan 'sequencing technology'. Setelah dibaca, segala maklumat ini mampu disimpan ke dalam database yang selalunya diletakkan 'online' bagi memudahkan sesiapa sahaja untuk mengaksesnya. Ianya ibarat satu database yang sarat dengan jutaan huruf-huruf kod rahsia tersebut namun dengan teknologi terkini, semua para saintis mampu membacanya dengan mudah.


Salah satu contoh database paling berharga yang manusia pernah ketemui: Genomik DNA manusia. 


Ahli Bioteknologi
Siapa pula ahli Bioteknologi? Ahli Bioteknologi ialah mereka yang mengkaji dan memahami segala latar belakang ilmu biologi dan kemudiannya ditermahkan kepada aplikasi manusia. Dalam hal ini, seorang ahli bioteknologi juga perlu memahami konsep bioinformatik. Hal ini kerana untuk menghasilkan pelbagai protein, contohnya enzymes, mereka perlu mampu mengakses database Genomik DNA terntentu dan kemudiannya dari situ mereka mampu 'copy dan paste' ke dalam bakteria ataupun organisma yang mampu membaca maklumat 'copy & paste' tersebut. Inilah teknologi yang kita panggil sebagai kejuruteraan genetik. Modifikasi genetik dahulunya merupakan sesuatu yang jarang dibuat tetapi kini hampir setiap makmal biologi mempunyai akses dan secara aktif membuat proses modifikasi genetik. Dengan teknologi sekarang seperti PCR untuk membanyakkan jumlah gene pilihan, restriction enzymes untuk memotong DNA mengikut cita rasa tersendiri, enzyme ligase untuk menggabungkan dua potongan DNA berbeza; semua ini telah menyebabkan proses transformasi (memasukkan sejumlah DNA baru) ke dalam bakteria amat mudah dilakukan oleh sesiapa sahaja.


Ahli bioteknologi ialah orang menggunapakai teknologi ini dan diterjemahkan kepada realiti.

Case Study: Penghasilan Insulin
Salah satu case study paling mudah untuk difahami ialah berkaitan tentang penghasilan insulin. Insulin dahulunya diambil daripada haiwan seperti lembu mahupun babi kerana haiwan ini mampu menghasilkan insulin yang hampi serupa dengan manusia. Namun, dengan memahami bahawa insulin ini ialah sejenis protein dan mempunyai 'kod rahsia' tersendiri, maka saintis telah 'copy & paste' kod rahsia ini ke dalam bakteria. Bakteria yang menerima 'kod rahsia' ini secara semula jadi dapat membaca dan menterjemahkannya kepada penghasilan protein insulin. Memandangkan bakteria mampu membiak dengan begitu pantas, penghasilkan insuline kini dapat dilakukan dengan sekala yang begitu pantas dengan kadar pengeluaran yang besar bagi memenuhi keperluan manusia untuk merawat dan mengawal penyakit diabetes.


Penghasilan insulin pada era moden menyaksikan satu revolusi yang sekian lama tidak pernah terfikir oleh manusia terdahulu.

Biodiversiti: Khazanah paling berharga
Bayangkan, di dunia ini terdapat berbagai-bagai jenis kehidupan yang menghasilkan bermacam-macam jenis protein. Hal ini termasuklah pokok-pokok, haiwan, serangga, mikroorganisma serta fungus yang menghuni segenap lapisan biodiversiti di muka bumi ini termasuklah juga apa yang ada di langit, bumi dan lautan. Seluas itulah teknologi yang Allah ilhamkan kepada manusia supaya mengkaji dan memahami. Semuanya mempunyai kod rahsia dan sumber protein yang belum kita telusuri. Terutamanya Malaysia, yang merupakan sebuah negara terletak pada lokasi hutan tropika, pasti menjanjikan segala macam kod rahsia yang boleh kita guna pakai. Tetapi malangnya, hari ini, ramai tidak melihat ini sebagai satu khazanah alam yang perlu kita syukuri. Pembalakan secara terbuka, pembuangan sampah merata-rata, pembakaran yang tidak dikawal; lambat laun akan memusnahkan flora dan fauna yang sememangnya kita yakini menyediakan sumber teknologi kepada manusia dan dunia pada masa akan datang.


