Bayi kembar identik tak hanya memiliki gen identik: mereka juga punya kemiripan molekuler!

Sebuah kelompok peneliti internasional telah menemukan sebuah fenomena baru yang terjadi pada kembar identik: terlepas dari gen identik mereka, mereka berbagi tingkat kemiripan molekuler tambahan yang mempengaruhi karakteristik biologisnya. Para peneliti mengusulkan sebuah mekanisme untuk menjelaskan tingkat kesamaan ekstra dan menunjukkan bahwa hal itu terkait dengan risiko kanker di masa dewasa. Hasilnya mereka jelaskan dalam sebuah jurnal Genome Biology.

“Karakteristik seseorang tidak hanya bergantung pada gen yang diwarisi dari orang tua tetapi juga pada epigenetika, yang mengacu pada mekanisme molekuler yang menentukan gen mana yang akan dinyalakan atau dimatikan pada jenis sel yang berbeda. Jika kita melihat DNA seseorang sebagai perangkat keras komputer, epigenetika adalah perangkat lunak yang menentukan apa yang dapat dilakukan komputer tersebut,” kata penulis senior Dr. Robert A. Waterland, profesor pediatri-nutrisi di Pusat Penelitian Nutrisi Anak USDA/ARS dan ilmuwan genetika molekuler dan manusia di Baylor College of Medicine, Texas, Amerika Serikat.

newborn-babies

Epigenetika bekerja dengan menambahkan atau menghapus semacam penanda kimia ke gen, untuk menandai mana yang harus digunakan pada jenis sel yang berbeda. Salah satu penanda yang dipelajari lebih dalam, diketahui memainkan peran penting dalam perkembangan tubuh dan kanker, diketahui berupa kelompok kimia metil. Pada sebuah penelitian kelompok besar pasangan kembar identik dan persaudaraan, Profesor Waterland dan rekan-rekannya mempelajari sekelompok gen yang disebut metastable epialleles. Pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penanda metil secara acak ditambahkan ke metastable epialleles selama perkembangan embrio awal dan dipertahankan sepanjang hidup.

“Kami memperkirakan bahwa pola penanda metil yang ditambahkan pada metastable epialleles sama acaknya dengan kembar identik dan kembar fraternal,” kata Profesor Waterland. “Sebaliknya, kami menemukan bahwa pola kecocokan metilasi hampir sempurna terjadi pada kembar identik, tingkat kemiripan yang tidak dapat dijelaskan oleh si kembar yang berbagi DNA yang sama. Kami menyebut fenomena ini sebagai ‘supersimilaritas epigenetik’.”

Kembar identik terbentuk saat embrio yang sangat awal — yang masih berupa satu sel embrio — membelah terbagi menjadi dua bagian, dan masing-masing terus berkembang menjadi manusia yang terpisah. Peneliti mengajukan dan menguji model sederhana untuk menjelaskan supersimilaritas epigenetik ini.

“Jika, dalam kelompok gen ini, penanda epigenetik terbentuk sebelum embrio terbagi menjadi dua, maka penanda akan sama pada kedua kembar,” kata Waterland. “Pada intinya, kedua kembar mewarisi memori molekul intim dari warisan perkembangan bersama mereka saat sebagai individu tunggal. Di sisi lain, gen di mana penanda epigenetik ditetapkan setelah pembelahan embrio, dapat memiliki perbedaan epigenetik yang lebih besar antara kedua kembar.”

Hubungan dengan Risiko Kanker

Supermenimilaritas epigenetik tampaknya terjadi pada kelompok gen yang relatif kecil, namun fakta mengejutkan lain seperti yang ditemukan oleh para peneliti, banyak dari hal ini terkait dengan risiko kanker. Untuk menguji apakah penanda epigenetik ini dapat memengaruhi risiko kanker, para ilmuwan di Houston bekerja sama dengan ahli epidemiologi kanker yang pernah menjalankan studi kolaborasi masalah kanker di Melbourne, Australia, pada tahun 1990-an lalu.

“Dengan menganalisis sampel DNA darah perifer dari orang dewasa sehat dalam penelitian kami, kami telah dapat menunjukkan bahwa metilasi pada gen epigenetis secara supersimilar dikaitkan dengan risiko mengembangkan beberapa jenis kanker, termasuk kanker paru-paru, prostat dan kolorektal,” kata Dr. Roger Milne, professor dan kepala Epidemiologi Kanker di Cancer Council Victoria, Australia.

Studi ini menunjukkan bahwa, pada tingkat epigenetik, kembar identik lebih mirip satu sama lain daripada yang sebelumnya dikenal.

“Temuan kami menunjukkan agar harus segera dilakukan evaluasi ulang terhadap studi genetik sebelumnya mengenai anak kembar,” kata Waterland. “Selama beberapa dekade, para periset telah mempelajari kembar identik secara genetik untuk memperkirakan proporsi risiko penyakit apa yang ditentukan oleh gen seseorang. Sejauh mana supersimilaritas epigenetik mempengaruhi risiko penyakit, seperti yang ditunjukkan oleh hasil kami, perkiraan risiko genetik berdasarkan studi kembar telah meningkat.”

Credit: Science Daily

Post Author: Onny

"Science is the highest Art in the universe."

Leave a Reply