Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Baru: Pengendalian Gen Jarak Jauh Tertua di Dunia Hewan Awal

Menemukan kapan dan bagaimana mekanisme regulasi gen distal pertama kali berkembang serta memahami implikasinya pada evolusi dan biologi modern.

07 Mei 2025, 22.02 WIB

137 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Regulasi gen dari jarak jauh diperkirakan sudah ada sejak 650 hingga 700 juta tahun lalu, lebih awal dari yang diperkirakan.
Penelitian pada organisme laut seperti jellyfish dan sponge memberikan wawasan baru tentang mekanisme regulasi gen yang kompleks.
Temuan ini dapat membantu memahami evolusi sistem regulasi gen dan dampaknya terhadap kesehatan manusia.

Barcelona, Catalonia, Spanyol - Para ilmuwan dari Spanyol menemukan bahwa mekanisme pengontrolan gen dari jarak jauh, yang dikenal sebagai regulasi gen distal, sudah ada sejak 650 sampai 700 juta tahun yang lalu. Penemuan ini memindahkan titik awal evolusi sistem pengendalian gen lebih awal 150 juta tahun dari perkiraan sebelumnya.

Mekanisme ini memungkinkan organisme multiseluler untuk mengaktifkan atau mematikan gen dengan presisi tinggi menggunakan lipatan DNA dalam bentuk tiga dimensi. Ini penting agar berbagai jenis sel dapat berkembang dari DNA yang sama tanpa harus mengubah keseluruhan blueprint genom.

Dari studi terhadap 11 spesies hewan purba termasuk ubur-ubur sisir dan spons, ditemukan ribuan loop DNA yang menunjukkan regulasi gen distal, bahkan tanpa protein CTCF yang selama ini dianggap esensial dalam vertebrata. Hal ini menunjukkan evolusi memiliki berbagai cara mencapai fungsi yang sama.

Teknologi Micro-C digunakan untuk memetakan bentuk lipatan DNA dalam inti sel dengan detail tinggi. Dengan teknologi ini mereka melihat bahwa organisme purba menggunakan protein berbeda untuk membentuk loop DNA yang mengaktifkan gen dari jarak jauh.

Penemuan ini memberi pemahaman baru tentang bagaimana regulasi gen berevolusi sekaligus menawarkan wawasan penting untuk penelitian penyakit yang muncul akibat kegagalan sistem regulasi gen pada manusia saat ini.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan ini meredefinisi pemahaman kita tentang kompleksitas evolusi genetika yang sudah ada sejak awal kehidupan hewan. Ini menunjukkan bahwa evolusi itu fleksibel dan inovatif, menggunakan berbagai alat berbeda untuk menyelesaikan masalah yang sama, yang menginspirasi riset lebih mendalam tentang mekanisme pengendalian genetik.

--------------------

Analisis Ahli:

Arnau Sebe-Pedrós: Penelitian ini membuka pintu untuk memahami bagaimana pengaturan genetik lintas spesies berkembang dan memperlihatkan potensi penelitian lebih luas di biologi evolusi dan genetika fungsional.

Marc A. Marti-Renom: Fakta bahwa beda protein dapat mengatur loop DNA mengilustrasikan kehebatan evolusi untuk menemukan beragam solusi genetik. Ini dapat mengarah pada pendekatan baru untuk kerusakan sistem genetik terkait penyakit.

--------------------

What's Next: Dengan pemahaman baru ini, kemungkinan akan berkembang teknologi pengobatan genetik yang lebih canggih dan metode baru untuk memperbaiki gangguan pengaturan gen yang menyebabkan penyakit pada manusia.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/secrets-of-genetic-control-comb-jelly

Pertanyaan Terkait

Apa temuan terbaru tentang regulasi gen yang dibahas dalam artikel ini?

Temuan terbaru menunjukkan bahwa regulasi distal berkembang lebih awal dalam sejarah evolusi dari yang diperkirakan, sekitar 650 hingga 700 juta tahun yang lalu.

Mengapa penelitian pada jellyfish dan sponge penting dalam memahami regulasi gen?

Penelitian pada jellyfish dan sponge memberikan wawasan tentang mekanisme regulasi gen yang lebih kompleks pada organisme awal, membantu ilmuwan memahami evolusi regulasi gen.

Apa itu Micro-C dan bagaimana teknik ini berkontribusi pada penelitian?

Micro-C adalah teknik yang digunakan untuk memetakan struktur tiga dimensi DNA dalam sel, memungkinkan analisis lebih dalam tentang bagaimana gen diatur.

Apa implikasi dari temuan ini terhadap pemahaman kita tentang evolusi?

Temuan ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana sistem kontrol genetik muncul dan dapat membantu memahami dan memperbaiki penyakit terkait regulasi gen.

Siapa penulis utama dari studi ini dan apa perannya?

Penulis utama adalah Dr. Iana Kim, yang menjelaskan bahwa kompleksitas regulasi genetik telah ada jauh lebih awal dalam sejarah evolusi.