Sejarah Penemuan Fotosintesis




Jika anda berdiri di dekat pohon yang rindang saat cuaca panas, apakah yang anda rasakan? Ya, akan terasa sejuk. Tapi mengapa hal itu bisa terjadi? Inilah yang disebut proses fotosisintesis pada tumbuhan.

Jadi fotosintesis tersebut adalah proses produksi energi dari senyawa anorganik (karbondioksida) menjadi senyawa organik (gula) dengan memanfaatkan cahaya. Dalam proses fotosintesis akan menghasilkan oksigen yang berguna bagi mahluk hidup. Sehingga prosesnya adalah :

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Tapi apakah para ilmuwan langsung menemukan reaksi seperti di atas ini? Ternyata tidak. Penemuan fundamental ini bertahap dan berlangsung selama 100 tahun lebih!

Berawal dari teori Aristoteles dan para filsuf dari Yunani 2000 tahun lalu yang menyatakan bahwa tumbuhan mengabsorbsi senyawa organik langsung dari tanah. Terinspirasi dari teori tersebut, pada tahun 1727 seorang pastor dan naturalis yang dipanggil sebagai Bapak Fisiologi Tumbuhan, Stephen Hales, menduga bahwa tumbuhan mendapatkan nutrisi dari udara dan sesuatu hal yang ajaib, mungkin cahaya masuk ke dalamnya. Sekedar informasi bahwa pada tahun itu ilmu kimia masih belum ada.

Tahun 1776, pencarian tentang fotosintesis dimulai. Joseph Priestly mempublikasikan tentang eksperimen dan observasi perbedaan macam-macam udara. Beliau salah satu perintis yang melakukan eksperimen tentang gas dan mungkin juga mempunyai peran dalam penemuan oksigen. Priestly memulai eksperimen pada tahun 1771, salah satunya adalah tentang “kontaminasi” udara dari nyala lilin terhadap keberlangsungan hidup tikus. Beliau juga menemukan bahwa udara yang terkontaminasi dapat diubah oleh tanaman. Akan tetapi Priestly gagal mengungkapkan peran cahaya dalam eksperimennya.

Eksperimen Priestly mendapat perhatian Jan Ingen-Housz, seorang fisikawan, dan telah berhasil mempublikasikan 500 eksperimen tentang pemurnian udara! Beliau menemukan bahwa tumbuhan dapat memurnikan udara dalam hitungan jam, tetapi dengan syarat tumbuhan tersebut berwarna hijau dan harus didukung oleh cahaya matahari.

Priestly sependapat dengan Ingen-Housz dan pada tahun 1781 beliau melanjutkan eksperimennya lagi tentang cahaya dan tumbuhan hijau. Bersama Ingen-Housz, Priestly mengkonfirmasi dugaan Hales yang dibuat pada lebih dari 52 tahun lalu. Akhirnya melalui eksperimen-eksperimen tersebut berhasil mengungkapkan bahwa udara yang dimurnikan oleh tanaman itu adalah karbondioksida (CO2). Dari hasil penemuan tersebut, banyak ilmuwan, baik fisikawan ataupun kimiawan, sedikit demi sedikit mengungkapkan misteri proses fotosintesis. Di tahun 1782 Jean Senebier mempublikasikan tentang pemurnian udara oleh tumbuhan hijau, tahun 1785 Lavoisier dari Prancis mengidentikasi CO2, dan 1796 Ingen-Housz mengungkapkan bahwa CO2 adalah sumber karbon untuk tumbuhan. Yang menarik dari eksperimen ini adalah bukan “nutrisi tanaman” sebagai topik utama, akan tetapi tujuannya adalah pemurnian udara yang berkaitan tentang keberlangsungan mahluk hidup.

Penemuan lain yang tidak kalah pentingnya adalah seorang ahli kimia dari Geneva, N.T. de Saussure pertama kalinya mengungkapkan komponen yang mendekati fotosintesis. Beliau menyimpulkan bahwa air (H2O) dibutuhkan dalam proses pemurnian udara. Sehingga terbentuk proses :

CO2 + H2O → O2 + senyawa organik

Pada masa itu belum diketahui bahwa senyawa organik yang dimaksud adalah glukosa (C6H12O6). Akhirnya seorang ahli bedah asal Jerman, Julius Mayer mengklarifikasi energi yang berhubungan dengan fotosintesis. Pada tahun 1845 beliau mengungkapkan bahwa energi yang digunakan oleh tumbuhan dan hewan dalam metabolisme mereka adalah turunan dari energi matahari yang ditransformasi dalam fotosintesis (dari radiasi ke bentuk kimia). Dan pertengahan abad 19 outline tentang fotosintesis telah komplit. Meski sudah komplit, para ilmuwan masih berusaha mengungkapkan lebih detail tentang proses fotosintesis yang pendekatannya dengan mikroskop dan analisis radiochemical.

