Penemuan Gen Baru yang Memungkinkan Ikan Bisa ‘Menghilang’
Para
peneliti yang dipimpin oleh Roger Cone, Ph.D. Vanderbilt, telah
menemukan anggota baru dari keluarga gen yang memiliki pengaruh kuat
pada pigmentasi dan pengaturan berat badan.
Gen
ini merupakan anggota ketiga dari keluarga agouti. Dua gen agouti telah
diidentifikasi sebelumnya terdapat pada manusia. Satu membantu
menentukan warna kulit dan rambut, dan yang lain mungkin memainkan peran
penting dalam obesitas dan diabetes.
Gen
baru, yang disebut agrp2, telah ditemukan secara eksklusif di dalam
tulang ikan, termasuk ikan zebra, trout dan salmon. Protein itu
memungkinkan ikan mengubah warna secara dramatis untuk menyesuaikan
lingkungan mereka, demikian laporan para peneliti minggu ini dalam edisi
awal Prosiding National Academy of Sciences (PNAS).
“Ketika
mahasiswa pascasarjana saya, Youngsup Song, menemukan sebuah protein
agouti ketiga di kelenjar pineal ikan, organ yang mengatur ritme
sehari-hari sebagai respon terhadap cahaya, pada awalnya kami pikir kami
telah menemukan jalur yang mengatur rasa lapar harian,” kata Cone,
ketua Departemen Fisiologi & Biofisika Molekuler dan direktur dari
Institut Vanderbilt untuk Obesitas dan Metabolisme.
“Itu
merupakan mekanisme yang membuat Anda lapar pada siang hari, tetapi
tidak pada malam hari,” lanjutnya. “Namun, Chao Zhang, seorang mahasiswa
pascasarjana yang menindaklanjuti penelitian, akhirnya menemukan bahwa
protein agouti ini … terlibat dalam perubahan pigmen secara cepat yang
memungkinkan ikan beradaptasi terhadap lingkungannya.”
Fenomena
ini, yang disebut adaptasi latar belakang, juga telah diamati berada
pada mamalia. Mantel dari kelinci Arktik, misalnya, berubah dari cokelat
pada musim panas untuk menyamarkan diri dengan putih salju musim
dingin.
Berbeda dengan mamalia yang harus menumbuhkan mantel baru untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan, ikan, amfibi dan reptil dapat mengubah warna kulitnya dalam hitungan menit.
Gen
agouti pertama, yang menghasilkan pola bergaris “agouti” pada berbagai
mamalia, ditemukan pada tahun 1993. Pada tahun yang sama, Cone beserta
rekan-rekannya di Universitas Oregon Health Sciences di Portland
melaporkan penemuan gen yang mengkodekan reseptor melanocortin-1, pemain kunci dalam kisah pigmentasi.
Mereka menunjukkan bahwa protein agouti mencegah reseptor melanocortin-1
pada melanosit (sel pigmen) di kulit dari pergantian pada produksi
pigmen hitam-coklat, dan malah menggeser pigmen ke warna kuning-merah.
Gen agouti kedua mengkodekan protein kerabat agouti (AgRP), yang menghambat reseptor melanocortin di otak. Ini mencegah reseptor melanocortin-4 dari asupan makanan menghambat, dan dengan demikian merangsang rasa lapar.
Dalam makalah saat ini, kelompok Cone melaporkan bahwa protein yang baru ditemukan, AgRP2, mengatur ekspresi gen prohormon pmch dan pmchl, prekursor untuk hormon berkonsentrasi melanin, yang memiliki efek pencerahan pigmen.
“Secara bersamaan, protein agouti serbaguna dan reseptor melanocortin
bertanggung jawab mengatur berat badan, pola berkelompok pada mantel
mamalia, dan bahkan rambut merah pada kebanyakan orang,” kata Cone.
Pekerjaan saat ini menunjukkan bahwa protein agouti juga terlibat dalam
mekanisme kamuflase yang digunakan oleh ribuan spesies ikan.
Cone, yang datang ke Vanderbilt pada tahun 2008, telah menghabiskan sebagian besar karirnya mempelajari bagaimana reseptor melanocortin
di otak mengatur berat badan. Dia beserta rekan-rekannya telah
mempublikasikan lebih dari tiga lusin makalah yang mengelusidasi
unsur-unsur dari sistem sinyal yang kompleks.
Zhang
merupakan penulis pertama dari makalah PNAS, upaya kolaborasi para
ilmuwan dari Institut Salk untuk Sains Biologi, Universitas California
di Santa Cruz, Universitas Oregon, serta Vanderbilt.
Penelitian ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional dan Yayasan Bristol-Myers Squibb.
Sumber Artikel: mc.vanderbilt.edu
Tidak ada komentar:
Posting Komentar