Wilayah Gen Penyebab Umur Panjang Ditemukan

Doc: istimewa

Tubuh manusia pada dasarnya terdiri dari triliunan sel hidup. Sel-sel itu kemudian menua seiring bertambahnya usia, dan berhenti bereplikasi dan membelah diri. Selanjutnya sel yang tidak mampu memperbarui diri membuat orang menjadi tua dan memunculkan risiko penyakit degeneratif.
Penuaan sel menurut teori yang berkembang sekarang ini terkait dengan telomer (telomere) yaitu tutup di ujung setiap untai DNA yang melindungi kromosom. Pemendekan telomer setiap kali sel menduplikasi DNA membuat sel tidak mampu bereproduksi yang menyebabkannya mati.
Temuan dari studi baru yang dipimpin oleh para peneliti di Washington State University (WSU) telah memecahkan sepotong kecil teka-teki terkait aktivasi gen telomerase. Hal ini diklaim dapat membawa para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk memecahkan misteri penuaan.
Tim peneliti yang dipimpin oleh seorang profesor di Fakultas Farmasi dan Ilmu Farmasi, Jiyue Zhu, berhasil mengidentifikasi wilayah DNA yang dikenal sebagai VNTR2-1. Gen ini mendorong aktivitas gen telomerase, yang telah terbukti mencegah penuaan pada jenis sel tertentu.
Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), menyatakan gen telomerase mengontrol aktivitas enzim telomerase, yang membantu menghasilkan telomer, tutup di ujung setiap untai DNA yang melindungi kromosom di dalam sel.
Dalam sel normal, panjang telomer menjadi sedikit lebih pendek setiap kali sel menduplikasi DNA mereka sebelum membelah. Ketika telomer menjadi terlalu pendek, sel tidak dapat lagi bereproduksi, sehingga menyebabkan penuaan.
Namun, pada jenis sel tertentu termasuk sel reproduksi dan sel kanker aktivitas gen telomerase memastikan telomer diatur ulang ke panjang yang sama ketika DNA disalin. Hal ini pada dasarnya dimulainya kembali jam penuaan baru, namun juga terkait dengan terus berkembangbiaknya sel kanker dalam membentuk tumor.
Ia mengatakan, mengetahui bagaimana gen telomerase diatur dan diaktifkan dan mengapa hanya aktif pada jenis sel tertentu suatu hari bisa menjadi kunci untuk memahami bagaimana manusia menua, serta bagaimana menghentikan penyebaran kanker suatu hari nanti.

Keragaman Genetik
Zhu yang melewatkan 20 tahun terakhir karirnya pada studi gen ini, mengatakan temuan terbarunya bersama timnya menunjukkan DNA VNTR2-1 membantu mendorong aktivitas gen telomerase sangat penting karena jenis urutan DNA yang diwakilinya.
"Hampir 50 persen genom kita terdiri dari DNA berulang yang tidak mengkode protein," kata Zhu. "Sekuens DNA ini cenderung dianggap sebagai 'DNA sampah' (junk DNA) atau materi gelap dalam genom kita, dan mereka sulit untuk dipelajari. Studi kami menjelaskan bahwa salah satu unit itu sebenarnya memiliki fungsi dalam meningkatkan aktivitas gen telomerase," imbuh dia.
Temuan tim peneliti didasarkan pada serangkaian percobaan pada sel manusia dan tikus. Hasil penelitian menemukan, menghapus urutan DNA dari sel kanker menyebabkan telomer memendek, sel menua, dan tumor berhenti tumbuh.
Penelitian dilakukan dengan melihat panjang urutan dalam sampel DNA yang diambil dari centenarian atau orang yang umurnya lebih dari 100 tahun dari populasi Kaukasia dan Afrika-Amerika dengan peserta kontrol di Georgia Centenarian Study, sebuah penelitian terhadap kelompok umur itu antara 1988 dan 2008.
Para peneliti menemukan bahwa panjang urutan berkisar dari sependek 53 pengulangan atau salinan DNA hingga 160 pengulangan. "Ini sangat bervariasi, dan penelitian kami benar-benar menunjukkan bahwa gen telomerase lebih aktif pada orang dengan urutan yang lebih panjang," kata Zhu.
Karena urutan yang sangat pendek hanya ditemukan pada peserta Afrika-Amerika, mereka melihat lebih dekat pada kelompok itu dan menemukan bahwa ada relatif sedikit centenarian dengan urutan VNTR2-1 pendek dibandingkan dengan peserta kontrol.
Namun, Zhu mengatakan perlu dicatat bahwa memiliki urutan yang lebih pendek tidak berarti umur akan menjadi lebih pendek, karena itu berarti gen telomerase kurang aktif dan panjang telomer mungkin lebih pendek, yang dapat membuat lebih kecil kemungkinannya terkena kanker.
"Temuan kami memberitahu kita bahwa urutan VNTR2-1 ini berkontribusi pada keragaman genetik tentang bagaimana kita menua dan bagaimana kita terkena kanker," kata Zhu. "Kita tahu bahwa onkogen atau gen kanker dan gen penekan tumor tidak menjelaskan semua alasan mengapa kita terkena kanker," ujar dia.
"Penelitian kami menunjukkan bahwa gambarannya jauh lebih rumit daripada mutasi onkogen dan membuat kasus untuk memperluas penelitian kami untuk melihat lebih dekat pada apa yang disebut DNA sampah ini," lanjutnya.
Zhu mencatat bahwa sejak Afrika Amerika telah di Amerika Serikat selama beberapa generasi, banyak dari mereka memiliki nenek moyang Kaukasia dari siapa mereka mungkin telah mewarisi beberapa urutan ini. Maka sebagai langkah selanjutnya, ia dan timnya berharap bisa mempelajari sekuens pada populasi Afrika. hay/I-1