Bhataramedia.com – Fenotipe suatu organisme dibentuk oleh interaksi antara faktor lingkungan dan susunan genetika mereka. Sebuah studi baru-baru ini oleh tim ahli genetika populasi di Vetmeduni Vienna menunjukkan bahwa lalat buah tinggal di semacam zona kenyamanan genetik pada suhu tertentu. Para ilmuwan menemukan bahwa dua strain terpisah dari lalat buah memiliki pola ekspresi gen yang sangat mirip pada suhu 18°C, meskipun ada perbedaan genetik yang mendasarinya. Hal ini merupakan pengaruh dari ‘kanalisasi’, yang juga telah dijelaskan pada manusia, sehingga memungkinkan organisme untuk terus tumbuh dan berkembang stabil bahkan di dalam menghadapi stres genetik dan lingkungan. Hasil penelitian dipublikasikan di jurnal PLoS Genetics.
Informasi yang dikodekan di dalam DNA organisme tidak cukup untuk menentukan pola ekspresi gen. Fakta ini telah dikenal bahkan sebelum penemuan epigenetik, yang mengacu pada modifikasi eksternal untuk DNA yang menjadikan gen untuk “on” atau “off.” Modifikasi ini tidak mengubah urutan DNA, tetapi sebaliknya, mereka mempengaruhi bagaimana gen diekspresikan. Mekanisme lainnya yang kurang dikenal, disebut dengan kanalisasi, membuat organisme tetap kuat meskipun terjadi mutasi genetik dan stres lingkungan. Jika suatu organisme mengalami gangguan lingkungan atau genetik selama perkembangannya, seperti kondisi hidup yang ekstrim atau mutasi genetik, kanalisasi bertindak sebagai cara untuk menyangga gangguan tersebut. Organisme ini tetap stabil dan dapat terus berkembang tanpa perubahan yang terlihat.
Zona nyaman di dalam genom lalat
Christian Schlötterer di Institute of Population Genetics dan koleganya mempelajari mekanisme kanalisasi pada lalat buah. Para peneliti menggunakan dua strain genetik lalat buah yang berbeda, Oregon dan Samarkand, serta suhu yang berbeda (13°C, 18°C, 23°C dan 29°C). Selanjutnya, mereka menganalisis variasi ekspresi gen di dalam menanggapi suhu yang berbeda. Hasil penelitian menunjukkan pola homogen ekspresi gen antara dua strain pada 18°C. Tidak peduli apakah lalat dari strain Oregon atau Samarkand, ekspresi gen keduanya hampir tidak dapat dibedakan.
“Zona nyaman genetik Lalat tampaknya terletak di suhu 18°C. Begitu lalat meninggalkan zona nyaman, pindah ke suhu tinggi atau lebih rendah, ekspresi gen dari dua strain bervariasi secara dramatis,” jelas Schlötterer.
Penyangga genotipe
Pengaruh kanalisasi pertama kali dijelaskan pada tahun 1942, ketika para peneliti menunjukkan bahwa organisme tetap stabil pada penampilan eksternal mereka meskipun keadaan lingkungan yang berbeda atau mutasi genetik. Penyangga perkembangan semacam ini membantu untuk menstabilkan pertumbuhan organisme.
“Jika suatu organisme berkembang di sepanjang jalur kanalisasi, atau di sepanjang zona nyaman, mutasi dapat terakumulasi tanpa diekspresikan. Setelah organisme meninggalkan jangkauan yang terkanalisasi, variasi genetik tersembunyi mereka dapat diekspresikan dan menjadi terlihat. Fenomena ini disebut dekanalisasi,” jelas Schlötterer, seperti dilansir Veterinärmedizinische Universität Wien (26/02/2015).
Dekanalisasi sebagai asal dari penyakit genetik yang kompleks
Suatu publikasi oleh peneliti AS, Greg Gibson, di jurnal Nature (Paper-Link) mengusulkan bahwa penyakit seperti diabetes, asma, depresi dan penyakit jantung adalah konsekuensi dari dekanalisasi genetik. Dia menjelaskan bagaimana migrasi, diet, merokok, polusi udara dan stres psikologis dapat menyebabkan stres yang dimediasi dekanalisasi, sehingga menyebabkan penyakit genetik tertentu yang kompleks pada manusia.
“Informasi genetik saja tidak menentukan apakah kita tetap sehat atau tidak. Interaksi yang kompleks dari kondisi lingkungan dan variasi genetik merupakan faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan,” kata Schlötterer.
