Genom: Cetak Biru dan Informasi Kehidupan

Oleh Dola Octavia

Apakah hidup itu?

Dunia kehidupan sangatlah mengagumkan. Bagi banyak orang, baik itu ahli atau awam, jeli atau buta, religius atau tidak, hidup memiliki makna yang khusus pada masing-masing pemiliknya. Saya pribadi percaya bahwa belum ada pernyataan ilmiah yang dapat menjelaskan makna hidup secara memuaskan. Ensiklopedia Britanica dan juga kebanyakan buku-buku biologi lainnya mendefinisikan hidup sebagai kepekaan, pertumbuhan, metabolisme, transformasi energi dan reproduksi(1). Sebagai catatan, faktor-faktor ini sesungguhnya adalah ciri-ciri (karakter) hidup, bukan hidup itu sendiri. sebatang pohon dan sepotong kayu adalah dua hal yang berbeda. Secara definisi, batang pohon adalah makhluk hidup sedangkan kayu tidak (atau dulunya hidup). Komposisi material saja tidaklah mendefinisikan hidup tetapi proses-proses yang mencirikan kehidupan yang terjadi di dalamnya. Almarhum Dr Henry Morris dari Institute of Creation Research (ICR) menegaskan tentang pengecualian hidup sebagai satu-satunya hal di alam yang dapat melawan hukum entropi (degradasi; pembusukan)(2). Proses-proses hidup, misal pertumbuhan, mampu membalik hukum entropi, setidaknya sampai taraf tertentu. Hal ini merupakan proses pengecualian di seluruh alam semesta. Ini juga berarti bahwa hidup itu lebih daripada unsur fisik dan kimia(3). Hidup memiliki sesuatu yang melebihi prinsip alamiah dan ilmiah.

Apakah genom itu?

Genom (Inggris: genome) didefinisikan oleh konsortium Human Genome Project sebagai paket lengkap dari DNA yang dimiliki oleh suatu organisme, termasuk semua gen-gennya(4). Tiap genom mengandung semua informasi yang diperlukan untuk membangun dan menjaga organisme tersebut supaya tetap hidup. DNA (deoxyribose nucleic acid) yang menyusun genome merupakan biomolekul kompleks. DNA tersusun sebagai molekul spiral ganda yang terkemas di dalam nukleus sel. Genom membawa informasi kehidupan. Informasi ini ada dalam bentuk kode DNA, yang bisa dibayangkan seperti kode Morse. Informasi yang dikandung suatu genom mendefinisikan tentang cara ‘membuat’ atau ‘menjadi’ suatu sel. Genom dari sel amuba mengandung informasi untuk membuat dan merawat komponen-komponen dari sel amuba. Satu sel dari pohon apel mengandung informasi genomik untuk membuat bermacam-macam tipe sel pohon apel (termasuk buah apel itu sendiri). Sebuah sel dari tubuh manusia mengandung set genom manusia, bukan apel.

DNA genom dari semua makhluk hidup di alam tersusun dari bahan-bahan atau unsur-unsur yang sama. Terdapat molekul gula yang disebut ribose, grup fosfat dan empat molekul basa yang berbeda (A, G, C dan T) yang berfungsi sebagai ‘huruf’ dalam kode DNA. Akan tetapi, komposisi dan proporsi dari basa-basa inilah yang membedakan satu organisme dari organisme lainnya. Perbedaan ini mencerminkan keunikan informasi atau isi yang dikode oleh DNA genom. Hal ini diilustrasikan oleh adanya banyak buku dalam berbagai bahasa di dunia yang tersusun dari ‘hanya’ 26 buah huruf abjad.

Informasi dan genom

Penciptaan dan pemaknaan (pengertian atau interpretasi) dari informasi, misal dalam bahasa lisan dan tulisan atau Bahasa pemrograman computer, selalu dibuktikan sebagai hasil aplikasi/penerapan dari intelijen (kecerdasan). Proses-proses acak semata-mata dan waktu tidaklah cukup untuk menjadi sumber dari informasi[1]. Seperti diilustrasikan oleh Gitt (2011), sebagai hal yang non-material, informasi tidaklah tunduk mengikuti hukum-hukum alam di dalam semesta yang bersifat material, misal hukum-hukum termodinamika(3). Informasi dapat diciptakan dan dihancurkan, tidak seperti materi. Akan tetapi, transfer informasi dari sumber ke penerima akan membutuhkan materi. Hal ini dicontohkan oleh penulisan sebuah pesan di papan tulis menggunakan kapur. Pesan di papan tulis tersebut tidaklah berbeda secara materi dengan bubuk kapur yang dihemburkan di atas papan tulis dengan begitu saja. Pesan ini hanya akan menjadi bermakna bagi orang yang menulisnya dan orang-orang lainnya yang dapat mengartikan atau mengerti inskripsi/tulisan yang sama. Jadi, informasi memerlukan kesengajaan dan kecerdasan dalam penciptaannya dan juga konsensus di sisi penerima untuk memaknainya, sementara menggunakan materi dalam penyampaiannya. Bahkan jika medium yang berbeda digunakan, misal memakai pensil dan kertas atau surat elektronik, informasi atau pesan yang dimaksudkan akan tetap sama maknanya. Terlebih, informasi itu sendiri dapat dihancurkan dengan menghapus papan tulis atau menghancurkan medium yang menjadi pembawa pesan.

Genom mengandung informasi biologis dan molekul DNA adalah ‘kapur’ biologisnya. Asal-usul informasi biologis dalam genom telah banyak diteorikan di dalam sains. Bagaimanapun, teori-teori tersebut tidak mampu menjelaskan keberadaan sistem sel hidup yang sangat kompleks, yang mensyaratkan keberadaan atau eksistensi dari semua komponen secara bersamaan (simultan atau sekaligus). Hal ini diistilahkan sebagai ‘irreducible complexity[2] atau kompleksitas yang tidak dapat terkurangi. Skema kartun dalam Gambar 1 menggambarkan kekompleksan ini dengan lebih lanjut.

[1] Point ini diargumentasikan secara menyeluruh di buku “Without Excuse” oleh Gitt (2011)

[2] Konsep ini dirumuskan pertama kali oleh kelompok sains Intelligent Design

 

Gambar1Skema yang disederhanakan ini mencoba menjelaskan konsep ‘irreducible complexity’ dari komponen-komponen informasi biologis. Semua komponen informasif ini harus berada bersamaan supaya penguraian informasi dalam genom terjadi. DNA genom diilustrasikan dalam tiga bagian (DNA-A hingga –C) yang mana informasi DNA diterjemahkan menjadi molekul RNA (transcription) yang pada akhirnya memroduksi protein-protein (translation). Proses transkripsi (transcription) yang diilustrasikan memerlukan aktivitas Protein-A dan Protein-B sedangkan proses translasi (translation) membutuhkan gabungan ketiga protein.

Informasi dalam genom terkode di banyak level atau tingkatan, misal susunan linear (efek posisi) DNA dan struktur tiga dimensi (3D) dari genom. Banyak riset biologi molekuler mengungkap bahwa sekuen atau kode linear basa-basa DNA menentukan struktur 3 dimensi dari genom dan sangatlah penting untuk kenormalan fungsi sel. Dengan kata lain, setiap sekuen atau susunan DNA bukanlah sekedar molekul-molekul acak yang tidak bermakna atau berfungsi. Sebagai ilustrasi dari efek posisi, sekuen linear DNA dimisalkan sebagai satu paragraph dalam bab sebuah buku. Jika satu paragraf tersebut dipindahkan secara acak ke bab yang lain dalam buku maka bab asal paragraf tersebut kehilangan makna keseluruhannya (juga bab tujuannya). Mungkin paragraph tersebut masih tetap bermakna, tapi konteks bab dan buku secara keseluruhan tidaklah sama dengan awalnya. Pentingnya urutan dan sistematika susunan informasi kembali menegaskan keterlibatan kecerdasan dan kesengajaan dalam penciptaannya.

