Evolusi Konvergen Biositesis Racun Ulat Zygaena filipendulae dan Tanaman Host

Tinuku
News KeSimpulan.com - Tumbuhan dan predator memilih racun yang sama. Ulat dan host secara mandiri mengembangkan resep evolusi identik untuk racun.

Ada perang hak paten racun antara ulat dan tanaman. Ulat Zygaena filipendulae yang mengusir burung predator dengan menyimpan racun dalam tubuh mereka, membuat sianida menggunakan mesin seluler yang sama persis dengan tanaman inang mereka, para peneliti melapor ke Nature Communications.

Masih belum jelas siapa pencipta resep awal pertama, tetapi temuan baru menjadi contoh pertama yang diketahui pada organisme dari kerajaan hidup yang sangat berbeda dan saling mengkhianati dengan biokimia yang sama.

Beberapa tanaman menyusun bom sianida untuk diledakkan ke mulut hewan saat menggigit. Ketika siput atau serangga mengunyah daun, material getah racun yang disimpan di kompartemen yang berbeda dalam sel-sel tanaman bergabung membentuk racun serangga.

Para ilmuwan telah mengetahui beberapa ulat secara aman bisa mengunyah tanaman beracun, bahkan ulat menyimpan racun di dalam tubuhnya. Tetapi temuan baru menunjukkan tanaman host miskin racun, jadi ulat bisa membuat racun sendiri sebagai alat untuk menghalangi predator mereka sendiri.

"Kita bisa merunut ulat pada tanaman yang tidak satupun menggunakan cyanogenic glucosides dan serangga masih menghasilkan senyawa itu. Kami tidak tahu bagaimana mereka membuatnya," kata Birger Lindberg Møller, biokimiawan dari University of Copenhagen.

Para peneliti pada awalnya berspekulasi suatu saat di masa lalu evolusi, ulat mencuri gen yang berisi resep petunjuk membuat racun dari tanaman. Tetapi Moller dan rekan-rekannya melihat sekuens DNA letters pada gen racun tanaman dan ulat tidak tampak sama.

Anehnya kedua gen tanaman dan gen ulat menggunakan dari superfamili sama yang ditemukan pada hampir semua makhluk hidup (manusia menggunakan gen dari keluarga ini untuk memecah racun dalam liver).

Kedua organisme tidak hanya merekam instruksi meramu racun yang serupa, tetapi gen sangat jauh terkait, mereka juga membangun racun dengan peralatan dapur yang sama. Enzim bekerja pada jalur perakitan molekul yang mengarah ke racun yang sama, memodifikasi bahan molekul yang sama di kedua makhluk.

"Mereka menggunakan kimia dan enzim yang sama persis. Ini benar-benar tidak seperti yang kita prediksi, seperti menemukan roda dua kali," kata David Gang, biokimiawan dari Institute of Biological Chemistry di Washington State University di Pullman.

Siapa yang pertama menciptakan? Versi tanaman atau ulat? Sedang diteliti, kata Moller. Kedua skenario masuk akal, jika tanaman yang pertama membangun maka ulat bisa mengeksploitasi niche ekologi baru setelah mereka menemukan cara aman menyerap senyawa beracun dalam tubuh mereka.

Sebaliknya, jika ulat lebih dulu membuat racun dan mereka secara kebetulan menginang pada tanaman yang juga berhasil membuatnya, maka ulat dapat menghemat energi dan sumber daya dengan mendapatkan racun dari pabrik dan tidak perlu membuat sendiri.

"Jika Anda bertanya pada serangga, mereka akan mengatakan serangga yang lebih dulu. Jika Anda bertanya di pabrik, orang pabrik mengklaim tanaman adalah pencipta pertamanya," kata Moller.
  1. Niels Bjerg Jensen (Plant Biochemistry Laboratory, Department of Plant Biology and Biotechnology, University of Copenhagen, 40 Thorvaldsensvej, DK 1871 Frederiksberg C, Copenhagen, Denmark), et.al. Convergent evolution in biosynthesis of cyanogenic defence compounds in plants and insects. Nature Communications 2, Article number: 273, 12 April 2011, DOI:10.1038/ncomms1271
Birger Møller http://www.plbio.life.ku.dk/English/Service/Directory/Personvisning.aspx?personid=799
David Gang http://ibc.wsu.edu/research/gang/index.htm

Gambar : Niels Bjerg Jensen et.al. Nature Communications, DOI:10.1038/ncomms1271
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment