Penelitian Ungkap “DNA Sampah” Ternyata Pengendali Gen Penting dalam Perkembangan Manusia

SELAMA bertahun-tahun, sebagian besar DNA dalam tubuh manusia yang tidak mengkode protein dianggap sebagai “DNA sampah”. Namun, penelitian internasional terbaru menunjukkan potongan DNA ini memiliki peran penting dalam mengendalikan kapan gen aktif atau mati, terutama pada tahap awal perkembangan manusia.

Para peneliti menemukan sisa DNA virus yang sudah punah, khususnya dari keluarga sekuens MER11, telah berevolusi menjadi semacam “saklar genetik”. Mekanisme ini dapat memengaruhi aktivitas gen, membantu membentuk perbedaan antara manusia dan primata lain.

Dari “DNA Sampah” Jadi Pengendali Gen

Sebagian besar DNA manusia terdiri dari transposable elements (TEs), yaitu sekuens berulang yang berasal dari virus kuno yang “menyalin diri” ke berbagai bagian genom selama jutaan tahun. Dulu dianggap tidak berguna, kini diketahui beberapa TE berfungsi mengatur aktivitas gen terdekat di jenis sel tertentu.

Baca juga : Jejak DNA Penyakit Zoonosis Tertua Ditemukan di Manusia Prasejarah

Namun, TE seperti MER11 sulit dipelajari karena strukturnya sangat mirip satu sama lain dan kurang terklasifikasi dengan baik dalam basis data genom.

Untuk mengatasinya, tim peneliti dari Jepang, Tiongkok, Kanada, dan AS mengembangkan metode baru untuk mengklasifikasikan MER11 berdasarkan hubungan evolusi dan tingkat konservasinya pada genom primata. Hasilnya, MER11 dibagi menjadi empat subfamili dari yang tertua hingga termuda: MER11_G1 hingga MER11_G4.

MER11 Termuda Paling Aktif

Dengan klasifikasi baru ini, peneliti menemukan pola tersembunyi yang menunjukkan potensi regulasi gen. Mereka lalu menggunakan teknik lentiMPRA, metode yang memungkinkan ribuan sekuens DNA diuji sekaligus untuk melihat seberapa kuat mereka meningkatkan aktivitas gen.

Baca juga : DNA Kuno Ungkap Bukti Kusta Langka Berusia 4.000 Tahun di Cile

Hasilnya menunjukkan MER11_G4, subfamili termuda, memiliki kemampuan paling kuat untuk mengaktifkan gen. Sekuens ini juga memiliki pola unik yang menjadi “tempat docking” bagi faktor transkripsi, protein yang mengendalikan kapan gen menyala atau mati.

Menariknya, perbandingan antara manusia, simpanse, dan monyet macaque menunjukkan sekuens MER11_G4 mengalami perubahan berbeda pada tiap spesies. Pada manusia dan simpanse, mutasi tertentu justru meningkatkan potensi regulasi gen, yang mungkin berperan dalam membentuk ciri khas spesies.

“Sekuens MER11 muda mengikat faktor transkripsi yang berbeda, menunjukkan bahwa perubahan ini memberi fungsi regulasi baru dan berkontribusi pada proses spesiasi,” jelas Dr. Xun Chen, salah satu peneliti utama.

Bukti Evolusi “DNA Sampah” Jadi Penting

Penelitian ini menunjukkan bagaimana DNA yang dulu dianggap sampah bisa berevolusi menjadi elemen penting dalam mengatur aktivitas gen. Temuan ini juga memberi wawasan tentang bagaimana DNA virus purba membantu membentuk biologi manusia.

“Genom manusia sudah lama dipetakan, tetapi fungsi banyak bagiannya masih misterius. Transposable elements ternyata punya peran penting dalam evolusi genom, dan maknanya akan semakin jelas seiring kemajuan penelitian,” ujar Dr. Inoue, penulis korespondensi studi ini. (Science Daily/Z-2)