Kerusakan alam semesta dan semua di dalamnya sebagai akibat kejatuhan dunia dalam dosa juga mengimbas sistem informasi hidup di dalam genom. Dalam proses penggandaan DNA dan proses-proses selular lainnya (Gambar 1), informasi biologis dalam genom seringkali berubah (proses mutasi). Proses-proses mutasi ini hampir semuanya merugikan, contohnya pada banyak kasus kanker, dan mengubah ‘kesempurnaan’ desain awal informasi tersebut, seperti dijelaskan di paragraph sebelumnya. Meski terdapat mutasi yang masuk dalam kategori ‘menguntungkan’ dari segi fungsi biologis, tidak ada mutase yang menambahkan informasi baru ke dalam genom. Semua mutasi terjadi pada bahan informasi genom yang sudah ada[1](5).

Faktanya, dengan banyaknya mutasigenom yang merugikan bagi makhluk hidup, efek yang benar-benar terlihat dan bisa dirasakan oleh makhluk hidup adalah sangat kecil dibanding probabilitas kejadian secara matematis. Jadi, angka yang ‘sebenarnya’ adalah jauh di bawah dari yang ‘seharusnya’. Hal ini dikarenakan genom makhluk hidup memiliki sistem pertahanan dan perbaikan untuk memperbaiki kerusakan-kerusakan DNA genom, yang terjadi setiap saat. Hal ini sesuai dengan Firman Tuhan dalam Ibrani 1:3 yang mengatakan bahwa (Kristus) menopang segala yang ada dengan FirmanNya yang penuh kekuasaan (lihat juga Kolose 1:17). Kalau bukan karena Kristus masih menopang setiap atom, setiap molekul, dan setiap genom yang ada di dunia ini sekarang, maka dunia akan berakhir.

Informasi biologis dalam genom tiap orang adalah unik dan mendefinisikan identitas masing-masing. Tidak ada dua orang yang sama di seluruh dunia dan di segala jaman. Bahkan, kembar identik yang memiliki DNA genom yang sama pun dapat memiliki keseluruhan informasi genom yang berbeda. Pengertian akan konsep keunikan genom ini dapat mendasari dan menguatkan kepercayaan umat Kristen terhadap konsep tubuh kebangkitan (1 Korintus 15:35-58). Seperti Kristus Yesus yang disaksikan oleh banyak orang setelah kebangkitanNya, Ia berbeda namun juga adalah Yesus yang sama yang dikenal murid-muridNya sebelum kematianNya (Yohanes 15:10-18, Kisah Rasul 1:11). Terlebih, konsep tubuh kebangkitan memberi harapan bahwa tubuh dunia kita, yang meskipun mengagumkan dari segi informasi genomnya tapi penuh kecacatan dan menuju kepastian kematian pada akhirnya, akan diubahkan sempurna dalam kekekalan.

Sebagai penutup, berikut adalah implikasi-implikasi dari penjabaran tentang genom sebagai informasi kehidupan.

  • Informasi selalu bersumber dari proses aktif pemikiran/intelejensi. Tuhan adalah sumber dari segala sesuatu, termasuk informasi di dalam genom makhluk hidup (Kolose 1:16).
  • Untuk berfungsi sempurna, komponen-komponen genom harus ada secara bersamaan sehingga hidup dimungkinkan.
  • Dunia (kosmos) diciptakan Tuhan melalui Firman. Firman adalah informasi utama dan cetak biru dari segala sesuatu (Kolose 1:16, Kejadian 1:1, Yohanes 1:1, Keluaran 3:14).
  • Firman itu, Yesus Kristus, telah menjadi manusia untuk menebus kita manusia berdosa (Yohanes 1). Marilah kita menyerahkan hidup kita padaNya dan menerima anugerah hidup kekal.

Soli deo Gloria.

References

  1. 2015. life. In Encyclopædia Britannica. Retrieved from http://www.britannica.com/topic/life
  2. Morris H. 1978. Thermodynamics and the Origin of life (Part I). Acts Facts 7.
  3. Gitt W, Compton B, Fernandez J. 2011. Without Excusefirst. Creation Book Publisher, Atlanta.
  4. http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/hgp/genome.
  5. Sanford JC. 2005. Genetic Entropy & The Mystery of the Genome, 2008th ed. FMS Publication, New York, New York, USA.

[1] Lebih lanjut tentang kerusakan informasi genom dapat dibaca di buku Sanford (2005) “Genomic Entropy and the Mystery of the Genome”