Tonjol saintis tempatan

Program Angkasawan Negara (PAN) akan diingati sebagai peristiwa bersejarah Malaysia menghantar angkasawannya Datuk Dr. Shekih Muszaphar Sukor Sheikh Mustapha ke Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS).
PAN telah merintis jalan kepada saintis tempatan membuktikan kehebatan mereka dalam penyelidikan.
Peristiwa tersebut tercatat pada hari Rabu 10 Oktober 2007. Tahun ini genaplah enam tahun kejayaan tersebut terpahat dalam lipatan sejarah.
Umum mengetahui, Angkasawan Negara itu berlepas dengan membawa penyelidikan tempatan melibatkan pelbagai bidang dari beberapa universiti tempatan.
Satu daripada penyelidikan tersebut ialah pengkristalan protein atau penghabluran protein yang dijalankan oleh Prof Dr. Raja Noor Zaliha dari Fakulti Bioteknologi dan Sains Biomolekul , UPM.
Selepas misi ke angkasa enam tahun lalu, penyelidikan tersebut masih diteruskan dengan kerjasama Agensi Pentadbiran dan Aeronautik Kebangsaan (NASA), Agensi Angkasa Eropah (ESA) dan Agensi Penerokaan Angkasa Lepas Jepun (JAXA). Banyak pihak luar termasuk agensi-agensi terbabit membuka mata mengenai kemampuan saintis Malaysia.

Saintis Malaysia terbabit dalam penyelidikan mikrograviti di Stesen Angkasa Antarabangsa.

Sebagai contoh, kejayaan Dr. Raja Noor Zaliha membuka mata JAXA untuk meneruskan program penghantaran protein ke angkasa lepas atau tepatnya ke ISS hingga kini.
Dr. Raja Noor Zaliha berkata, program tersebut melibatkan enam siri penghantaran sampel protein yang akan berakhir atau memasuki siri keenam pada Disember tahun ini.
Program tersebut secara keseluruhannya melibatkan penghantaran 24 sampel protein ke ISS melalui enam penerbangan hasil kerjasama JAXA yang mana bahan eksperimen menggunakan penerbangan tanpa pemandu tetapi di bawa balik ke bumi menggunakan roket Soyuz yang berbeza.
Beliau yang ditemui di UPM baru-baru ini berkongsi perkembangan penyelidikan tersebut berkata, persekitaran mikrograviti membuka ruang untuk mengkaji proses pembentukan kristal protein dengan susunan molekul yang lebih baik.
Keadaan itu akan menghasilkan struktur protein beresolusi tinggi yang diperlukan bagi mengukuhkan lagi mekanisme molekular tindakbalas biologi bagi ciptaan ubat secara rasional dan rekaan protein khususnya lipase dengan tindakbalas yang telah diubahsuai dan dapat berfungsi untuk kegunaan industri yang spesifik
Kesemua enzim yang diguna dalam program itu mempunyai kepentingan dalam industri seperti lipases dan proteases.
Objektif khusus program tersebut ialah untuk mengkaji kesan mikrograviti terhadap sifat pembentukan hablur enzim tersebut, mengenal pasti struktur 3D enzim terpilih dan juga membuat perbandingan struktur 3D enzim yang terbentuk di bumi dan di persekitaran angkasa.
Berdasarkan latar belakang , beliau bermula dengan penyelidikan awal pada 2002 menerusi projek Top Down dalam Rancangan Malaysia Kelapan (RKMK-8).
Protein yang terlibat ialah enzim lipase T1 yang sesuai digunakan dalam industri dan penting dalam industri termasuk oleokimia, pembersih (pencuci), makanan dan famaseutikal di hasilkan oleh mikroorganisme termofil.

DR. Raja Noor Zaliha Raja Abdul rahman bersama penyelidik lain menunjukkan kristal protein yang terbentuk selepas di bawa dari ISS.