Baterai dari Kertas Fotokopi

Rahasia Kacamata 3D

Meskipun tahun 1950 dianggap sebagai era film 3 dimensi, film 3D pertama, ‘The Power of Love’, justru di buat pada tahun1922. Sejak saat itu penggunaan teknologi 3D dalam layar lebar atau televisi telah mengalami pasang surut popularitas. Dan bagi yang telah merasakan menonton film 3D ini, harus mengakui bahwa kacamata 3D sangatlah fantastis dan efisien.

Kacamata ini membuat membuat gambar pada film bioskop dan televisi seperti adegan 3 dimensi yang terjadi tepat di depan anda. Dengan objek bergerak keluar masuk layar dan seolah menuju ke arah anda, dan tokoh jahat yang bergerak keluar untuk menangkap dan meraih tangan anda, kacamata 3D membuat anda merasa bagian dari adegan film, tidak hanya seseorang yang duduk disana menonton adegan tersebut. Mengingat alat ini mempunyai nilai entertainment yang tinggi, anda akan terkejut betapa sederhananya sebetulnya kacamata 3D ini.

Pada artikel kali ini, kita hanya akan membicarakan dua tipe kacamata 3D yang paling populer digunakan. Namun sebelum itu,terlebih dulu kita cari tahu tentang sistem binocular.

Manusia lahir dengan dua buah mata dan sistem penglihatan binocular yang sangat luar biasa. Untuk objek dengan jarak lebih dari 20 kaki (6 samapi 7 meter), sistem binocular membuat kita mudah menetukan seberapa jauh jarak objek tersebut secara akurat. Sebagai contoh. Jika ada beberapa objek di depan, kita akan dengan mudah mengetahui objek mana yang lebih jauh dan objek mana yang lebih dekat, serta seberapa jauhnya jarak objek tersebut dengan kita. Apabila anda melihat dunia dengan sebelah mata tertutup, anda akan tetap dapat memperkirakan jarak, namun keakuratan perkiraan jarak akan menurun.

Untuk melihat seberapa besar perbedaannya, mintalah seorang teman untuk melemparkan bola dan coba untuk menangkap bola tersebut sementara sebelah mata anda tertutup. Juga coba pada ruangan yang sedikit cahaya atau pada malam hari. Pada kondisi ketersediaan cahaya sedikit, perbedaan akan semakin terlihat. Akan lebih sulit untuk menangkap bola hanya dengan sebelah mata terbuka di banding kedua mata terbuka.

Atau lakukan percobaan berikut.

Fokuskan pandangan anda pada gambar sebuah mata di bawah ini. Lalu taruh ibu jari didepan hidung anda menghalangi pandangan. Pandangan tetap fokus pada gambar mata tadi. Maka anda akan melihat gambar mata tersebut berada diantara dua ibu jari. Dan jika fokus pandangan anda alihkan pada ibujari anda, maka ibujari anda berada di antara gambar dua mata. Jika hasil yang anda dapatkan seperti itu, maka sistem binocular anda masih berfungsi baik.

Sistem penglihatan binocular berdasarkan pada kenyataan bahwa dua mata kita terpisah dengan jarak 2 inchi (5 cm). Dengan demikian setiap mata melihat dunia dari perspektif yang sedikit berbeda, dan otak menggunakan perbedaan tersebut untuk menghitung jarak secara akurat. Otak memiliki kemampuan untuk mengkorelasikan dan memperkirakan posisi, jarak, bahkan kecepatan suatu benda melalui data yang diperoleh dari sistem binocular mata.

Dalam menonton film 3D, alasan kenapa anda memakai kacamata 3D adalah untuk mengumpan gambar yang berbeda pada mata. Layar sesungguhnya menampilkan dua gambar, dan kacamata menyebabkan satu gambar masuk ke satu mata, dan gambar lainnya masuk ke mata yang satunya. Terdapat dua sistem umum yang digunakan.

