Besarnya “Perpustakaan” Kecil di Dalam Sel-sel Kita
Sekolahnews.com – Genom manusia dapat dianggap sebagai perpustakaan besar, berisi lebih dari 20.000 “manual instruksi” yang berbeda-beda: itulah gen kita.
Contohnya, ada gen yang mengandung informasi untuk membangun sel otak, sel kulit, sel darah putih, dan sebagainya. Bahkan ada gen yang berisi informasi tentang pengaturan genom itu sendiri—seperti buku yang menjelaskan cara mengatur perpustakaan. Kemampuan mengatur ekspresi gen—dengan kata lain, kemampuan sel untuk menghidupkan atau mematikan berbagai konstelasi gen—adalah dasar mengapa sel yang berbeda (seperti sel otot atau sel otak) memiliki bentuk dan fungsi yang berbeda.
Agar perpustakaan apa pun berguna bagi pembaca, perpustakaan itu perlu diatur dengan cara yang mudah dicari. Misalnya, semua buku yang berkaitan dengan sejarah dunia mungkin berada di satu rak, sedangkan buku masak mungkin berada di bagian perpustakaan yang sama sekali berbeda. Dalam inti sel, ada lebih dari enam kaki materi genetik yang dikemas ke dalam ruangan yang 50 kali lebih kecil dari lebar rambut manusia. Bagaimana sebetulnya “perpustakaan” di nukleus ini diatur? Ketika sebuah sel perlu mengatur gen tertentu, bagaimana mesin seluler menemukan gen yang tepat di antara 20.000 gen lainnya?
Sebuah makalah baru dari laboratorium Mitchell Guttman, profesor biologi, menggunakan alat baru yang kuat yang dapat mengintip ke dunia materi genetik sel (DNA dan RNA) untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, seperti dikutip dari California Institute of Technology, Sabtu (6/11/2021).
Dipimpin mantan mahasiswa pascasarjana lab Guttman Sofia Quinodoz, tim menemukan bahwa molekul RNA noncoding bertanggung jawab dalam membangun “kompartemen” di dalam nukleus dan menggembalakan molekul kunci ke daerah yang tepat dalam genom. RNA noncoding adalah molekul yang tidak mengkode protein, dan sebaliknya memiliki serangkaian fungsi yang seringkali masih misterius bagi para ahli biologi. Dalam analogi perpustakaan, molekul RNA noncoding bertindak sebagai “rak” yang mengatur berbagai kelompok gen dan mesin yang berinteraksi dengan mereka.
Memahami bagaimana materi genetik diatur secara spasial adalah bagian penting dalam memahami cara kerja dasar kehidupan. Disfungsi di dalam nukleus adalah ciri dari banyak penyakit, termasuk kanker, gangguan neurodegeneratif, dan lain-lain.
Penelitian ini dimungkinkan oleh alat canggih yang dikembangkan di laboratorium Guttman yang memungkinkan pandangan mendetail tentang dunia RNA, yang disebut RD-SPRITE (Pengenalan Interaksi RNA dan DNA Split-Pool oleh Ekstensi Tag). Intinya, RD-SPRITE bekerja dengan menandai molekul RNA dan DNA dengan barcode unik yang sangat kecil berdasarkan lokasinya; menganalisis barcode kemudian dapat memberi tahu Anda molekul mana yang berada di posisi mana di dalam sel.
“Alat ini adalah sesuatu yang saya impikan sejak saya menjadi mahasiswa pascasarjana. Sungguh luar biasa Sofia mampu mewujudkannya,” kata Guttman. “Ini mengubah apa yang dapat kita lihat di dunia RNA. Ini seperti mengembangkan mikroskop baru; Anda dapat mulai melihat hal-hal yang tidak pernah Anda lihat sebelumnya. Penemuan tentang RNA dan organisasi ini adalah puncak gunung es dalam hal apa kita sebenarnya. dapat mulai menemukan dalam data ini.”
Tim berencana menggunakan RD-SPRITE untuk membandingkan organisasi spasial nukleus antara sel sehat dan tipe sel penyakit, untuk memahami bagaimana ekspresi gen dan struktur fisik nukleus dapat terpengaruh dalam keadaan penyakit.(rri.co.id).
