Zoonomia: Penelitian genetika mengungkap semua hal yang kita alami pada hewan
Dengan membandingkan cetak biru genetik berbagai hewan, para ilmuwan mendapatkan wawasan baru tentang spesies kita dan semua hal yang kita miliki dengan makhluk lain.
Salah satu pengungkapan yang paling mencolok adalah bahwa bagian-bagian tertentu dalam petunjuk kehidupan telah bertahan sepanjang waktu evolusi, mewakili benang merah yang mengikat semua mamalia—termasuk kita.
Temuan ini berasal dari Proyek Zoonomia, sebuah upaya internasional yang memberikan petunjuk tentang ciri-ciri dan penyakit manusia, kemampuan hewan seperti hibernasi, dan bahkan genetika di balik kereta luncur anjing bernama Balto yang membantu menyelamatkan nyawa seabad yang lalu.
Para peneliti membagikan beberapa penemuan mereka dalam 11 makalah yang diterbitkan Kamis di jurnal Science.
David O’Connor, yang mempelajari genetika primata di Universitas Wisconsin-Madison, mengatakan penelitian ini menjawab pertanyaan-pertanyaan mendalam.
“Ini merupakan keajaiban biologi, bagaimana kita begitu mirip dan berbeda dengan segala sesuatu di sekitar kita,” kata O’Connor, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. “Hal inilah yang mengingatkan saya mengapa menjadi ahli biologi itu keren.”
Tim Zoonomia, yang dipimpin oleh Elinor Karlsson dan Kerstin Lindblad-Toh di Broad Institute of MIT dan Harvard, mengamati 240 spesies mamalia, mulai dari kelelawar hingga bison. Mereka mengurutkan dan membandingkan genom mereka – instruksi yang dibutuhkan organisme untuk tumbuh dan berkembang.
Mereka menemukan bahwa wilayah tertentu dari genom ini tetap sama pada semua spesies mamalia selama jutaan tahun evolusi.
Sebuah penelitian menemukan bahwa setidaknya 10% genom manusia sebagian besar tidak berubah di seluruh spesies. Banyak dari wilayah ini terdapat di luar 1% gen yang menghasilkan protein yang mengontrol aktivitas sel, yang merupakan tujuan utama DNA.
Para peneliti berteori bahwa kawasan yang telah lama dilestarikan kemungkinan besar memiliki tujuan dan kemungkinan besar merupakan apa yang mereka sebut sebagai “elemen peraturan” yang berisi petunjuk tentang di mana, kapan, dan berapa banyak protein yang diproduksi. Para ilmuwan telah mengidentifikasi lebih dari 3 juta di antaranya dalam genom manusia, sekitar setengahnya tidak diketahui sebelumnya.
Para ilmuwan juga berfokus pada perubahan dalam dunia hewan. Ketika mereka menyelaraskan urutan genetik suatu spesies dan membandingkannya dengan nenek moyang mereka, kata Karlsson, mereka menemukan bahwa beberapa spesies telah mengalami banyak perubahan dalam periode waktu yang relatif singkat. Ini menunjukkan bagaimana mereka beradaptasi dengan lingkungannya.
“Salah satu hal yang sangat keren tentang mamalia adalah pada saat ini mereka pada dasarnya telah beradaptasi untuk bertahan hidup di hampir setiap ekosistem di Bumi,” kata Karlsson.
Sekelompok ilmuwan mencari gen yang tidak dimiliki manusia, namun mamalia lain memilikinya.
Alih-alih berfokus pada gen baru yang dapat menciptakan sifat-sifat unik manusia, “kami justru memutarbalikkannya,” kata Steven Reilly, peneliti genetika di Universitas Yale.
“Kehilangan sedikit DNA sebenarnya dapat menghasilkan fitur-fitur baru,” kata Reilly.
Misalnya, katanya, penghapusan kecil DNA antara simpanse dan manusia menyebabkan serangkaian perubahan ekspresi gen yang mungkin menjadi salah satu penyebab perkembangan otak manusia yang berkepanjangan.
Studi lain berfokus pada kebugaran salah satu hewan terkenal: Balto.
Para ilmuwan memiliki genom kereta luncur anjing, yang pada tahun 1925 memimpin tim anjing yang membawa serum difteri yang menyelamatkan nyawa ke Nome, Alaska. Kisahnya dijadikan film animasi tahun 1995 dan patung anak anjing berdiri di Central Park New York.
Dengan membandingkan gen Balto dengan anjing lain, para peneliti menemukan bahwa ia lebih beragam secara genetik dibandingkan ras modern dan mungkin membawa varian genetik yang membantunya bertahan dalam kondisi yang keras. Salah satu penulisnya, peneliti Katherine Moon dari Universitas California, Santa Cruz, mengatakan Balto “memberi kita panduan melalui genomik komparatif,” yang menunjukkan bagaimana genetika dapat membentuk individu.
O’Connor berharap Zoonomia dapat menghasilkan lebih banyak wawasan di masa depan.
“Memiliki alat-alat ini dan memiliki keberanian untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan besar ini” membantu para ilmuwan dan pihak lain “belajar lebih banyak tentang kehidupan di sekitar kita,” katanya.
___
Departemen Kesehatan dan Sains Associated Press menerima dukungan dari Grup Media Sains dan Pendidikan di Howard Hughes Medical Institute. AP sepenuhnya bertanggung jawab atas semua konten.
