Biologi Sel dan Molekuler: Sudut Pandang Dasar dalam Kedokteran
Senin,17 Februari 2025 - 08:27:58 WIBDibaca: 209 kali
Dunia medis tidak lepas kaitannya dengan tingkat organisasi biologis dimana manusia menjadi objek utama dalam eksplorasi ilmu kedokteran. Manusia merupakan organisme hidup yang memiliki organ-organ tubuh yang saling bekerja sama untuk menjalankan homeostatisnya. Organ tersebut terbentuk dari jutaan sel dan triliunan molekul dimana molekul menjadi penyusun utama organel sel (Gambar 1). Molekul juga memiliki struktur ikatan kimia yang kompleks sehingga dapat berlangsung aktivitas kimiawi spesifik dalam setiap selnya. Aktivitas seluler tersebut membentuk interaksi yang spesifik pula untuk menjalan suatu fungsi fisiologis dalam tubuh. Meskipun sel dan molekul menjadi unit terkecil dalam tingkat organisasi biologis, keduanya memiliki kompleksitas yang memerlukan eksplorasi lebih lanjut. Eksplorasi tersebut diharapkan dapat menjadi inovasi terbarukan dalam dunia medis, khususnya dalam perkembangan pengobatan dan mekanisme terapi atas suatu penyakit.
Gambar 1. Tingkat organisasi biologis. Urutan dari yang paling kecil. Atom, Molekul, Organel, dan Sel
Sel dan molekul merupakan dua struktur yang berbeda. Sel merupakan unit penyusun kehidupan dengan organelnya dalam suatu membran plasma. Sel manusia memiliki karakteristik struktur yang kompleks dengan organel spesifik, di antaranya adalah nukleus (penyimpan informasi genetik), mitokondria (penyimpan energi terbesar dalam sel), retikulum endoplasma (sintesis lipid), ribosom (sintesis lipid), lisosom (degradator bahan sisa metabolisme sel), dan badan golgi (sekresi sel). Seluruh organel dan aktivitas seluler terbentuk dari interaksi antar molekul yang saling berikatan. Molekul merupakan sekumpulan atom yang berikatan secara kimiawi sehingga memiliki fungsi spesifik dalam tubuh, seperti molekul karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat. Kompleksitas struktur penyusun dengan fungsi spesifik dari sel dan molekul menjadikan bidang biologi sel dan molekul memiliki banyak sudut pandang yang dapat dieksplor.
Biologi sel dan molekuler memiliki ruang lingkup dan aplikasi dalam dunia medis yang menjadi sudut pandang dasar yang harus dipahami. Ruang lingkup dari biologi sel dan molekuler meliputi struktur dan fisiologis sel dan molekul; klasifikasi seluler dan molekuler; pertumbuhan, perkembangan, dan diferensiasi sel; serta metabolisme, reproduksi, dan transfer informasi genetik. Ruang lingkup tersebut membawa eksplorasi aplikasi biologi sel dan molekuler dalam ilmu kedokteran sebagai berikut.
- Pemahaman penyakit dengan lebih mendalam, melalui penelitian terkait mekanisme aktivitas dan interaksi seluler.
- Diagnostik medis yang modern, melalui penggunaan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) dan DNA-sequencing.
- Pengobatan dan terapi yang lebih berkembang, melalui pengembangan imunoterapi, terapi gen, dan pembuatan vaksin.
Aplikasi biologi sel dan molekuler di dunia medis memerlukan beberapa instrumen laboratorium yang dapat digunakan untuk analisis dan diagnosis, seperti PCR, elektroforesis, dan mikroskop (Gambar 2). PCR merupakan alat dan teknik molekuler yang digunakan untuk memperbanyak sekuens asam nukleat spesifik (amplifikasi) dengan melibatkan primer asam nukleat dan template asam nukleat yang hendak diamplifikasi. Elektroforesis menjadi alat dan teknik molekuler yang bertujuan untuk memisahkan asam nukleat spesifik dalam suatu media pemisah dengan memanfaatkan perbedaan viskositas dan berat molekul dari asam nukleat yang dianalisis. Mikroskop merupakan sebuah alat dengan lensa okuler dan lensa objektif yang perbesarannya dapat diatur sedemikian rupa untuk mengamati suatu objek non visibel ketika dilihat dengan mata telanjang. Alat-alat tersebut memiliki variasi yang menyesuaikan dengan kebutuhan analisis dari suatu uji.
Gambar 2. Instrumen Laboratorium Biologi Sel dan Molekuler. a) PCR. b) Elektroforesis. c) Mikroskop cahaya-binokuler
Biologi sel dan molekuler memiliki banyak ruang eksplor dalam dunia medis dan ilmu kedokteran. Hasil dari eksplorasi tersebut dapat tertuang melalui suatu hasil riset dan dapat diaplikasikan dalam pengobatan ataupun terapi atas suatu penyakit. Oleh karena itu, sudut pandang dan fasilitas dasar yang dilibatkan dalam bidang ini memiliki peluang besar untuk menjadi inovasi modern dalam penanganan suatu penyakit dengan lebih presisi dan efektif. (aas/fk)
Sumber Pustaka
Iwasa, J. & W. Marshall. 2020. Karp's cell & mollecular biology. Edisi kesembilan. Wiley. Hoboken.
Kumar, D. 2020. Clinical molecular medicine. Academic Press. Cambridge.
Urry, A.L., M.L. Cain, P.V. Minorsky, S.A. Wasserman, R.B. Orr & N.A. Campbell. 2020. Campbell biology. Edisi kedua belas. Pearson Publisher. London.
Untag Surabaya || SIM Akademik Untag Surabaya || Elearning Untag Surabaya