Sistem baru yang dapat mereplikasi dengan sendiri diatur oleh tenaga mekanika

Kata Kunci: kimia, sistem baru, sulfida, tenaga mekanik

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 25-08-2010

Para ahli kimia dari Belanda dan Inggris telah menemukan sistem baru yang dapat mereplikasi dengan sendiri yang dipicu oleh tenaga mekanika. Sungguh membangkitkan minat sekali, tipe tenaga yang diterapkan pada sistem ini mendikte pola pereplikasian dengan sendiri. Pekerjaan ini dapat mempunyai implikasi bagi asal muasal kehidupan di Bumi.
Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh Sijbren Otto dari University of Groningen di Belanda, menyelidiki perakitan dengan sendiri rangkaian peptida pendek di larutan. Peptida tersebut mempunyai kelompok  inti cincin phenyl yang memuat sepasang kelompok sulfida yang dapat mengunci beberapa molekul bersama-sama pada formasi cincin untuk membentuk  makrosiklus dengan tiga sampai tujuh unit di setiap cincinnya. Para peneliti menemukan bahwa enam atau tujuh unit cincin dapat mengenali diri mereka sendiri dan perakitan dengan sendiri kedalam tumpukan pipa, yang membentuk serat panjang. Perakitan dengan sendiri ini menarik larutan keluar dari keseimbangan dan memperlakukan formasi enam atau tujuh unit cincin yang dihasilkan pada proses pereplikasian sendiri.
Bagaimanapun, muncul adanya teka-teki. ‘Pada akhirnya kita hanya mengaduk larutan kami, namun kita menemukan bahwa kita tidak mampu mereproduksi eksperimen kami,’ kata Otto. Kadang-kadang beberapa serat berisi enam unit cincin yang akan dibentuk, di lain waktu tujuh unit cincin – namun tidak pernah keduanya pada campuran yang sama. ‘Kita memutuskan pengadukan sangatlah sulit untuk dikontrol lalu kita mulai menggoyang-goyangkan larutan. Lalu kita menemukan bahwa kita hanya memproduksi serat-serat yang berisi enam unit makrosiklus tetapi bukannya heptamer.’
Hal ini secara efektif memecahkan teka-teki tersebut. Saat tim ini menguji keadaan pengadukan mereka mengetahui bahwa kadang-kadang botol labu ditempatkan disekeliling pelat pengadukan, menghasilkan jumlah agitasi tertentu. Saat pengadukan dikontrol dengan seksama, sampelnya memproduksi serat-serat yang berisi hanya heptamer saja.
‘Serat ini muncul pada ujung-ujung mereka, dan anda dapat membantu menumbuhkannya denagn menyediakan ujung-ujung lebih – dengan memecahkan strukturnya,’ kata Otto. Penggoyangan secara relatif gangguan yang halus dan memecah serat-serat yang sangat lemah secara inheren – pada kasus serat hexamer ini, jelas Otto. Hal ini mengarahkan pada serat hexamer lebih yang dihasilkan, menghasilkan heptamer apapun bagi blok pembangun. ‘Namun jika anda mengaduk campuran ini anda akan memecah kedua heptamer dan hexamer – lalu hal ini merupakan masalah dimana satunya tumbuh lebih cepat,’ kata Otto. ‘Heptamer melakukannya dabn keluar sebagai pemenang.’
Otto mengatakan bahwa sistem mereka mendemonstrasikan kedua perakitan dan pereplikasian dengan sendirinya, membawa sistem pereplikasian dengan sendiri yag palsu menuju tingkat kekompleksifitasan lebih tinggi dari pada yang biasanya dilihat.
Daniel Frankel, dari University of Newcastle di Inggris, menelit suatu cara dimana molekul prebiotic secara simultan dapat merakit dengan sendirinya guna membentuk penggerak kehidupan pertama kali di Bumi. ‘Kemugkinan tenaga mekanika yang sederhana sebagai tekanan seleksi evolusioner menganjurkan sebuah langkah yang masuk akal pada ilmu kimiawi prebiotic yang dapat membantu menjelaskan formasi biopolymers dan molekul kompleks pada ketiadaan beberapa enzim,’ katanya.