A. Kacamata berbeda warna. Merah/hijau, atau merah/biru.

Sistem ini menggunakan kacamata berbeda warna. Merah/hijau atau yang lebih umum merah/biru. Pada film 3D, proyektor akan menampilkan dua jenis gambar sekaligus. Filter pada kacamata memperbolehkan hanya satu jenis gambar yang masuk ke tiap-tiap mata, kemudian otak akan menyelesaikan sisanya. Sistem kacamata berbeda warna ini mempunyai kelemahan. Warna pada film tidak terlihat dengan baik, sehingga kualitas gambar yang terlihat kurang begitu baik.

Kosmetik elektrokimia

Para ilmuwan di Inggris telah mengembangkan suatu penggunaan menarik untuk kosmetik. Craig Banks dan para koleganya dari Universitas Manchester Metropolitan menggunakan suatu produk pemutus antiperspirant untuk membuat sensor array mikroelektroda acak.

Sensor elektrokimiawi berdasar pada array mikroelektroda acak mempunyai keuntungan yang signifikan seperti batasan pendeteksian yang sangat rendah dan respon yang cepat. Sekarang ini mereka sedang dievaluasi di semua area mencakup biosensor dan diagnostis medis untuk penganalisaan makanan dan minuman. Bagaimanapun, reproduksitifitasan dan terbatasanya biaya pengangkutan mereka dari laboratorium hingga ke lapangan, jelas Banks.

‘Ada banyak cara untuk memproduksi array mikroelektroda acak tetapi mereka menghadapi baik tantangan secara teknologi atau memakan waktu’, katanya. ‘Bagi peralatan tersebut untuk secara luas dapat diterima, kita memerlukan metode baru dalam pembuatannya. Metode kami sangat menjanjikan karena ini memerlukan reproduksitifitasan yang benar – benar pengefektifan biaya ‘.

Kelompok ini memperlihatkan bahwa dengan menyemprotkan layar grafit murah yang diprintkan elektroda dengan antiperspirant mengubahnya kedalam array mikroelektroda dalam beberapa detik saja. Polymer pada antiperspirant melapisi permukaan elektroda, dengan meninggalkan bekas lubang berukuran mikrometer yang menunjukkan landasan elektroda tersebut, yang mana dapat diakses pada larutan yang sedang dianalisa.

Jose Pingarron, seorang ahli pada sensor elektrokimiawi dan biosensor pada Universitas Complutense of Madrid, Spanyol, menjelaskan pekerjaan ini sebgai suatu keheranan. ‘Kekuatannya adalah jelasnya kemudahan dari persiapan perakitannya dan biaya yang rendah,’ katanya, tetapi menambahkan bahwa pekerjaan lebih lanjut diperlukan unutk mengoptimalkan kinerja penganalisaannya.

Banks menggunakan array mikroelektroda untuk mendeteksi sejumlah jejak dari timbal dalam larutan. Sekarrang dia berharap untuk mampu mengaplikasikan metode sederhananya ini untuk memproduksi tipe – tipe lainnya dari array mikroelektroda untuk mengukur sasaran penganalisaan yang penting. Metode ini dapat menjadi pemroduksian masa mendatang dengan biaya efektif yang mengarah pada peralatan tersebut, tetapi pengembangan akan diperlukan untuk menaikkan prosesnya, kata Banks.

Tabel periodik akan segera mendapatkan tambahan elemen baru, yaitu unsur ‘super berat’ 112. Lebih dari satu dekade setelah eksperimen yang menghasilkan elemen atom tunggal, tim ilmuwan Jerman telah mendapat kum dari penemuan tersebut.

Tim yang dipimpin oleh Sigurd Hofmann dari Sentral Riset Ion Berat, harus memberikan nama untuk penemuan mereka, sebelum unsur tersebut dapat ditambahkan pada tabel. Ilmuwan terus berlomba untuk menemukan elemen super berat lebih banyak lagi. Prof Hofmann memulai pencarian dia sejak tahun 1976.

Eksperimen fusi tersebut dilakukan pada lab yang telah mengungkap eksistensi unsur dengan nomor atom 107-111. Mereka dikenal sebagai ‘unsur super berat’, dan nomor mereka merepresentasikan jumlah proton, yang bersama-sama dengan neutron, memberikan mayoritas massa atom.

Dalam rangka membuat unsur 112, tim Prof Hofmann menggunakan akselerasi partikel sepanjang 120m untuk menembakkan sinar atom seng (atau ion seng) pada atom timbal. Inti dari kedua unsur akan bersatu, atau bergabung, untuk membentuk inti dari unsur baru. Akselerasi partikel yang canggih telah mempercepat pemburuan terhadap unsur super berat.

Namun, inti yang sangat besar dan berat ini juga sangat tidak stabil. Mereka akan mulai terdisintegrasi segera setelah terbentuk, dalam waktu beberapa milidetik. Hal ini melepaskan energi, dimana ilmuwan dapat mengukur untuk mengetahu ukuran dari inti yang terdisintegrasi.

Bagaimanapun, eksperimen seperti itu menghasilkan beberapa fusi yang berhasil, dan ilmuwan memerlukan akselerasi partikel yang jauh lebih canggih untuk menjalankan eksperimen untuk menemukan unsur-unsur baru.

Hal ini yang menyebabkan mengapa diperlukan waktu lama bagi unsur 112 untuk diakui oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Penemuan tersebut telah diverifikasi secara independen, dan sejauh ini hanya empat atom yang telah diobservasi.

IUPAC menamakan unsur tersebut sebagai ununbium, sebagai ‘ununbi’ yang berarti ‘satu satu dua’ dalam bahasa Latin. Namun profesor Hofman dan tim sedang mencari nama trivial.

Tim tersebut, yang merupakan kolaborasi antara US, Rusia, dan Jepang, menurut Prof Hofman adalah ‘kompetisi bersahabat’ untuk menemukan unsur yang baru dan lebih berat.

Lampu dengan tenaga darah manusia

Bagaimana, jika setiap kali anda ingin menyalakan lampu, maka kita harus berdarah terlebih dahulu? Maka dengan demikian, kita akan berpikir dua kali sebelum menerangi ruangan tersebut, dan menggunakan energi yang ada!

Ide dibalik ‘lampu darah’ tersebut, ditemukan oleh Mike Thomspon, seorang designer Inggris yang tinggal di Belanda. Lampu tersebut mengandung Luminol, senyawa kimia yangdigunakan ilmu forensik untuk mendeteksi keberadaan darah pada Tempat kejadian perkara (TPK). Luminol bereaksi dengan besi (ferum) pada sel darah merah dan membuat terang berwarna biru. Untuk menggunakan lampu tersebut, kita harus mencampurnya didalam bubuk aktivasi. Kemudian, kaca tersebut dipecahkan, lalu teteskan darah ke dalam bubuk.

Thompson mendapatkan ide ini beberapa tahun yang lalu, ketika sedang studi master pada Akademi Design Eindhoven di Belanda. Dia melakukan penelitian mengenai energi kimia untuk proyek tersebut, dan mempelajari kegunaan luminol.

‘ Bahwa energi menjadi sesuatu yang mahal, hal tersebut selalu membayangin pikiran saya. Penelitian ini adalah cara supaya kita berpikir secara alternatif mengenai cara menggunakannya’, Kata Thompson. Lampu tersebut dimaksudkan untuk ‘menantang persepsi manusia mengenai asal usul dari sumber energi kita’, demikian kata dia. Hal ini akan memaksa pengguna untuk ‘ berpikir ulang mengenai betapa berharganya energi, dan betapa selama ini telah terjadi pemborosan energi.’

Fakta bahwa lampu tersebut hanya bisa sekali digunakan, menjadikannya semakin pantas untuk jadi bahan renungan.

‘Kita harus dapat memutuskan, kapan menggunakan lampu tersebut, sebab ia hanya bekerja sekali,’ Kata Thompson. ‘ Hal itu menyebabkan kita merasa sayang untuk melakukan pemborosan.’

Thompson mendesain dan memproduksi lampu tersebut pada 2007, dan membuat video proyek tersebut pada tahun ini.

Anda mungkin termasuk yang beruntung apabila sempat menikmati GerhanaMatahari Cincin (GMC) pada tanggal 15 Januari 2010 lalu. GMC saat itu merupakan GMC yang terlama selama millenium ini. Akan terjadi yang lebih lama lagi pada 23 December, 3043. Mengapa bisa terlama ?

Secara grafis kondisi perigee dan Apogee berulang-ulang seperti yang tergambar dibawah iniBulan mengitari bumi bukan berbentuk lingkaran dengan jari-jari yang konstant tetapi berbentuk elips (ada jarak terjauh dan ada jarak terpendek. Jarak panjang-pendeknyapun tidak konstant. Sehingga goyangan bulan yang berputar ini mirip goyangan gasing yang terhuyung-huyung.

- Gerhana Matahari Cincin akan paling lama durasinya jika Bulan terletak pada posisi terjauh (apogee) dan Matahari pada posisi terdekat dengan Bumi (perihelion) shg tebal cincinnya maksimum (terjadi sekitar bln Desember-Januari)

- Sebaliknya Gerhana Matahari Total (GMT) akan paling lama durasinya jika Bulan pada posisi terdekat dengan Bumi (perigee) dan Matahari pada posisi paling jauh dari Bumi (aphelion) sehingga bulatan Bulan berselisih maksimal terhadap Matahari yang lebih kecil (terjadi sekitar bulan Juni-Juli).

Atau menunggu yang cukup akbar untuk Indonesia pada tanggal 9 Maret 2016. Kalau yang ini jangan dilewatkan. Jangan lupa !! 9 Maret 2016 Kota-kota yang akan dilewati GMT)pada tanggal 9 Maret 2016 nanti. Mulai dari Pekanbaru Palangkaraya, Banjarmasih, Balikpapan, Palu,Suasu, Bolaang, Poh, Ternate dan Kobe (Halmahera).

Bagi yang belum berkesempatan menyaksikan gerhana kemarin, insya Allah tahun 2016 bisa menikmatinya. Karena menurut perhitungan akan ada Gerhana Matahari Total – GMT melewati kota-kota besar Indonesia. Yang ini jangan sampai lupa 9 Maret 2016. Kalau masih tidak sabar menunggu hingga tahun 2016, bisa juga menengok gerhana matahari lagi yaitu 11 Juli 2010 nanti. Namun hanya nampak dari daratan Amerika Selatan dan Samodera Pasific Selatan. Gerhana pada bulan Juli ini berupa gerhana matahari total.

Gerhana Matahari Total 11 Juli 2010

Gerhana di atas mungkin kurang menarik karena sulit dilihat, karena hanya nampak di laut dan sebagian kecil Benua Amerika Selatan. Apakah Gerhana Matahari Total maupun Gerhana Matahari Cincin itu berulang setiap tahun atau sepuluh tahun ?

Gerhana memang terjadi akibat perputaran bumi, matahari dan bulan. Walaupun perputarannya sudah diketahui rumusannya namun uniknya gerhana matahari atau gerhana bulan tidak sekedar perulangan. Kalau toh terjadi perulangan dari siklus-siklus ini terjadi dalam waktu yang cukup lama lebih dari 100 tahun sehingga sulit dipahami oleh individu manusia. Karena terjadinya perulangan lebih lama dari masa hidupnya, serta perbedaan tempat dimana terjadinya gerhana juga berpindah-pindah.

Algorithma Baru untuk Kompresi Urutan DNA

Peneliti di Mesir telah mengembankan teknik untuk mengkompresi urutan DNA yang digunakan pada riset kedokteran, sehingga database tersebut memerlukan ruang harddisk lebih sedikit, tanpa menghilangkan informasi yang ada. Pendekatan ini telah dijabarkan secara detai pada International Journal of Bioinformatics Research and Application.

Database urutan molekuler, seperti EMBL, GenBank, dan Entrez memiliki jutaan urutan DNA yang mengisi ribuan gigabyte kapasitas penyimpanan komputer. Dengan adanya publikasi ilmiah baru pada bidang genetika dan terkait, urutan baru selalu ditambahkan dan laju akumulasi data sangatlah meningkat. Urutan tersebut memainkan peran penting pada riset kedokteran, diagnosis penyakit, dan desain maupun pengembangan obat baru.

Urutan DNA terdiri hanya atas empat basa yang berbeda, yaitu A, C, G, dan T. Setiap basa dapat diwakilkan oleh kode komputer dengan dua karakter digit biner, dua bits, yaitu A(00), C(01), G(10), dan T(11). Sepintas, seakan hal ini adalah cara yang paling efisien untuk menyimpan urutan DNA.

Bagaimanapun, urutan DNA tidaklah random. Mereka memiliki bagian berulang, palindrom, dan fitur lain yang dapat diwakilkan oleh bit yang lebih sedikit daripada yang diperlukan untuk menyimpan urutan lengkap tersebut dalam representasi biner. Sebagai contoh, pola berulang dapat dipersingkat dalam ekivalen biner ‘enam kali G’, yang jauh lebih pendek beberapa bit dibandingkan menulis ‘GGGGGG’ dalam biner. Palindrome juga dapat dipersingkat pada kode yang relatif terhadap pola komplemen mereka di urutan DNA.

Banyak pengguna komputer yang familiar dengan software kompresi yang mampu menghilangkan kode ‘redundan’ dari data musik, untuk memproduksi MP3, atau dari sebuah gambar, untuk membuat sebuah JPG. Namun, metode kompresi ini menghilangkan informasi. Hal ini tidak cocok untuk Database genome. Metode kompresi ‘lossless’ yang dapat mengatasi masalah ini dapat tersedia, seperti FLAC untuk data suara, TIFF untuk gambar, dan format ‘zip’ untuk dokumen dan data lain. Kompresi ‘loseless’ dapat mengatas masalah perulangan urutan, palindrome, dan pola yang ada di data DNA untuk mengurangi ukuran keseluruhan dari database genome.

Sekarang ini, Taysir Soliman dari Fakultas ilmu komputer dan informatika pada Universitas Assiut, dan koleganya yaitu Tarek Gharib, Alshai maa Abo-Alian, dan M.A. El Sharkawy dari Fakultas ilmu komputer dan Informatika pada Universitas Ain Shams, telah mengembangkan Algoritma kompresi ‘lossless’ (LCA) yang dapat bekerja dengan baik pada urutan DNA digital, dalam rangka mengurangi jumlah kapasitas penyimpanan data komputer yang diperlukan oleh urutan tersebut.

LCA dapat mencapai rasio kompresi yang lebih baik dibandingkan algoritma kompresi yang telah ada untuk DNA, seperti GenCompress, DNACompress, dan DNAPack, demikian menurut team tersebut. Pendekatan yang sama dapat dilakukan pada urutan protein.

Algoritma kompresi tersebut dimungkinkan untuk diaplikasikan secara langsung pada riset DNA, demikian anjuran tim. Mereka sekarang menyelidiki cara-cara dimana hasil kompresi dapat digunakan untuk membedakan bagian urutan DNA yang menyandikan protein dan yang tidak.

Dalam tubuh manusia terdapat banyak gen (unit dasar hereditas dalam kehidupan organisme) yang nantinya akan terekspresi menjadi fenotip (sifat yang tampak), misalnya rambut hitam, kulit sawo matang, hidung mancung, dan sebagainya. Bagaimana suatu gen yang ukurannya sangat kecil dapat menjadikan rambut kita berwarna hitam?

Dalam istilah biologi molekuler kita kenal dengan istilah Dogma Sentral Biologi Molekuler. Apakah itu? Dogma di sini adalah suatu kerangka kerja untuk dapat memahami urutan transfer informasi antara biopolymer (DNA, RNA, protein) dengan cara yang paling umum dalam organisme hidup. Sehingga secara garis besar, dogma sentral maksudnya adalah semua informasi terdapat pada DNA, kemudian akan digunakan untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi, dan sebagian informasi pada RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi.

TRANSKRIPSI

Ini merupakan tahapan awal dalam proses sintesis protein yang nantinya proses tersebut akan berlanjut pada ekspresi sifat-sifat genetik yang muncul sebagai fenotip. Dan untuk mempelajari biologi molekuler tahap dasar yang harus kita ketahui adalah bagaimana mekanisme sintesis protein sehingga dapat terekspresi sebagai fenotip.

Transkripsi merupakan proses sintesis molekul RNA pada DNA templat. Proses ini terjadi pada inti sel / nukleus (Pada organisme eukariotik. Sedangkan pada organisme prokariotik berada di sitoplasma karena tidak memiliki inti sel) tepatnya pada kromosom.

Komponen yang terlibat dalam proses transkripsi yaitu :

· DNA templat (cetakan) yang terdiri atas basa nukleotida Adenin (A), Guanin (G), Timin (T), Sitosin (S)

· enzim RNA polimerase

· faktor-faktor transkripsi

· prekursor (bahan yang ditambahkan sebagai penginduksi).

Hasil dari proses sintesis tersebut adalah tiga macam RNA, yaitu :

· mRNA (messeger RNA)

· tRNA (transfer RNA)

· rRNA (ribosomal RNA)

Sebelum itu saya akan memaparkan terlebih dahulu bagian utama dari suatu gen. Gen terdiri atas : promoter, bagian struktural (terdiri dari gen yang mengkode suatu sifat yang akan diekspresikan), dan terminator.

Sedangkan struktur RNA polimerase terdiri atas : beta, beta-prime, alpha, sigma. Pada struktur beta dan beta-prime bertindak sebagai katalisator dalam transkripsi. Struktur sigma untuk mengarahkan agar RNA polimerase holoenzim hanya menempel pada promoter. Bagian yang disebut core enzim terdiri atas alpha, beta, dan beta-prime.

Tahapan dalam proses transkripsi pada dasarnya terdiri dari 3 tahap, yaitu :

1. Inisiasi (pengawalan)
Transkripsi tidak dimulai di sembarang tempat pada DNA, tapi di bagian hulu (upstream) dari gen yaitu promoter. Salah satu bagian terpenting dari promoter adalah kotak Pribnow (TATA box). Inisiasi dimulai ketika holoenzim RNA polimerase menempel pada promoter. Tahapannya dimulai dari pembentukan kompleks promoter tertutup, pembentukan kompleks promoter terbuka, penggabungan beberapa nukleotida awal, dan perubahan konformasi RNA polimerase karena struktur sigma dilepas dari kompleks holoenzim.

2. Elongasi (pemanjangan)
Proses selanjutnya adalah elongasi. Pemanjangan di sini adalah pemanjangan nukleotida. Setelah RNA polimerase menempel pada promoter maka enzim tersebut akan terus bergerak sepanjang molekul DNA, mengurai dan meluruskan heliks. Dalam pemanjangan, nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3’ molekul RNA yang baru terbentuk. Misalnya nukleotida DNA cetakan A, maka nukleotida RNA yang ditambahkan adalah U, dan seterusnya. Laju pemanjangan maksimum molekul transkrip RNA berrkisar antara 30 – 60 nukleotida per detik. Kecepatan elongasi tidak konstan.

3. Terminasi (pengakhiran)
Terminasi juga tidak terjadi di sembarang tempat. Transkripsi berakhir ketika menemui nukleotida tertentu berupa STOP kodon. Selanjutnya RNA terlepas dari DNA templat menuju ribosom.

Bagaimana Panas Bumi Bisa Menghasilkan Listrik ?

Hampir semua pembangkit listrik membutuhkan uap untuk membangkitkan listrik. Entah itu pembangkit listrik yang menggunakan gas alam, batu bara, ataupun yang menggunakan nuklir sekalipun, semuanya digunakan untuk memanaskan air pada boiler sehingga terbentuk uap. Selajutnya uap ini digunakan untuk memutar turbin. Turbin akan memutar generator dan dari generator listrik akan dibangkitkan.

Lalu bagaimana dengan pembangkit listrik tenaga panas bumi? Pembangkit listrik tenaga panas bumi berbeda dengan pembangkit listrik pada umumnya. Pembangkit listrik panas bumi meminjam panas dari bumi.

Pembangkit listrik panas bumi menggunakan uap dari sumber panas di dalam bumi. Selajutnya sama seperti pembangkit listrik pada umumnya, uap dari dalam bumi ini digunakan untuk memutar turbin yang akan mengaktifkan generator, sehingga listrik bisa dihasilkan.

Bagaimana kita bisa mengetahui suatu daerah yang bisa menghasilkan panas bumi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik? Bagian dalam bumi memiliki suhu tinggi. Panas inilah yang bisa dimanfaatkan untuk pembangkit listik tenaga panas bumi. Tetapi kita berusaha mencari daerah-daerah yang relatif dangkal. Daerah yang dangkal lebih mudah diambil panasnya secara teknologi. Selain itu juga lebih murah tentunya dalam hal investasi. Keberadaan sumber panas bumi yang relatif dangkal ini ditandai dengan munculnya geyser, sumber air panas, fumarol, kolam air panas, dan lain sebagainya.

Bagaimana cara kerja pembangkit listrik panas bumi? Di daerah yang berprospek menghasilkan panas bumi, dibuat sumur pemboran. Dari sumur-sumur produksi ini akan menghasilkan uap. Uap selanjutnya akan dialirkan menuju separator untuk memisahkan uap dengan air. Umumnya lapangan panas bumi ini menghasilkan fluida 2 fasa, yaitu uap dan air. Setelah bersih, uap ini akan dialirkan ke turbin, turbin selanjutnya akan memutar generator. Dan generator inilah yang akan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.

Uap yang keluar dari turbin selajutnya akan masuk ke kondensor untuk dikondensasikan. Uap akan berubah wujudnya menjadi cair yang disebut dengan kondensat. Kondensat ini kemudian dialirkan ke menara pendingin untuk mendinginkan suhunya. Lalu air yang sudah relatif dingin ini diinjeksikan kembali ke dalam bumi melalui sumur injeksi. Inilah yang menjadikan energi panas bumi sebagai energi yang berkelanjutan.

Dampak negatif pemanfaatan energi panas bumi ini tehadap lingkungan bisa dikatakan nol. Tidak ada emisi karbon, tidak ada hujan asam. Sehingga menjadikan panas bumi sebagai sumber energi yang ramah lingkungan.

Missing Evolutionary Link Found By Using Tiny Fungus Crystal

ScienceDaily (Jan. 3, 2008) — The crystal structure of a molecule from a primitive fungus has served as a time machine to show researchers more about the evolution of life from the simple to the complex.



Dengan mempelajari versi 3 dimensi dari batasan protein fungus sampai ke sebuah molekul RNA, para ilmuwan dari Univ. Purdue dan Univ. Texas di Austin telah bisa memvisualisasikan bagaimana proses kehidupan dari awal yaitu molekul yang mereplikasi diri yang juga melakukan reaksi kimia, sampai ke tahap protein.

"Sekarang kita bisa melihat bagaimana proses RNA yang saling membagi fungsi dengan protein," kata Alan Lambowitz, direktur Cellular and Molecular Biology di Univ. Texas institute. "Ini adalah langkah yang hilang yang sangat kritikal."

"Telah diduga bahwa RNA, atau molekul yg sejenis, mungkin telah berada di antara molekul kehidupan pertama, yang keduanya membawa kode genetis yang bisa ditransmit dari generasi ke generasi dan masuk ke dalam struktur, sehingga molekul ini bisa bekerja di dalam sel-sel," kata Ahli struktural biologi Purdue Barbara Golden. "Pada titik tertentu, protein mulai mengambil ahli peran dari RNA, sebagai katalis dan membuat struktur di sel."

Dalam rangka untuk menunjukkan hal tsb dan mempelajari lebih jauh mengenai proses evolusi dari RNA ke bentuk kehidupan yang lebih kompleks, Lambowitz dan Paul Paukstelis, dibutuhkan untuk bisa melihat bagaimana protein yang dipunyai fungus bekerja. Itu adalah dimana tim dari Barbara Golden bergabung dalam usaha mengkristalisasikan molekul di Fasilitas Kristaliasi Macromolecular Purdue.

"Nyatanya, kita tidak bisa melihat proses pergerakan dari RNA ke RNA dan protein, dan kemudian ke DNA tanpa sebuah mesin waktu," Kata Golden. "Tetapi dengan menggunakan Protein Fungus ini, kita dapat melihat proses tsb muncul di kehidupan modern."

Dengan melihat ke kristal, para ilmuwan melihat 2 hal, kata Golden. Pertama adalah protein ini menggunakan 2 permukaan molekular yang sangat berbeda untuk melakukan 2 peran nya. Yang kedua adalah kelihatannya protein melakukan pekerjaan yang sama seperti RNA kerjakan di organism sederhana lainnya.

"Struktur kristal menyediakan sebuah gambaran dari bagaimana, selama proses evolusi, molekul protein muncul untuk membantu molekul RNA di dalam fungsi biologikal mereka dan memikul peran dari RNA sebelumnnya," Kata GOlden.

Sebelum proses kristalisasi, Lambowitz, Paukstelis, dan tim penelitian mereka, terlibat dalam sebuah projek jangka panjang untuk mempelajari fungsi dari protein celular dasar dan fosil evolusi lainnya dari fungus. Pada awal pekerjaan, para ilmuwan mempelajari sebuah perbedaan protein yang ditunjukkan bagaimana proses biochemical bisa memproses dari sebuah dunia yang berisi RNA dan protein menjadi DNA.

Protein, seperti yang ditemukan di fungus, telah beradaptasi untuk mengambil alih beberapa pekerjaan reaksi kimian dari molekul RNA di dalam sel. Protein menstabilisasi molekul RNA -yang disebut intron- jadi RNA bisa memotong material genetis yang tidak berfungsi dan menyambung bersama ujung dari sebuah functional gene.

"Molekul RNA di studi kami bisa melakukan sebuah reaksi kimia secara spesifik ke dirinya sendiri, tetapi hal tsb membutuhkan sebuah protein untuk reaksin ini agar efisien," Kata Paukstelis.

Informasi sains basic ini secara bertahap bisa mengarah ke aplikasi klinis.

"Pekerjaan ini mempunyai aplikasi potensial dalam pengembangan dari obat antifungal untuk melawan pathogen yang berbahaya; itu adalah langkah berikutnya,: Kata lambowitz. "Lainnya adalah untuk memproduksi struktur yang lebih detail, jadi kita bisa mengerti reaksi kimia jaman dulu."

Golden dan Lambowitz adalah penulis senior dari laporan tsb. Golden adalah member dari Markey Center untuk Structural Biology and Purdue Cancer Center.