Ketika Jet Li dikalahkan bakteri

[caption id="attachment_76549" align="alignright" width="250" caption="http://www.girl.com.au/jet-li-fearless-interview.htm"][/caption] Pernah menonton "Fearless" ? Film laga yang dibintangi oleh Jet Li ini dirilis sekitar empat tahun silam. Bagi yang belum menonton, saya berbagi kisah singkat saja. Film ini diadaptasi dari kisah nyata tentang sejarah tokoh beladiri Cina (Huo Yunjia) yang terkenal sebagai tokoh "Wushu" di daratan Cina. Yunjia berusaha mengembalikan esensi wushu sebagai wahana pengembangan pribadi, bukan ajang untuk saling membunuh. Wushu pun dipakai oleh Yunjia untuk mengusung nasionalisme Cina terhadap Jepang, yang saat itu menginvasi negaranya. Karena nasionalismenya ini, Yunjia dimusuhi oleh aparat Jepang hingga kemudian dibunuh dengan cara diracun ketika melakukan laga tanding persahabatannya dengan seorang samurai Jepang. Sejarah kemudian menunjukkan, Yunjia diduga tewas akibat arsenik yang terkenal dengan keganasan racunnya. Jika masih berminat, anda bisa mundur ke belakang dengan menonton film Jet Li lainnya, Fist of Legend (2004). Di sini Jet Li berperan sebagai Chen-chen, murid mendiang Yunjia yang menuntut balas atas kematian gurunya dengan membunuh para perwira jepang. Adegan saat Chen-chen membongkar kuburan gurunya dan melakukan otopsi tegas menunjukkan adanya insiden peracunan terhadap gurunya tersebut. Film tersebut setidaknya menggambarkan bahwa arsenik adalah racun yang sudah lama menakutkan manusia selama berabad-abad. Bukan cuma Jet Li saja yang berhasil "dikalahkan" oleh arsenik, mundur jauh sebelumnya, Singa Daratan Eropa , Napoleon Bonaparte, juga mati perlahan akibat racun arsenik yang disisipkan ke dalam bahan makanannya selama masa pengasingan. Napoleon akhirnya tewas oleh keganasan racun ini. Melintas abad modern saat ini, memori kita akan bertumbuk pada sosok Munir, sosok yang terkenal getol mengusung isu-isu hak-hak asasi manusia. Beliau pun meninggal karena (diduga) diracuni arsenik saat dalam perjalanannya ke Belanda tahun 2004 lalu.  Jangan heran jika kemudian arsenik di anggap sebagai "pembunuh" kelas wahid yang sudah berlari melintasi peradaban manusia, dari Napoleon, Yunjia hingga era modern-nya Munir,! Dengan latar belakang keganasan arsenik inilah, maka saya menjadi begitu "tergelitik" membaca publikasi terbaru di majalah ilmiah bergensi, Science, edisi awal Desember ini. Judulnya pendek saja: "A bacterium that can grow by using arsenic instead of phosphorus" (Bakteri yang bisa tumbuh (hidup) dengan menggunakan arsenik ketimbang fosfor). Sejauh informasi yang saya ketahui, ini organisme pertama yang bisa 'menjinakan' keganasan arsenik, atau bahkan memanfaatkannya untuk kehidupannya. Inilah bakteri yang bisa "mengalahkan" petarung setangguh Jet Li, atau bahkan Napoleon sekalipun, karena mereka sebelumnya  terbukti kalah melawan arsenik.

