Ilmuwan 'Ciptakan' Seekor Tikus Menggunakan Genetik Purba Berusia Ratusan Juta Tahun, Begini Caranya
Ini merupakan temuan yang belum pernah terjadi sebelumnya, namun para peneliti mengambil langkah lebih jauh, menggunakan gen untuk memprogram ulang sel tikus.
Ilmuwan 'menciptakan' seekor tikus menggunakan alat genetika purba yang lebih tua dari kehidupan hewan pengerat ini. Para ilmuwan mengambil gen dari makhluk hidup bersel tunggal dan memasukkannya ke dalam sel tikus, yang menghasilkan sel induk. Sel induk ini kemudian disuntikkan ke dalam embrio yang sedang berkembang, membantu menghasilkan tikus yang hidup dan bernapas.
Ratusan juta tahun yang lalu, sebelum organisme multiseluler berevolusi, organisme sederhana bersel tunggal tersebar di planet Bumi. Beberapa di antaranya, yang disebut choanoflagellata, dianggap sebagai kerabat terdekat hewan yang masih hidup.
-
Bagaimana hewan purba ini berevolusi? Selama era Ledakan Kambrium, beberapa hewan berevolusi untuk dapat membuat kerangka luarnya sendiri, suatu proses yang dikenal sebagai sklerotisasi.
-
Bagaimana para peneliti menentukan usia nenek moyang makhluk hidup? Dalam studi baru ini, Edmund Moody, pakar genomik di Universitas Bristol, mengembangkan metode untuk prediksi usia LUCA. Pendekatan umum bergantung pada tingkat mutasi genetik yang berbeda-beda namun diketahui pada spesies mikroba, serta kecepatan transfer gen di antara mereka, untuk menciptakan semacam jam molekuler.
-
Bagaimana dinosaurus ini berevolusi? 'Analisis perbandingan kami menunjukkan bahwa terjadi perubahan signifikan dalam rencana tubuh pada garis avialan awal, yang sebagian besar dipengaruhi oleh anggota tubuh depan, akhirnya menghasilkan proporsi anggota tubuh burung yang khas.' 'Namun, Fujianvenator adalah spesies aneh yang menyimpang dari lintasan utama ini dan berevolusi dengan arsitektur kaki belakang yang aneh.'
-
Siapa yang meneliti nenek moyang makhluk hidup? Moody dan rekan-rekannya telah melangkah lebih jauh. Mereka fokus pada lima set gen 'paralog', atau duplikat, yang ditemukan pada banyak bakteri dan archaea, menunjukkan bahwa penggandaan terjadi sebelum LUCA terpecah dan berkembang biak.
-
Bagaimana cara ilmuwan menciptakan anjing berkepala dua? Cara yang dilakukan Demikhov dan tim lakukan adalah dengan mengamputasi tubuh bagian bawah Shavka, dengan menjaga jantung dan paru-paru tetap terhubung hingga menit terakhir sebelum transplatasi. Sayatan dibuat di leher Brodyaga, sebagai tempat tubuh bagian atas Shavka ditempelkan.
-
Bagaimana ilmuwan menemukan spesies dinosaurus baru ini? Dia tidak tahu pada saat itu bahwa dia mempunyai spesies baru di tangannya. 'Saya merasa jantung saya berdetak kencang,' kata Kyle Atkins-Weltman dari Oklahoma State University kepada Live Science. 'Saya bertanya-tanya, apakah ini benar-benar terjadi pada saya di awal karier saya?'
Penelitian baru menemukan, genom mereka mengandung versi gen Sox dan POU – yang diketahui mendorong pembentukan sel induk pada mamalia, dan hingga saat ini dianggap eksklusif untuk hewan, karena tidak ada pada kerabat kita yang bersel tunggal, seperti dikutip dari IFL Science, Rabu (20/11).
“Dengan berhasil menciptakan tikus menggunakan alat molekuler yang berasal dari kerabat bersel tunggal kita, kita menyaksikan kesinambungan fungsi yang luar biasa selama hampir satu miliar tahun evolusi,” kata penulis studi, Dr Alex de Mendoza dalam sebuah pernyataan.
“Studi ini menyiratkan bahwa gen-gen kunci yang terlibat dalam pembentukan sel induk mungkin sudah ada jauh lebih awal daripada sel induk itu sendiri, mungkin membantu membuka jalan bagi kehidupan multiseluler yang kita lihat sekarang.”
Pengobatan Regeneratif
Tim tersebut memperkenalkan gen Choanoflagellate Sox ke dalam sel tikus, menggantikan gen Sox2 yang ada – dan, dengan melakukan hal tersebut, memicu sel tersebut menjadi sel induk berpotensi majemuk terinduksi (iPSCs). Sel-sel ini berpotensi berkembang menjadi jenis sel apa pun di dalam tubuh.
Ketika mereka menyuntikkan iPSC ke dalam embrio tikus yang sedang berkembang, mereka menghasilkan apa yang dikenal sebagai chimera – hewan yang tubuhnya terdiri dari sel-sel yang secara genetik berbeda satu sama lain, dan mengandung dua set DNA berbeda. Dalam kasus ini, tikus tersebut menunjukkan ciri-ciri dari embrio donor dan iPSC, dengan bercak bulu hitam dan mata gelap, yang menegaskan bahwa gen purba telah memengaruhi perkembangan hewan tersebut.
“Choanoflagellata tidak memiliki sel induk, mereka adalah organisme bersel tunggal, namun mereka memiliki gen-gen ini, yang kemungkinan besar mengontrol proses seluler dasar yang kemudian digunakan oleh hewan multiseluler untuk membangun tubuh yang kompleks,” jelas Dr de Mendoza.
Penemuan ini dinilai dapat memberikan informasi tentang kemajuan pengobatan regeneratif di masa depan, di mana sel induk berperan penting.
“Mempelajari akar kuno dari alat genetik ini memungkinkan kita berinovasi dengan pandangan yang lebih jelas tentang bagaimana mekanisme pluripotensi dapat diubah atau dioptimalkan,” tambah rekan penulis Dr Ralf Jauch.
Studi ini dipublikasikan jurnal Nature Communications.
