DNA gagap mengatur awal kehidupan nyamuk – ScienceDaily

DNA gagap mengatur awal kehidupan nyamuk – ScienceDaily


Semua organisme memiliki DNA, materi genetik yang memberikan cetak biru kehidupan. Molekul DNA berbentuk heliks ganda panjang di dalam sel tubuh pertama-tama diterjemahkan menjadi molekul RNA dan kemudian diterjemahkan menjadi protein yang memastikan berfungsinya sel dan seluruh organisme. Tetapi ada sebagian besar DNA yang tidak digunakan untuk membuat protein. Ini disebut ‘DNA sampah’, karena fungsinya tetap tidak jelas untuk waktu yang lama. Namun, jenis DNA sampah tertentu yang ditemukan pada nyamuk dan berulang puluhan kali, yang dikenal sebagai ‘DNA satelit’, kini telah terbukti memainkan peran penting dalam perkembangan awal embrio nyamuk.

Para peneliti di pusat medis universitas Radboud mempublikasikan temuan mereka dalam jurnal ilmiah Alam.

Perkembangan awal

Semua hewan – tetapi dalam penelitian ini khususnya nyamuk demam kuning Aedes aegypti – terdiri dari berbagai jenis sel yang membentuk jaringan dan organ berbeda, semuanya berasal dari satu telur yang telah dibuahi. Ini adalah proses yang kompleks; Untuk memastikan bahwa sel telur yang telah dibuahi berhasil berkembang menjadi embrio, sang ibu tidak hanya menyediakan setengah dari DNA herediter, tetapi ia juga menyediakan sel telur dengan protein dan RNA ekstra.

RNA dan protein ini merupakan tambahan penting, karena molekul ini mengarahkan pembelahan sel pertama dari telur yang telah dibuahi. Hanya setelah sejumlah pembelahan sel terjadi, calon nyamuk dapat menghasilkan protein dan RNA yang akan mendorong perkembangan lebih lanjut. Pada saat yang sama, protein dan RNA tambahan dari ibu harus dipecah tepat waktu, sehingga tidak mengganggu perkembangan nyamuk selanjutnya.

Mengatur RNA

Ternyata potongan DNA satelit tertentu dalam embrio nyamuk yang baru lahir bertanggung jawab atas pemecahan RNA ibu. Tapi bagaimana cara kerjanya? Para peneliti dari laboratorium Profesor Ronald van Rij, terutama di antara mereka kandidat PhD Rebecca Halbach, menemukan bahwa DNA yang gagap menghasilkan dua molekul RNA kecil. Ini terjadi pada tahap awal perkembangan embrio nyamuk. Namun, molekul RNA kecil ini tidak menghasilkan protein apa pun. RNA ini mengatur aktivitas potongan RNA lain yang mengkode protein. Dalam hal ini, mereka akan mengikat molekul RNA ibu, yang kemudian akan dipecah. Langkah ini sangat penting sehingga tidak adanya ‘RNA pengatur’ ini akan mengakibatkan keberadaan molekul RNA ibu secara terus menerus, yang akan mengganggu perkembangan embrio selanjutnya.

Satelit dan dinosaurus

Van Rij menekankan betapa luar biasa penelitian ini: “Selama studi ini, kami membuat beberapa penemuan yang sama sekali tidak terduga. Meskipun DNA satelit pertama kali ditemukan enam puluh tahun yang lalu, hanya sedikit yang diketahui tentang fungsinya. Dalam studi ini kami mengungkapkan bahwa itu sebenarnya memiliki fungsi yang sangat penting selama fase kritis perkembangan. “

Jelas juga bahwa mekanismenya sudah cukup tua dalam istilah evolusi. Van Rij: “Bersama dengan para peneliti dari Universitas Wageningen, kami memeriksa sekelompok besar spesies nyamuk. Ini menunjukkan kepada kami bahwa DNA satelit dan RNA pengatur spesifik ini berasal sekitar 200 juta tahun yang lalu, yang terjadi selama periode Trias akhir, sebuah era yang bertepatan dengan kemunculan dinosaurus. Saya pikir sangat bagus bahwa RNA kecil ini tetap tidak berubah begitu lama. Ini juga secara khusus menunjukkan bahwa mereka memiliki fungsi penting. “

Dari nyamuk menjadi manusia?

Ada persamaan yang jelas antara langkah-langkah pertama dalam perkembangan embrio spesies hewan yang berbeda, tetapi terdapat perbedaan besar pada tingkat molekuler. Potongan DNA gagap tertentu ini tidak ditemukan pada manusia, tetapi ada kemungkinan DNA satelit lain berperan dalam perkembangan embrio manusia atau hewan lain.

Latar belakang: penemuan yang tidak disengaja

Penelitian ini dibangun di atas penemuan yang tidak disengaja. Aedes aegypti merupakan nyamuk yang menularkan patogen penting, seperti virus dengue dan virus Zika. Kelompok penelitian Van Rij meneliti bagaimana jenis virus ini ditularkan oleh nyamuk. “Kami melakukan banyak penelitian tentang sistem kekebalan nyamuk terhadap virus,” kata Van Rij. “Sistem kekebalan ini mengenali RNA virus dan memecahnya menjadi fragmen kecil. Selama analisis fragmen RNA dalam sel yang terinfeksi virus, peneliti Pascal Miesen dan Rebecca Halbach secara tidak sengaja menemukan molekul RNA kecil yang tidak berasal dari virus. RNA kecil ternyata dihasilkan dari DNA satelit dari sel itu sendiri. Kami menemukan ini sangat luar biasa sehingga kami memutuskan untuk menyelidiki lebih lanjut. Setelah lima tahun penelitian – yang sebagian dimungkinkan oleh hibah NWO Vici – itu sekarang telah menyebabkan ini Alam publikasi.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Pusat Medis Universitas Radboud. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : HK Prize

Author Image
adminProzen