Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Baru: Sel Mengunci Gen dalam Berbagai Tingkat Ekspresi, Bukan Hanya On/Off

Menunjukkan bahwa ingatan epigenetik dalam sel bukan hanya 'on' atau 'off' melainkan dapat berada di berbagai tingkat ekspresi gen, yang membuka kemungkinan lebih banyak tipe sel dan pemahaman baru tentang identitas sel serta aplikasi medis.

10 Sep 2025, 06.42 WIB

215 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Memori epigenetik tidak hanya bersifat biner, tetapi ada spektrum dalam ekspresi gen.
Penemuan ini dapat mengubah pemahaman kita tentang identitas sel dan potensi berbagai tipe sel yang ada dalam tubuh.
Implikasi dari penelitian ini relevan untuk kanker dan pengembangan biologi sintetis.

Cambridge, Amerika Serikat - Untuk waktu yang lama, para ilmuwan percaya bahwa gen dalam sel dikunci dalam kondisi hanya dua, yaitu menyala (on) atau mati (off), yang membuat setiap sel mempertahankan identitasnya dengan jelas. Proses penguncian ini dilakukan oleh metilasi DNA yang berperan sebagai ingatan epigenetik agar sel seperti kulit tidak berubah menjadi jenis sel lain seperti neuron.

Namun, para peneliti dari MIT, termasuk Domitilla Del Vecchio dan timnya, menemukan sesuatu yang mengejutkan. Mereka menguji sel hamster ovarium dengan gen yang diprogram agar menyala pada tingkat berbeda-beda. Saat diberi metilasi DNA, mereka mengira gen akan kembali ke posisi on atau off, tapi yang terjadi adalah sel tetap mempertahankan tingkat ekspresi gen masing-masing sesuai setting awalnya.

Ini menunjukkan bahwa ekspresi gen tidak hanya hitam-putih tapi bisa berada di berbagai tingkat di antara keduanya, yang disebut sebagai memori analog. Para peneliti mengamati bahwa kondisi ini bertahan selama lebih dari lima bulan, membuktikan bahwa ini bukan hanya fase sementara melainkan keadaan stabil yang baru.

Temuan ini memiliki implikasi besar, terutama untuk memahami beragam jenis sel yang lebih luas dari yang diketahui saat ini dan juga terkait dengan penyakit seperti kanker, di mana sel bisa mengubah ekspresinya untuk bertahan dari terapi. Selain itu, dalam bidang biologi sintetik, memori analog ini bisa dimanfaatkan untuk desain jaringan dan organ buatan dengan presisi tinggi.

Para ahli seperti Michael Elowitz dari Caltech mengapresiasi studi ini dan menggarisbawahi bagaimana evolusi telah menciptakan mekanisme memori yang lebih rumit daripada yang diperkirakan, membuka banyak kemungkinan baru di bidang biologi dan medis pada masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/cells-lock-genes-many-levels

Analisis Kami

"Temuan MIT ini benar-benar mengubah paradigma dasar dalam biologi seluler yang kita pelajari selama ini. Dengan menunjukkan ekspresi gen yang tetap stabil dalam berbagai tingkatan, kita kini dapat mengeksplorasi kompleksitas identitas sel lebih dalam yang sebelumnya tersembunyi dalam model biner sederhana."

Analisis Ahli

Michael Elowitz

"Del Vecchio dan rekan telah menunjukkan dengan indah bagaimana memori analog dapat muncul melalui modifikasi kimia pada DNA, memungkinkan kita untuk memanfaatkan mekanisme evolusi ini dalam biologi sintetik."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, pemahaman tentang memori epigenetik analog akan memperluas klasifikasi jenis sel dan memungkinkan pengembangan terapi kanker yang lebih efektif serta aplikasi biologi sintetis yang lebih presisi.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para insinyur MIT mengenai memori epigenetik?

Para insinyur MIT menemukan bahwa memori epigenetik tidak hanya bersifat biner, tetapi dapat berada dalam spektrum ekspresi gen.

Mengapa pemahaman lama tentang metilasi DNA dianggap salah?

Pemahaman lama tentang metilasi DNA dianggap salah karena penelitian menunjukkan bahwa sel dapat mempertahankan tingkat ekspresi gen yang berbeda dan tidak hanya dalam keadaan on atau off.

Apa yang terjadi ketika sel-sel hamster ovarium direkayasa untuk mengekspresikan gen target?

Ketika sel-sel hamster ovarium direkayasa, beberapa sel berpendar terang, yang lain redup, dan beberapa sepenuhnya mati, tetapi level ekspresi awalnya tetap terjaga.

Apa implikasi dari penemuan ini terhadap kesehatan dan penyakit?

Penemuan ini membuka kemungkinan bahwa ada lebih banyak jenis sel dalam tubuh kita daripada yang kita ketahui, yang dapat berperan dalam kesehatan dan penyakit.

Siapa yang memberikan pujian terhadap penelitian ini dan dari mana mereka berasal?

Michael Elowitz dari Caltech memberikan pujian terhadap penelitian ini.