10 PENEMUAN HEBAT DALAM BIOLOGI

Bersiaplah untuk menyelam ke sepuluh penemuan biologi terpenting sampai saat ini. Ini tidak terdaftar dalam urutan tertentu karena mereka semua telah memberi dampak signifikan pada kemajuan biologi sebagai sains dan meningkatkan apa yang orang ketahui dan pahami tentang dunia kehidupan.

MELIHAT YANG TAK TERLIHAT

Sebelum tahun 1675, orang percaya satu-satunya makhluk hidup yang ada adalah yang bisa mereka lihat. Tahun itu, seorang pedagang kain Belanda bernama Antony van Leeuwenhoek menemukan dunia mikroba dengan mengintip melalui mikroskop buatan sendiri. Van Leeuwenhoek adalah orang pertama yang melihat bakteri, yang digambarkannya sebagai hewan kecil yang bergerak di sini, di sana, dan di mana-mana. Penemuannya tentang alam semesta yang sebelumnya tak terlihat tidak hanya mengubah pandangan dunia orang di dalam tetapi juga meletakkan dasar bagi pemahaman bahwa mikroba menyebabkan penyakit.

MENEMUKAN PENISILIN, ANTIBIOTIK PERTAMA

Orang-orang hanya memiliki sedikit alat untuk melawan infeksi bakteri sampai Alexander Fleming menemukan sifat antibakteri penisilin pada tahun 1928. Fleming sedang mempelajari strain bakteri staphylococcus ketika beberapa cawan petrinya terkontaminasi jamur Penicillium . Yang mengejutkan Fleming, dimanapun Penicillium tumbuh di cawan petri, jamur tersebut menghambat pertumbuhan bakteri staphylococcus.

Senyawa penisilin dimurnikan dari cetakan dan pertama kali digunakan untuk mengobati infeksi pada tentara selama Perang Dunia II. Segera setelah perang, "obat ajaib" digunakan untuk mengobati infeksi di masyarakat umum, dan perlombaan untuk menemukan antibiotik tambahan telah menyala.

MELINDUNGI ORANG DARI CACAR

Maukah Anda percaya bahwa gagasan menginokulasi orang-orang melawan penyakit seperti cacar, campak, dan gondok berasal dari Cina kuno? Penyembuh di sana menceburkan kerudung yang diambil dari korban cacar ke dalam bedak dan meniup debu ini ke lubang hidung pasien mereka. Kotor seperti ini mungkin terdengar, penyembuh purba ini sebenarnya menginokulasi pasien mereka untuk membantu mencegah penyebaran penyakit ini.

Praktik ini meletakkan dasar bagi karya Dr. Edward Jenner, yang mengembangkan vaksin pertama melawan cacar air, pada tahun 1796. Vaksin cacar sangat efektif sehingga dokter dapat benar-benar membasmi penyakit ini dari populasi manusia. Bayangkan itu: penyakit yang menewaskan jutaan orang benar-benar hilang. (Dan sekarang, dengan menggunakan strategi yang sama, kami sangat dekat dengan pemberantasan polio!)

MENDEFINISIKAN STRUKTUR DNA

James Watson dan Francis Crick menemukan bagaimana sebuah kode dapat ditangkap dalam struktur molekul DNA, membuka pintu untuk memahami bagaimana DNA membawa cetak biru untuk protein. Mereka mengusulkan agar DNA dibuat dari dua rantai nukleotida yang berjalan dalam arah yang berlawanan dan disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa nitrogen. Dengan menggunakan pelat logam untuk mewakili basis, mereka membangun sebuah model DNA raksasa yang benar-benar bisa diterima dengan benar.

MENEMUKAN DAN MELAWAN GEN YANG CACAT

Pada tanggal 24 Agustus 1989, para ilmuwan mengumumkan penemuan mereka penyebab penyakit genetik yang pertama diketahui: Mereka menemukan sebuah penghilangan kecil dari gen pada Kromosom 7 yang mengakibatkan penyakit genetik kronik cystic fibrosis. Identifikasi cacat genetik ini, dan kesadaran bahwa cacat ini menyebabkan penyakit, membuka pintu air penelitian genetik

Sejak hari yang menentukan itu, gen untuk penyakit lain, seperti penyakit Huntington, bentuk kanker payudara yang diwariskan, anemia sel sabit, sindrom Down, penyakit Tay-Sachs, hemofilia, dan distrofi otot, telah ditemukan. Tes genetik untuk penyakit ini tersedia untuk mendeteksi apakah bayi yang belum lahir memiliki gen yang cacat atau apakah dua calon orang tua kemungkinan akan menghasilkan bayi yang terkena dampak. Dan mengetahui apa penyebab penyakit ini memungkinkan peneliti untuk fokus pada cara-cara untuk bisa menyembuhkan penyakit.

MENEMUKAN PRINSIP-PRINSIP GENETIK MODERN

Gregor Mendel, seorang biarawan Austria abad ke-19, menggunakan tanaman kacang polong untuk melakukan penelitian dasar tentang keturunan yang menjadi dasar konsep genetik hingga saat ini. Karena tanaman kacang memiliki sejumlah sifat yang mudah diamati - kacang polong halus versus kacang polong keriput, tanaman tinggi versus tanaman pendek, dan seterusnya - Mendel dapat mengamati hasil penyerbukan silang dan menumbuhkan berbagai jenis tanaman kacang polong.

Melalui eksperimennya, Mendel dapat menetapkan bahwa faktor genetik diturunkan dari orang tua ke keturunannya dan tetap tidak berubah pada keturunannya sehingga mereka dapat diteruskan lagi ke generasi berikutnya. Meski karyanya sudah dilakukan sebelum ditemukannya DNA dan kromosom, prinsip genetik dominasi, segregasi, dan bermacam-macam independen yang awalnya didefinisikan Mendel masih digunakan hingga saat ini.

MENGEMBANGKAN TEORI SELEKSI ALAM

Studi Charles Darwin terhadap kura-kura dan kura-kura raksasa di Kepulauan Galapagos menyebabkan teori seleksi alamnya yang terkenal (juga dikenal sebagai "survival of the fittest"), yang dia terbitkan dalam buku tahun 1859 berjudul On the Origin of Species. Poin utama teori Darwin adalah bahwa organisme dengan sifat yang lebih sesuai dengan kondisi di mana mereka tinggal cenderung bertahan dan bereproduksi, meneruskan sifat mereka ke generasi mendatang.

Variasi yang lebih sesuai ini cenderung berkembang di daerah tertentu, sedangkan variasi spesies yang tidak sesuai sama sekali tidak dilakukan dengan baik atau mati saja. Dengan demikian, seiring berjalannya waktu, ciri-ciri yang terlihat pada populasi organisme di daerah tertentu bisa berubah. Pentingnya teori seleksi alam Darwin dapat dilihat saat ini dalam evolusi strain bakteri resisten antibiotik.

MERUMUSKAN TEORI SEL

Pada tahun 1839, ahli zoologi Theodor Schwann dan ahli botani Matthias Schleiden sedang berbicara di sebuah pesta makan malam tentang penelitian mereka. Sebagai Schleiden menggambarkan sel tumbuhan yang telah dia pelajari, Schwann diserang oleh kesamaan mereka dengan sel hewan. Kesamaan antara dua jenis sel tersebut menghasilkan pembentukan teori sel, yang terdiri dari tiga gagasan utama:

Semua makhluk hidup terbuat dari sel.

Sel adalah unit terkecil makhluk hidup.

Semua sel berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya.

AMPLIFIKASI DNA DENGAN PCR

Pada tahun 1983, Kary Mullis menemukan polymerase chain reaction (PCR), sebuah proses yang memungkinkan ilmuwan membuat banyak salinan molekul DNA yang kemudian dapat mereka pelajari. Saat ini, PCR digunakan untuk

Membuat banyak DNA untuk sekuensing

Menemukan dan menganalisis DNA dari sampel yang sangat kecil untuk digunakan dalam forensik

Mendeteksi adanya mikroba penyebab penyakit pada sampel manusia

Memproduksi banyak salinan gen untuk rekayasa genetika

MENGEDIT DNA DENGAN CRISPR

Ahli mikrobiologi Prancis Emmanuelle Charpentier tergelitik oleh sepotong DNA berulang yang aneh yang disebut CRISPR yang digunakan bakteri untuk mempertahankan diri terhadap virus. Karyanya menyebabkan sebuah terobosan bagaimana molekul RNA di dalam bakteri Streptococcus pyogenes berinteraksi dengan potongan DNA ini. Kemudian, Charpentier bekerja sama dengan ahli biologi Amerika Jennifer Doudna dan kedua ilmuwan tersebut mengetahui bagaimana RNA, DNA, dan protein yang disebut cas9 bekerja untuk menciptakan sistem pengeditan gen yang sangat bertarget pada bakteri.

Bakteri menggunakan sistem pengeditan gen ini untuk menyimpan salinan kode DNA virus sehingga mereka dapat mempertahankan diri dari serangan virus di masa mendatang. Itu sangat keren, tapi alasan sesungguhnya penemuan ini membuat daftar ini karena para ilmuwan di seluruh dunia sekarang mengeksplorasi bagaimana mereka dapat menggunakan sistem pengeditan gen bakteri ini untuk mengedit gen spesies lain.

Kemungkinannya sangat luas (dan ada yang menakutkan), namun harapan utama adalah ilmuwan akan dapat menggunakan sistem ini untuk mengobati penyakit genetik dengan mengganti gen yang cacat dengan yang normal. Meskipun penemuan ini sangat baru, kami yakin bahwa kami akan banyak mendengar tentang CRISPR di masa mendatang.

SUMBER:

ads

10 PENEMUAN HEBAT DALAM BIOLOGI