Ilmuwan NTU Petakan DNA Manusia yang Terkait dengan Penuaan dan Kanker

SINGAPURA - Pertama di dunia, para ilmuwan Nanyang Technological University (NTU), pada Kamis (29/9), memetakan struktur molekul bagian penting dari kromosom manusia yang disebut telomer. Pekerjaan mereka membuka jalan untuk pemahaman yang lebih dalam tentang umur panjang dan pengembangan obat anti-kanker yang lebih baik.

Telomer adalah topi pelindung di ujung kromosom, yang terbuat dari DNA dan protein. Seperti lapisan plastik di ujung tali sepatu, telomer menutup dan melindungi ujung kromosom dari kerusakan. Telomer juga memendek setiap kali sel membelah, sampai tidak bisa lagi, dan prosesnya terkait dengan penuaan dan kanker.

Kemajuan para peneliti dalam penelitian genetik diterbitkan pada September di jurnal Nature, setelah delapan tahun bekerja. Tim peneliti menemukan telomer tidak terstruktur dalam formasi zig-zag seperti yang digambarkan dalam buku teks, melainkan dalam kolom dan formasi pegas.

Lars Nordenskiold, Kepala Sekolah Ilmu Biologi NTU yang memimpin tim yang terdiri dari 11 orang dalam penelitian tersebut, mengatakan kepada media bahwa hal ini membuat bagian dari DNA terbuka dan tidak terlindungi, membuatnya lebih rentan terhadap kerusakan daripada yang diperkirakan sebelumnya.

"Penemuan ini akan membantu para peneliti memahami bagaimana telomer, terlepas dari peran penting mereka dalam mencegah kerusakan DNA, merupakan titik rawan kerusakan DNA," kata Nordenskiold.

Model Genetik

Ilmuwan NTU yang ikut menulis penelitian ini, Aghil Soman, menekankan model genetik telah diturunkan dari DNA manusia organik, bukan DNA buatan yang biasa digunakan dalam penelitian semacam itu karena sifatnya yang lebih stabil.

"Ini adalah wawasan pertama dari struktur kromatin telomer yang telah hilang selama beberapa dekade. Ini adalah semacam kotak hitam untuk waktu yang sangat lama," ujarnya.

"Ini juga memberikan wawasan pertama tentang bagaimana DNA telomerik dikemas dalam tubuh kita," kata Soman.

Para peneliti menambahkan studi sebelumnya tentang struktur DNA telomer terhenti karena tantangan untuk mereplikasinya karena ketidakstabilan kimia dan sifat berulang.

Namun, mereka mengatasi ini dengan memperbaiki metode replikasi DNA yang ada pada bakteri Escherichia coli sehingga akan bekerja untuk telomer manusia dan membuat rantai DNA telomer cukup panjang untuk gambaran lengkap strukturnya.

Soman mengatakan dengan struktur molekul yang dipetakan, para ilmuwan dapat membuka, misalnya lebih banyak rahasia umur panjang.

"Salah satu contohnya adalah protein, Sirt6, yang dapat memperpanjang umur makhluk hidup tertentu sekitar 30 persen, tetapi tidak ada yang tahu bagaimana mekanisme ini terjadi. Pekerjaan kami memberikan template untuk mempelajari mekanisme struktural yang memperpanjang umur ini," ungkapnya.

Aplikasi potensial lainnya adalah merancang obat anti-kanker yang hanya menargetkan telomer dengan afinitas tinggi, kata Soman, menjelaskan bahwa sel kanker lolos dari kematian dengan menemukan cara untuk memanjangkan telomernya.

"Ini akan membantu mengatasi keterbatasan obat-obatan seperti cisplatin, yang meskipun membunuh sel kanker pada manusia, juga menyebabkan kerusakan pada ginjal, hati dan otak," tutupnya.