Katanya, beliau memulakan kajian dengan mengambil sampel sisa buangan daripada kilang kelapa sawit.
Sampel tersebut dieram pada suhu tinggi yang mana satu-satunya unsur karbon yang dibekalkan adalah minyak zaitun bagi memastikan cuma mikroorganisme yang tahan suhu tinggi dan berupaya menghidrolisiskan minyak zaitun dapat diperkayakan dalam media.
Kultur bakteria ini kemudiannya disaring untuk mengenalpasti bakteria yang menghasilkan lipase termostabil (stabil pada suhu tinggi) dan kemudian bakteria tersebut dipencilkan.
Beliau dan kumpulannya telah berjaya menemui bakteria spesies baru iaitu Geobacillus zalihae strain T1 yang berkeupayaan mengeluarkan enzim yang sangat stabil pada suhu tinggi.
Lipase T1 juga sanat stabil pada pH 8 hingga 11 - keadaan alkali yang baik untuk detergen.
Pengkristalan protein pada suhu yang tinggi sehingga melebihi 60 darjah Celsius adalah penemuan baru.
Biasanya, penghabluran protein dilakukan pada suhu rendah daripada 25 darjah Celsius supaya struktur protein kurang fleksibel dan memudahkan lagi proses pengkristalan.
Sebenarnya, struktur 3D protein yang menentukan fungsi sesuatu protein hasil daripada corak lipatan protein yang unik.
Tujuan penyelidikan tersebut dibawa ke angkasa ialah untuk menghasilkan kristal protein terpilih berkualiti tinggi dan memahami pertumbuhan dinamik protein dalam persekitaran mikrograviti.
Apa yang berlaku di Bumi ialah graviti menganggu pembentukan kristal protein dan seterusnya mempengaruhi struktur 3D keseluruhan protein tersebut, katanya.
Kesan mikrograviti di ISS boleh menawarkan suasana ideal untuk pengkristalan.
Tambahan pula pada persekitaran mikrograviti di angkasa lepas, tanpa adanya kesan graviti tidak berlaku sedimentasi dan arus perolakan yang menganggu pertumbuhan kristal.

Kristal protein yang terbentuk hasil penyelidikan mikrograviti.

Oleh itu kata Dr. Raja Noor. Zaliha, bentuk kristal yang boleh dihasilkan di angkasa lebih besar, tulen dan tidak cacat.
Menurut beliau lagi kajian struktur protein itu membolehkan fungsi dan strukturnya ditentukan dengan melihat kepada pembentukan kristal protein dihasilkan.
Oleh itu, sekiranya saiz kristal yang dihasilkan secara relatifnya lebih besar,kajian lebih terperinci dan tepat dapat dijalankan dan kerja-kerja manipulasi atau mereka bentuk dapat dilakukan ke atas protein tersebut.
Beliau menambah, penyelidikan mengenai penghasilan enzim T1 lipase dari bakteria spesies baru iaitu Geobacillus zalihae strain T1 ini telah pun dipatenkan di Malaysia, Amerika Syarikat (AS) , Eropah dan Jepun manakala penyelidikan pengkristalan protein ini di mikrograviti yang telah pun difailkan di Malaysia dan AS.
Beliau berkata, kerja-kerja penyelidikan tersebut PAN masih berjalan dalam konteks penyelidikan .
Kejayaan tersebut menunjukkan penyelidikan di angkasa yang sebelum ini tidak dijalankan di negara ini, kini memberi harapan baru dalam usaha mengenengahkan saintis tempatan ke mata dunia.
Menurut beliau, penyelidikan mengenai pengkristalan protein itu tersenarai dalam penyelidikan mikrograviti dalam laman web NASA serta JAXA.
Beliau berkata ,jika sebelum ini perkakasan yang digunakan semasa PAN ialah High Density Protein Crsytal Growth (HDPCG), dengan kerjasama JAXA, perkakasan baru telah diperkenalkan iaitu JAXA Crystallization Box(JCB).
"Berdasarkan kajian dari mikrograviti melalui PAN dan kerjasama dengan JAXA, kami juga berjaya menghasil beberapa protein baru yang lebih baik dan specific dengan mengubahsuai protein asal.
"Selain daripada beberapa hasil kajian saintifik yang telah diterbitkan dalam jurnal,'' kata Dr. Raja Noor. Zaliha.
Malaysia juga memperoleh manfaat daripada penyelidikan tersebut melalui pembangunan modal insan atau sumber manusia dengan kepakaran baru dalam bidang biologi struktur.
Ini terbukti sejak program mikrograviti hasil kerjasama dengan JAXA yang dijalankan di Modul Eksperimen Jepun di ISS yang dinamakan Kibo itu bermula pada tahun 2009 , sebanyak lapan pelajar peringkat doktor falsafah, tujuh peringkat sarjana dan dua lagi pembantu penyelidik telah terlibat dalam program ini.
Pada masa sama, pelajar doktor falsafah (PhD) pertama UPM dari misi penghantaran PCG#1 telah pun tamat pengajian tahun ini.