Mengungkap Rahasia Indera Penciuman: Hadiah Nobel Kedokteran 2004

January 14, 2008 at 11:09 pm

[Berita Iptek, Senin, 11.10.2004; Oleh Arief B. Witarto] Mungkin bukan kebetulan, bila penerima Hadiah Nobel Kedokteran tahun ini salah satunya adalah seorang perempuan sebab biasanya perempuan lebih peka dengan urusan penciuman. Linda Buck (57 th) adalah peneliti perempuan yang pada usia 41 tahun “banting setir” dari riset tentang antibodi ke pencarian protein reseptor molekul bau (odorant).

Penelitiannya sebagai peneliti postdoctoral di lab Richard Axel (58 th) yang diterbitkan di jurnal Cell edisi 5 April 1991 dalam makalah berjudul “A novel multigene family may encode odorant receptors: A molecular basis for odor recognition” inilah yang mengantarkan keduanya mendapat hadiah Nobel dengan hadiah uang setara 1,2 trilyun rupiah yang diumumkan 5 Oktober 2004 lalu.

Teka-teki indera penciuman yang menggelitik Linda adalah bagaimana mungkin kita mengenali begitu banyak jenis bau ・diperkirakan ada 10 ribu lebih molekul bau ・dengan akurat? Sebagai peneliti imunologi, Linda menggunakan analogi sistem kekebalan tubuh yang juga harus menjaga badan dari banyak sekali jenis patogen melalui produksi protein antibodi yang bervariasi. Untuk itu langkah awal yang dilakukannya adalah berusaha mengkloning gen protein reseptor yang menjadi “pintu pertama” pengenalan molekul bau pada indera penciuman. Walau baru mendapatkan 18 jenis dari 1000 lebih yang akhirnya sekarang diketahui, Linda dan Axel adalah orang yang pertama kali memperlihatkan bahwa protein reseptor yang terdapat pada sel reseptor bau itu tidak hanya 1 jenis tapi sangat banyak yang terjadi berkat pengaturan dan kombinasi gen.

Protein reseptor itu adalah dari jenis protein GPCR (G-protein coupled receptor) yang berupa protein membran terbentuk dari 7 segmen helix. GPCR diketahui dapat mengenali berbagai jenis sinyal mulai dari foton (untuk indera penglihatan) sampai kepada senyawa kimia kecil termasuk molekul bau berkat perbedaan asam amino penyusunnya. Satu protein GPCR dapat mengenali beberapa jenis molekul bau tapi dengan intensitas berbeda. Jadi walaupun satu sel reseptor bau hanya mengandung satu jenis protein GPCR, kita tetap dapat mencium ribuan jenis bau karena perbedaan intensitas itu menjadi pola yang diolah dan direkam oleh otak.

Penemuan monumental Linda dan Richard itu mengakselerasi penjelasan lebih jauh rahasia indera penciuman. Ikatan awal molekul bau dengan protein GPCR dalam sel reseptor bau mengakibatkan perubahan struktur pada protein itu yang menyebabkan sebuah protein lain yaitu protein G menjadi aktif. Protein G ini kemudian menstimulasi pengaktifan molekul di tubuh yang sering disebut second messenger yaitu cAMP. cAMP lalu mengaktifkan protein saluran ion (ion channel) yang menyebabkan terjadinya aliran sinyal elektrik.

Sampai di sini, sinyal kimia berupa molekul bau telah dirubah menjadi sinyal elektrik berupa ion-ion yang dilepaskan protein saluran ion. Sebagaimana sinyal gelombang TV yang perlu diperkuat di tengah jalan, maka ada pula “stasiun relay” dalam indera penciuman yang akan memperkuat sinyal tadi yaitu sebuah organ yang disebut olfactory bulb yang mengandung bagian-bagian bernama glomeruli. Penguatan sinyal dapat terjadi karena ada 2 kali lebih banyak glomeruli (2000 jenis) daripada jumlah sel reseptor bau (1000 jenis; 1 sel reseptor bau memiliki 1 jenis protein GPCR). Sungguh suatu mekanisme yang begitu teratur dan menakjubkan.

Apakah kira-kira manfaat dari penelitian ini? Ahli flavor Indonesia, Dr. Anton Apriyantono yang mengajar di IPB dan juga dosen tamu di National University of Singapore menjelaskan bahwa indera rasa kita sangat dipengaruhi indera penciuman. Biasanya sesuatu yang berbau busuk, tidak enak/berbahaya untuk dimakan, demikian pula sebaliknya. Bahkan di beberapa bangsa yang terkenal dengan masakannya seperti Jepang dan Perancis, kelezatan makanan dinikmati dengan penglihatan dan penciuman.

Bukan kebetulan juga bila kemudian kita mengetahui bahwa indera rasa, seperti juga indera penglihatan dan indera penciuman dikontrol oleh protein reseptor serupa yaitu protein GPCR. Pengetahuan mekanisme indera penciuman bermanfaat tidak terbatas pada masalah makanan karena penciuman juga digunakan untuk merangsang lawan jenis melalui berbagai molekul bau yang disebut feromon atau yang sekarang sedang trend yaitu relaksasi melalui terapi aroma. [*]

Entry filed under: Biosensor, Rekayasa Protein. Tags: .

100 Tahun Hadiah Nobel Mengontrol Penghancuran Protein: Hadiah Nobel Kimia 2004


Categories

January 2008
M T W T F S S
     
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Blog Stats

  • 117,991 hits

%d bloggers like this: