Melihat Bentuk dan Warna Virus dengan 'Tembakan' Mikroskop Cryo-EM

Warsono - Kamis, 7 Februari 2019 | 08:30 WIB

Royal Swedish Academy of Sciences

Nationalgeographic.co.id - Bola mirip kaleidoskop di atas sebenarnya adalah virus Zika dengan kode warna. Jutaan virus itu bisa muat dalam titik yang mengakhiri kalimat ini.

Kita bisa melihat virus ini berkat mikroskop cryo-electron (cryo-EM), teknik pencitraan luar biasa dingin. Ilmuwan pun dapat memvisualisasikan molekul, yang memudahkan dalam mempelajari cara kerja sel hidup.

Cryo-EM menembakkan berkas elektron pada lapisan air yang dibekukan-dalam-sekejap, yang berisi salinan molekul tertentu. “Pemajanan” ini menghasilkan banyak gambar molekul 2-D dari berbagai sudut, yang digabungkan menjadi model 3-D, oleh algoritme.

Awalnya, cryo-EM menampilkan molekul sebagai gumpalan. Orang pun memandang teknik ini sebagai “blobology” alih-alih kristalografi sinar-x, teknik pencitraan resolusi tinggi yang tak mumpuni.

Pada 2013, cryo-EM mampu menghasilkan resolusi atomik untuk pertama kalinya.

Martin Hogbom/Royal Swedish Academy of Sciences

Cryo-electron microscopy pernah direndahkan sebagai “blobology,” tetapi masa-masa itu telah berlalu. Dalam beberapa tahun terakhir, citra cryo-EM berubah dari gumpalan berbonggol-bonggol—sisi kiri gambar ungu di atas—menjadi contoh yang menampilkan atom individu, seperti di sisi kanan gambar ungu dan dalam virus Zika di bagian atas halaman ini.

“Saya tidak percaya bahwa kami akan sampai pada resolusi atomik. Bahkan, sepuluh tahun silam saya agak skeptis,” kata ahli biofisika Columbia University, Joachim Frank, yang juga mendapatkan Hadiah Nobel pada 2017 dalam bidang kimia dalam mengembangkan cryo-EM.

Cryo-EM memungkinkan kita melihat protein yang menumbuhkan membran sel—bahkan “memfilmkan” molekul obat saat mengikat targetnya.

Ke mana revolusi biokimia ini akan melangkah? “Saya sangat antusias,” ungkap Frank.

Penulis: Michael Greshko