Dalam merungkai lembarah rahsia alam penciptaan tuhan

Detektif Kerdil
Sekali lagi, sebagai seorang 'detektif' ; untuk melihat semua ini pada kaca mata seorang manusia pasti akan mula merasai betapa kerdilnya diri dan ilmu yang kita ada. Oleh itu, ini adalah satu teguran kepada manusia jangan terlalu sombong dan alpa dengan ilmu yang kita ada. Ilmu Allah itu luas, perumpamannya ialah segala apa yang ada di langit dan bumi ini hanyalah seperti setitis air di jari dibandingkan dengan lautan yang luas. Jelas, bahawa sebagai khalifah Allah, adalah menjadi tanggungjawab kita untuk memelihara sumber dan khazanah alam ini. Kita yang manusia ini, tidak pernah mencipta apa-apa 'teknologi' tetapi kita hanya belajar menciplak akan apa yang kita fahami dari sunnahtullah, apa yang dicipta dengan penuh kasih sayang dan penuh menakjubkan sekali. Alangkah ruginya jika manusia yang menggelarkan diri mereka sebagai khalifah tidak merebut peluang untuk mengetahui dan merungkai rahsia alam ciptaan Tuhan ini.


2 comments:

Anonymous said...

assalamualaikum. sy seorg student bac cell and moleculr biology. first of all, sy kagum sebab saudara berjaya membuka mata people outside tentang what is biotech. peranan biotech dalam kehidupan and biotechnologist is one of the important character bukan hanya doctor n other professional work. and the most important part is. as molecular biologist, lecturer sy selalu tekankan to think at molecular level. yes that true melalui post post saudara yang as biotechnologist kena berfikiran jauh dan inovative. iam second year studnt and to be third year , now sikit dah nampak about skop biotech.waktu mula2 memang tak nampak. but i really want to said yang study in molecular cell is very tough. iam bad during my first year n try to adapt for the other semester. this is all bcos i cannot adapt with the question yg need to answer in molecular level... . this semester i learn about genetic engineering all about cloning anld their application. yes, saya juga akui we need to read other additional notes or researc article kn. i wanna to ask macammana saudara boleh tanamkan sifat untuk membaca n think at molecular level. as i know, this course not only hafal n muntahkan balik on the paper. need to understand n thinkkk everyyything at molecular level.always ask why when and so on.. macamamana saudara can adapt n study on this course? i try to give my fully focus and whole heart for this course but i still cnt score and have the great thinking?? yes, this course sangat2 mendekqtkan diri kita pd pencipta.because every single tiny things in this world has so many function.best creature by Him.. jzzk for reading my post. i nvr feel to comment at any blog but ur blog make me intrested consider also for my future insha allah. jzzkl.wasalm

Amin Rox said...

Kepada saudara/saudari yang bertanya. Pertama sekali terima kasih kerana sudi membaca blog saya dan juga bertanya.

Ya, benar. Saya boleh berstuju bahawa bidang molecular biology adalah sedikit susah untuk dihadam dan difahami kerana ianya melibatkan kefahaman yang mendalam pada tahap molekule.

Jangan risau, saudara/saudari tidak keseorang. Semasa saya undergrad dahulu juga menghadapi dillema yang sama untuk memahami molecular biology bahkan saya selalu cuba melarikan diri dari subjek ini.

Tapi recently, saya mula rasa bahawa bidang ini memang akan datang juga. Sebagai seorang ahli bioteknologi molekular biology sangat penting (saya amat akui) dan amat membantu dalam kajian-kajian.

Bagaimana untuk develop minat? Pengalaman saya, cara mudah nak memahami molekular biologi ini ialah dengan visual learning. Saya selalu gunakan Youtube sebagai sumber tambahan Visual. Sekarang, dah wujud pelbagai tutorial serta animasi yang diterangkan di youtube. Contoh mudah, bagaimana G-protein couple receptor (GPCR) berfungsi. Jika hanya diagram yg static ditambah dgn huraian ayat, memang terlalu sukar untuk difahami. tetapi dengan melihat bantuan visual/animasi, saya rasa saudara/saudari akan lebih mudah memahaminya.

Molecular biology ini kena banykkan minda imaginasi. Banyakkan bayangan. Seorang ahli molecular biologist melihat dunia dalam bentuk yg sangat menarik. Dia mampu membayangkan apa yg berlaku pada tahap molekul. Cara pandang dia tidak sama dengan insan biasa. Dan dia tahu setiap proses dalam sel yang berlaku mempunyai mekanisme tertentu yang pelu difahami.

Salah satu cara lain untuk menjadi minat, cuba 'pick' mana-mana scintific magazines ataupun website. Saya rekemen www.sciencedaily.com. Baca di topic bidang yg kita ambil. jadikan sebagai satu hobi yang berterusan. Kena ada passion kuat. InshaAllah berjaya. :)

Macam kalau kaki gamer, dia pasti akan cari info pasal gamer. so kalai kaki 'molekular biology', dia kena juga cari info menarik psl molekular biologi dan cuba cari 'geng' sekaki yang boleh sembang2.

All the best.

Regards,
Amin