1291640868588185333

Kisah diawali ketika para peneliti yang dimotori oleh grup dari NASA (National Aeronautics and Space Administration) ini berhasil mengisolasi bakteri (strain GFAJ dari famili Halomonadaceae) dari Mono Lake, California, Amerika Serikat. Sangat mengejutkan, ketika bakteri ini ditumbuhkan dalam media yang berisi arsenik dalam konsentrasi tinggi, mereka tetap bisa tumbuh bahkan dengan tingkat pertumbuhan tinggi. Sebaliknya, ketika media diganti dengan fosfor, bakteri justru tumbuh melambat, jauh lebih rendah populasinya dibandingkan ketika ditumbuhkan dalam media arsenik. Konklusinya jelas : bakteri ini lebih memilih menggunakan arsenik ketimbang fosfor ! klop dengan judulnya bukan ? Lalu buat apa arsenik itu bagi bakteri? Ini yang menarik. [caption id="attachment_76551" align="alignleft" width="276" caption="academic.brooklyn.cuny.edu"]

129164422090440117

[/caption] Alih-alih merusak sistem metabolisme, justru arsenik kemudian "menyelinap" dalam banyak makromolekul di dalam bakteri tersebut. Hasil analisis sinar X yang dilakukan para peneliti, diduga arsenik menggantikan posisi fosfor sebagai penyusun DNA di dalam sel bakteri. Dalam kondisi normal, fosfor-lah yang menjembatani nukleotida dalam satu untai DNA lewat sebuah ikatan yang disebut dengan "fosfodiester" (lihat Gambar). Uniknya memang, secara kimia Arsenik memiliki karakteristik yang mirip karena memang berada di kelas periode yang sama di tabel unsur kimia. Sehingga sangat masuk akal jika ikatan ester ini kemudian diganti oleh arsenik. Lihat saja senyawa "arsenic acid triethyl ester", ada gugus ester yang "kawin" dengan arsenik disitu. [caption id="attachment_76545" align="alignright" width="229" caption="http://www.peptidesynthetics.co.uk"]

12916411421172210011

[/caption] Bukan cuma menggabung dalam DNA rupanya, arsenik pun menggantikan fosfor dalam proses "phosphorylated-protein" (protein yang ditempeli fosfor), biasanya terjadi pada beberapa asam amino seperti: tyrosin, threonin, dan serin (Lihat Gambar). Phosphorylated-protein ini kemudian akan terlibat dalam berbagai proses biokimiawi seluler yang sangat penting, mulai dari siklus sel, signal sel, dan lain sebagainya. Arsenik menggantikan fosfor berikatan dengan kelompok asam amino tersebut mengkonversinya menjadi : "arsenylated-protein". Apakah masih memiliki fungsi yang sama? dugaannya : Iya ! karena jika fungsinya berubah, tentu saja kemudian sel akan mati jika ditumbuhkan dalam arsenik. Lalu apa yang bisa kita peroleh dari hasil penelitian ini? Bakteri GFAJ menunjukkan keunikan tersendiri dalam memetabolisme arsenik ini di dalam selnya yang menyebabkan efek toksiknya bisa dinetralisir. Kontras sekali jika kita bandingkan dengan tubuh kita sendiri. Arsenik yang memasuki tubuh akan mengakibatkan kerusakan pada berbagai jaringan tubuh melalui beragam mekanisme, mulai dari mengganggu enzim-enzim yang terlibat dalam proses biokimia hingga kematian (nekrosis) pada organ-organ pencernaan. "Keunikan" bakteri GFAJ tersebut bisa kita manfaatkan sebagai solusi untuk membangun "hubungan yang baik" antara sel tubuh kita dengan arsenik.  Logika ilmiah saya menyakini sepenuhnya bahwa keunikan ini didasari dengan keberadaan komponen-komponen tertentu yang unik di dalam sel sang bakteri yang bisa menjinakkan sifat racun arsenik. Entah itu enzim yang unik, atau yang lainnya. Yang pasti, dengan memahami ini secara menyeluruh maka ke depan bukan mustahil kita bisa merekayasa suatu "sistem" yang bisa dimanfaatkan manusia untuk (juga) menetralisir racun arsenik. Tentu saja jalan menuju itu masih sangat panjang, tapi setidaknya temuan di dunia mikroskopis ini menunjukkan sebuah jalan cerah bagi kehidupan di dunia makroskopis, termasuk manusia ! Bakteri yang lebih tangguh dari Jet-Li ini punya potensi untuk menujukkan jalan dalam rangka menyelamatkan umat manusia dari keracunan arsenik !