Efek luas mutagen pada kesehatan manusia – ScienceDaily

Efek luas mutagen pada kesehatan manusia – ScienceDaily


Untuk bertahan hidup, berkembang biak dan berhasil bereproduksi, organisme bergantung pada tingkat stabilitas genetik yang tinggi. Agen mutagenik, yang dapat mengancam integritas kode genetik dengan menyebabkan mutasi pada DNA, menimbulkan risiko serius bagi kesehatan manusia. Mereka telah lama terlibat dalam berbagai penyakit yang diturunkan secara genetik, serta kanker, penuaan dan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer.

Sekarang tampak bahwa ancaman mutagenik terhadap mesin halus sel mungkin jauh lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya. Dalam sebuah studi baru, Michael Lynch dan rekannya menunjukkan bahwa mutasi DNA itu sendiri mungkin hanya mewakili sebagian kecil dari malapetaka terkait kesehatan yang disebabkan oleh mutagen.

Studi ini menyoroti kemampuan senyawa mutagenik untuk juga mempengaruhi proses transkripsi, di mana sekuens DNA diubah (atau ditranskripsi) menjadi mRNA, tahap perantara sebelum penerjemahan menjadi protein.

Temuan penelitian, (yang menyoroti kesalahan transkripsi mutagenik pada ragi, cacing, lalat dan tikus), menunjukkan bahwa efek berbahaya dari mutagen pada transkripsi kemungkinan jauh lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya – fakta yang mungkin memiliki implikasi penting bagi kesehatan manusia.

“Hasil kami memiliki potensi untuk sepenuhnya mengubah cara kami berpikir tentang konsekuensi mutagen lingkungan,” kata Lynch.

Profesor Lynch adalah direktur Biodesign Center for Mechanisms in Evolution dan peneliti di Sekolah Ilmu Kehidupan ASU.

Hasil penelitian muncul di terbitan jurnal saat ini PNAS.

Sel di bawah ancaman

Karena peran pentingnya dalam proses penyakit, senyawa mutagenik telah lama menjadi topik penelitian ilmiah intensif. Agen tersebut termasuk sinar matahari dan sumber radiasi lainnya, kemoterapi, produk sampingan beracun dari metabolisme sel, atau bahan kimia yang ada dalam makanan dan air.

Mutagen dapat menyebabkan kerusakan pada DNA, yang kemudian dapat menjadi bola salju ketika sel membelah, dan replikasi DNA memperbanyak kesalahan ini. Mutasi semacam itu, jika tidak diperbaiki melalui mekanisme pemeriksaan DNA, dapat diturunkan ke generasi berikutnya dan bergantung pada lokasi kemunculannya di sepanjang kode huruf tiga miliar untai DNA manusia dapat berdampak serius terhadap kesehatan, dalam beberapa kasus, dengan hasil yang mematikan.

Tetapi bahkan jika diperbaiki sebelum replikasi, DNA yang rusak sementara juga dapat mengganggu transkripsi – proses menghasilkan RNA dari urutan DNA. Ini dapat terjadi ketika RNA polimerase, enzim yang bergerak di sepanjang untai tunggal DNA, menghasilkan untai RNA pelengkap, membaca urutan DNA yang bermutasi, menyebabkan kesalahan dalam transkrip RNA yang dihasilkan.

Karena transkrip RNA adalah template untuk memproduksi protein, kesalahan transkripsi dapat menghasilkan protein menyimpang yang berbahaya bagi kesehatan atau menghentikan sintesis protein sama sekali. Telah diketahui bahwa bahkan dalam kondisi terbaik, tingkat kesalahan transkrip lebih tinggi daripada tingkat kesalahan pada tingkat DNA.

RNA: serangkaian kesalahan?

Meskipun keberadaan kesalahan transkripsi telah lama dikenal, penghitungannya cukup menantang. Studi baru menjelaskan teknik pintar untuk menemukan kesalahan transkripsi yang disebabkan oleh mutagen dan memisahkannya dari artefak eksperimental – mutasi yang disebabkan selama persiapan perpustakaan transkrip RNA melalui proses transkripsi balik dan pengurutan.

Metode yang dijelaskan melibatkan penggunaan teknologi sekuensing paralel besar-besaran untuk mengidentifikasi hanya kesalahan dalam urutan RNA yang secara langsung disebabkan oleh aktivitas mutagen. Hasilnya menunjukkan bahwa setidaknya beberapa senyawa mutagenik merupakan sumber kuat dari mutasi genom dan kesalahan transkripsi yang melimpah.

Uji sekuensing melingkar yang diuraikan dalam penelitian ini menciptakan redundansi dalam pesan yang ditranskrip terbalik, menyediakan sarana untuk mengoreksi DNA linier yang dihasilkan. Dengan cara ini, peneliti dapat memastikan bahwa kesalahan transkripsi yang diamati adalah hasil dari efek mutagen pada transkripsi dan bukan artefak persiapan sampel.

Molekul DNA telah terbukti sangat rentan terhadap kelas mutagen yang dikenal sebagai agen alkilasi. Salah satunya, yang dikenal sebagai MNNG, digunakan untuk menimbulkan kesalahan transkripsi pada empat organisme penelitian. Efek yang diamati bergantung pada dosis, dengan tingkat mutagen yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan yang sesuai dalam kesalahan transkripsi.

Kesalahan tersembunyi mungkin merugikan kesehatan

Kesalahan transkripsi berbeda dari mutasi pada genom setidaknya dalam satu hal penting. Sementara replikasi DNA selama pembelahan sel bertindak untuk memperkuat mutasi pada genom, kesalahan transkripsi dapat terakumulasi dalam sel yang tidak membelah, dengan satu cetakan DNA bermutasi yang menimbulkan beberapa transkrip RNA abnormal.

Efek penuh dari kesalahan transkripsi ini pada kesehatan manusia sebagian besar tetap bersifat spekulatif karena belum dapat diterima untuk dipelajari hingga sekarang. Dengan menggunakan teknik baru, para peneliti dapat menambang transcriptome – perpustakaan lengkap transkrip RNA sel hidup, mencari kesalahan yang disebabkan oleh mutagen.

Sementara penelitian baru menawarkan harapan untuk pemahaman yang lebih menyeluruh tentang hubungan antara berbagai mutagen dan kesehatan manusia, ini juga merupakan kisah peringatan. Keasyikan dengan cacat mutasi dalam urutan DNA mungkin telah membutakan ilmu pengetahuan terhadap potensi efek agen yang menghasilkan kesalahan transkripsi tanpa meninggalkan jejak permanen dalam genom.

Fakta ini meningkatkan kemungkinan bahwa berbagai faktor lingkungan serta bahan kimia dan makanan yang dianggap aman untuk dikonsumsi manusia perlu dievaluasi ulang secara cermat berdasarkan potensi mereka untuk menghasilkan mutagenesis transkripsi. Lebih lanjut, kesalahan transkripsi pada tipe sel yang membelah dan tidak membelah kemungkinan merupakan pemain kunci dalam proses kompleks penuaan fisik dan penurunan mental.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen