Genome Bunga Karang Sponge Perjalanan Multiseluler

Tinuku
(KeSimpulan) Peneliti memeras otak mencari petunjuk evolusi dari pengurutan gen. Dengan tubuh yang sederhana tanpa organ, otot dan sel saraf, sponge laut (bunga karang) yang kaya luput dipelajari. Organisme yang sederhana ini secara tegas menuju ambang pintu mengungkap salah satu misteri besar kehidupan yaitu lompatan multicellularity.

Petunjuk fragmen molekuler dari sedimen purba menunjukkan sponge muncul sekitar 635.000.000 tahun lalu, bukti tertua metazoans (binatang multisel) di Bumi.

Sekarang, sekuens genome Great Barrier Reef demosponge (Amphimedon queenslandica) yang dilaporkan di Nature, menawarkan nuansa yang komprehensif pada mekanisme genetik yang pertama kali sel individu bekerja sama sebagai bagian dari keseluruhan yang lebih besar. Selain itu, genome ini mungkin menjelaskan bagaimana sel-sel hewan primitif pertama kali menghadapi bahaya abadi eksistensi kolektif yaitu kanker.

"Silsilah percabangan awal nenek moyang terakhir kita secara bersama, sponge bisa memberitahu kita banyak tentang apa yang dibutuhkan dalam menyusun seekor hewan," kata Mansi Srivastava, genetikawan yang sekarang menempuh postdoktoral di Massachusetts Institute of Technology di Cambridge.

Dengan lebih dari 18.000 gen individu, genome sponge merupakan toolkit beragam, koding untuk banyak proses yang meletakkan dasar bagi makhluk yang lebih kompleks. Termasuk juga mekanisme yang mengatur sel untuk patuh satu sama lain, tumbuh secara terorganisir dan mengenali interlopers. Genome juga mencakup gen yang analog, pada organisme dengan sistem neuromuskuler, kode untuk jaringan otot dan neuron.

Menurut Douglas Erwin, palaeobiolog dari Smithsonian Institution di Washington DC, kompleksitas tersebut menunjukkan bahwa sponge harus memiliki keturunan dari nenek moyang yang lebih maju dari sebelumnya yang pernah diduga. "Ini apa yang kita pikirkan pada evolusi metazoan awal," kata Erwin.

Charles Marshall, direktur University of California Museum of Paleontology di Berkeley, sependapat. "Artinya ada sebuah mesin yang rumit pada tempatnya yang sudah memiliki beberapa fungsi. Apa yang saya ingin ketahui sekarang adalah apakah semua yang dilakukan gen muncul sebelum sponge," kata Marshall.

Hasil analisis Srivastava dan rekan-rekannya menyarankan ada jendela penting, sekitar 150.000.000 - 200.000.000 tahun lalu, ketika dasar-dasar kehidupan multisel muncul. Hampir sepertiga dari perubahan genetik yang membedakan manusia dari nenek moyang terakhir bersama dengan organisme bersel satu yang berlangsung selama periode tersebut. Perubahan ini akan terjadi pada nenek moyang manusia seperti sponge.

Para peneliti juga mengidentifikasi bagian-bagian genome untuk menekan sel-sel individual yang dikorbankan untuk kepentingan kolektif. Keberadaan gen tersebut menunjukkan bentuk perlawanan untuk menghentikan sel-sel ganas, dengan kata lain sel-sel kanker adalah setua multicellularity itu sendiri.

Link tersebut mengisyaratkan 'gen' tertentu yang berkaitan dengan kanker pada manusia yang pertama kali muncul pada waktu yang sama dengan munculnya metazoans. Kemunculan genome demosponge untuk gen yang mendorong sel melakukan bunuh diri (aktifitas di dalam suatu sel individu pada saat yang salah), berevolusi sebelum diaktifkan oleh sel yang berubah menjadi kanker.

"Sel-sel bunuh diri mendahului pembunuhan," kata Carlo Maley, onkologi dari Wistar Institute di Philadelphia, Pennsylvania. Hal ini menunjukkan bahwa kolonialisasi organisme bersel tunggal yang memunculkan nenek moyang manusia telah berevolusi melalui mekanisme bunuh diri di mana makhluk multisel kemudian dieksploitasi sebagai pertahanan kanker.

"Kanker bukan motivasi asli untuk mekanisme ini. Tetapi sekarang kita bisa belajar tentang cara-cara di mana hewan multisel harus mengatur dirinya sendiri dan fungsi asli dari gen," kata Srivastava.
  1. Love, G. D. et al. Nature 457, 718-721 doi:10.1038/nature07673 (2009)
  2. Srivastava, M. et al. Nature 466, 720-726 doi:10.1038/nature09201 (2010)
  3. Domazet-LoŇ°o, T. & Tautz, D. BMC Biol. 8, 66 doi:10.1186/1741-7007-8-66 (2010)
  4. Mann, A. Nature 466, 673 doi:10.1038/466673a (2010)
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment