Sabtu, 12 Februari 2011

Osamu Shimomura, Pemenang Nobel Kimia 2008

Pada tanggal 8 Oktober yang lalu, seorang ilmuwan Jepang, Osamu Shimomura diumumkan menjadi salah satu pemenang hadiah Nobel bidang kimia. Penghargaan ini diberikan karena ia berhasil menemukan green fluorescence protein atau protein berpendar hijau yang ada pada ubur-ubur.

Sewaktu masih berstatus mahasiswa, Shimomura diberi tugas untuk meneliti kunang-kunang laut. Sejenis binatang bercangkang lunak yang besarnya hanya sekitar 3 mm. Kunang-kunang laut ini, seperti namanya, mengeluarkan cahaya. Membuat pesisir laut Pasifik Jepang tampak berkilauan di malam hari.

Shimomura ditugaskan untuk menyelidiki apa yang menyebabkan bangkai kunang-kunang laut yang sudah mati, bisa tetap bercahaya bila disiram air laut. Ia berhasil menemukan bahwa cahaya kunang-kunang berasal dari kerja sebuah protein, luciferin, yang bertindak sebagai substrat dan sebuah enzim, luciferase. Luciferase memungkinkan luciferin berikatan dengan oksigen. Reaksi ini melepaskan foton dan terciptalah cahaya yang digunakan si kunang-kunang untuk menakut-nakuti musuh.

Berbekal pengetahuan ini, Shimomura memulai penelitian barunya di Princeton University pada tahun 1960. Ia diberi tugas untuk menyelidiki mekanisme cahaya ubur-ubur. Ia menduga kalau cahaya ubur-ubur ini dihasilkan dengan cara yang sama dengan kunang-kunang laut. Tetapi ternyata ia salah. Penelitiannya tidak maju-maju. Shimomura sampai sempat frustasi. Pikirannya begitu penuh dengan pekerjaan, siang dan malam. Sampai-sampai pulang ke rumah pun, ia tidak bisa bercakap-cakap dengan istrinya.

Suatu ketika, untuk menghilangkan penat, ia naik perahu dan menikmati kesunyian sambil terapung-apung di tengah laut. Tiba-tiba saja ia mendapat ide, kalau mekanisme cahaya ubur-ubur mungkin tidak sama dengan kunang-kunang laut Shimomura dan teman-teman sekerjanya ramai-ramai menangkap ubur-ubur. Dari 10 ribu ekor lebih ubur-ubur yang ditangkap, ia berhasil mendapat beberapa tetes protein yang selama ini dicarinya. Aequorin, protein berwarna biru, diberi nama sesuai nama ilmiah si ubur-ubur, Aequorea.

Tetapi Shimomura tidak langsung puas. Aequorin berwarna biru. Sedangkan ubur-ubur itu selain mengeluarkan warna biru, juga mengeluarkan warna hijau. Ketidakpuasannya ini membuatnya berhasil menemukan protein kedua, yang berwarna hijau. Protein kedua inilah yang diberi nama Green Fluorescence Protein, atau GFP, yang mengantarnya pada hadiah Nobel.

GFP, menerima energi dari cahaya biru Aequorin, tereksitasi dan menghasilkan cahaya hijau. Sekarang ini, GFP dieksitasi dengan sinar ultraviolet. Sifat GFP yang membutuhkan stimulant untuk mengeluarkan cahaya ini sangat menguntungkan. Seperti lampu, bisa dinyalakan dan dimatikan sesuai keperluan.

Shimomura berbagi hadiah Nobel sebesar 1,4 juta dolar Amerika dengan dua orang lainnya. Yang pertama ialah Martin Chalfie, yang pertama kali menunjukkan bahwa GFP bisa digunakan sebagai alat untuk menyelidiki berbagai fenomena biologis. Apabila DNA GFP diekspresikan pada sel tumor, molekul racun atau bahkan gen, sel dan molekul ini akan seolah bercahaya, memungkinkan para peneliti mengamati perilakunya dalam tubuh manusia. GFP bagaikan pelita yang membuka jalan bagi pengertian mendalam akan misteri alam. Dalam 10 tahun terakhir, hampir separuh dari penelitian-penelitian yang dimuat di majalah ilmiah terkemuka menggunakan GFP sebagai label cahaya.

Yang seorang lagi adalah Roger Tsien. Ia yang menjelaskan lebih detail bagaimana GFP bekerja dan juga, dengan menggunakan protein bunga karang, Tsien berhasil membuat berbagai mutan GFP dengan warna berbeda. Warna yang berbeda memungkinkan para ilmuwan menyelidiki 2, atau lebih molekul yang berbeda pada waktu bersamaan. Ini sangat berguna karena sebuah proses biologis biasanya melibatkan beberapa molekul . Mutan GFP yang dibuat Tsien juga bisa mulai bercahaya lebih cepat dari varian aslinya.

Profesor Shimomura yang pada tahun ini berusia 80 tahun, tidak dapat menyembunyik an kebahagiaannya. Ia berasal dari Nagasaki Perfecture dan tidak sempat mengenyam pendidikan yang baik pada masa kecil karena kotanya hancur oleh bom atom. Ia bersyukur karena bertemu dengan professor-profesor yang membimbingnya dengan baik. Ia juga mengaku, kalau hadiah Nobel ini tidak mungkin diraihnya kalau pada waktu itu ia terus berada di Jepang. Lingkungan penelitian di Amerika yang penuh kebebasan dan berlimpah dana pada saat itu memungkinkannya menemukan GFP.

"Manusia, pada waktu mudanya, pasti bertemu satu hal yang menarik hatinya. Yang penting adalah, tidak putus asa dan menyelesaikan apa yang dimulai." Demikian nasihatnya untuk kita semua.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar