Dengan menggunakan mikroskop elektron, para ilmuwan berhasil menghasilkan model 3D dari bagian sel manusia, ribosom, yang diameternya tidak lebih dari 30 nanometer. Kredit: Eva Kummer
Sel manusia mengandung ribosom, mesin kompleks yang menghasilkan protein untuk seluruh tubuh. Kini para peneliti semakin memahami cara kerja ribosom.
“Sungguh menakjubkan bahwa kita dapat memvisualisasikan detail atom ribosom. Karena ukurannya kecil – sekitar 20-30 nanometer.”
Demikian kata Associate Professor Eva Kummer dari Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, yang bertanggung jawab atas studi baru yang diterbitkan di Komunikasi Alam.
Dan jangan khawatir jika Anda tidak tahu berapa ukuran nanometer. Jaraknya sekitar sepermiliar meter.
Ribosom
Ribosom adalah bagian sel manusia yang terdiri dari ribosom RNA dan protein ribosom.
Ribosom seperti pabrik yang membangun protein dengan mengikuti serangkaian instruksi yang melekat pada gen.
Ribosom ditemukan mengambang di sitosol sel, organel seluler seperti mitokondria atau protoplasma bakteri.
Dengan menggunakan mikroskop elektron, Eva Kummer dan rekannya Giang Nguyen dan Christina Ritter berhasil menghasilkan model 3D bagian sel manusia, ribosom, yang diameternya tidak lebih dari 30 nanometer.
Lebih khusus lagi, mereka telah mengambil gambaran tentang bagaimana ribosom dibuat.
“Penting untuk memahami bagaimana ribosom dibangun dan cara kerjanya, karena ribosom adalah satu-satunya partikel sel yang menghasilkan protein pada manusia dan semua organisme hidup lainnya. Dan tanpa protein, kehidupan tidak akan ada lagi,” kata Eva Kummer.
Protein adalah bahan pembangun utama tubuh manusia. Jantung, paru-paru, otak, dan pada dasarnya seluruh tubuh Anda terbuat dari protein yang diproduksi oleh ribosom.
“Dari luar, tubuh manusia terlihat cukup sederhana, namun jika kita perhatikan fakta bahwa setiap bagian tubuh terdiri dari jutaan molekul, yang sangat kompleks, dan mereka semua tahu apa yang harus dilakukan – itu sungguh menakjubkan,” kata Eva Kummer.
Proses perakitan ribosom yang kompleks. Kredit: Eva Kummer
Melipat, Merakit, dan Memindahkan ke Tempat yang Tepat
Sebelum ribosom mulai memproduksi protein, ribosom harus terlebih dahulu dirakit dari lebih dari 80 komponen berbeda.
Eva Kummer dan rekan-rekannya telah memperoleh model 3D dari tiga tahap perakitan ribosom yang berbeda.
“Ini adalah partikel kompleks dengan banyak bagian berbeda – banyak protein dan komponen RNA – yang harus dilipat, dirakit, dan dipindahkan ke tempat yang tepat. Semuanya tidak terjadi sekaligus. Perakitan ribosom merupakan proses bertahap yang melibatkan beberapa tahapan,” jelasnya.
Dari ketiga tahapan tersebut, model 3D yang menggambarkan titik waktu paling awal dalam perakitan adalah yang paling menarik, menurut Eva Kummer, karena belum ada yang bisa mendeskripsikannya sebelumnya.
“Pada tahap ini, kita dapat mengetahui misalnya bahwa protein spesifik yang disebut GTPBP10 ingin berinteraksi dengan apa yang disebut komponen RNA yang membentuk heliks panjang,” kata Eva Kummer dan menambahkan:
Faktanya, di bagian bawah heliks tersebut terdapat pusat katalitik ribosom, tempat pembuatan protein. Inilah sebabnya mengapa sangat penting agar heliks dilipat dan ditempatkan dengan benar. ”
Untuk mencapai hal ini, GTPBP10 mengambil heliks dan menempatkannya pada posisi yang tepat untuk sintesis protein.
Ini hanyalah salah satu dari banyak tahap perakitan ribosom yang telah dijelaskan oleh studi baru ini – wawasan yang mungkin membuka jalan bagi lebih banyak pengetahuan tentang berbagai penyakit.
“Kesalahan dalam perakitan ribosom sangat mengurangi kapasitas sel kita untuk membuat protein. Misalnya saja protein yang mengubah energi dari makanan yang kita makan menjadi koin energi yang dapat digunakan tubuh untuk menjalankan segala macam proses seluler. Sekarang, jika ribosom mitokondria tidak berfungsi, tubuh kita tidak dapat lagi memproduksi koin energi yang cukup dan ini menyebabkan penyakit seperti gangguan neurodegeneratif dan penyakit jantung. Dan selama penuaan, produksi koin energi ini juga menjadi semakin tidak efisien,” kata Eva Kummer dan menambahkan:
“Langkah pertama adalah memahami cara kerja. Hanya dengan begitu Anda dapat mencoba mengubahnya.”
Anda dapat membaca “Wawasan struktural tentang peran GTPBP10 dalam pematangan RNA mitoribosom” di Komunikasi Alam.
Referensi: “Wawasan struktural tentang peran GTPBP10 dalam pematangan RNA mitoribosom” oleh Thu Giang Nguyen, Christina Ritter, dan Eva Kummer, 2 Desember 2023, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-023-43599-z
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
