Zoonomia, Penelitian Genetik yang Ungkap Wawasan Baru Manusia dan Hewan

CAMBRIDGE, KOMPAS.TV - Dengan membandingkan cetak biru genetik sejumlah hewan, para ilmuwan mendapatkan wawasan baru tentang spesies manusia dan semua kesamaan serta hal yang kita miliki bersama makhluk lain.

Salah satu temuan paling mencolok adalah, beberapa bagian dalam instruksi kehidupan telah bertahan selama waktu evolusi, yang mewakili pengikat semua mamalia, termasuk manusia, seperti yang dilaporkan oleh Associated Press, Jumat (28/4/2023).

Temuan ini berasal dari Proyek Zoonomia, sebuah upaya internasional yang memberikan petunjuk tentang sifat dan penyakit manusia, kemampuan hewan seperti hibernasi, dan bahkan genetika di balik anjing musher bernama Balto yang membantu menyelamatkan nyawa seabad yang lalu.

Para peneliti membagikan beberapa temuan mereka dalam 11 makalah yang diterbitkan Kamis di jurnal Science.

David O'Connor, yang mempelajari genetika primata di Universitas Wisconsin-Madison, mengatakan penelitian-penelitian tersebut menjawab banyak pertanyaan yang mendalam.

"Inilah keajaiban biologi, bagaimana kita sangat mirip dan berbeda dengan semua hal di sekitar kita," kata O'Connor, yang tidak terlibat dalam penelitian. "Ini adalah sesuatu yang membuat saya ingat mengapa menjadi ahli biologi sangat keren."

Tim Zoonomia, yang dipimpin oleh Elinor Karlsson dan Kerstin Lindblad-Toh di Broad Institute of MIT dan Harvard, melihat 240 spesies mamalia, dari kelelawar hingga bison. Mereka menentukan dan membandingkan genom, instruksi yang diperlukan organisme untuk berkembang dan tumbuh.

Baca Juga: Penelitian Ungkap Resep Pembuatan Mumi Mesir Kuno, Salah Satu Bahan Utama Ternyata dari Nusantara

Mereka menemukan bahwa beberapa wilayah dalam genom ini tetap sama di seluruh spesies mamalia selama jutaan tahun evolusi.

Salah satu penelitian menemukan setidaknya 10 persen genom manusia tidak banyak berubah di seluruh spesies. Banyak dari wilayah ini terjadi di luar 1 persen gen yang menghasilkan protein yang mengontrol aktivitas sel, tujuan utama DNA.

Para peneliti menemukan bahwa wilayah yang dipertahankan lama kemungkinan memiliki tujuan, dan kemungkinan adalah "elemen pengatur" yang berisi instruksi tentang di mana, kapan, dan seberapa banyak protein yang diproduksi. Para ilmuwan mengidentifikasi lebih dari 3 juta elemen ini pada genom manusia, sekitar separuhnya sebelumnya tidak diketahui.

Para ilmuwan juga berfokus pada perubahan di dalam dunia hewan. Ketika mereka menyelaraskan urutan genetik untuk spesies dan membandingkannya dengan nenek moyang mereka, Karlsson mengatakan, mereka menemukan beberapa spesies mengalami banyak perubahan dalam periode waktu yang relatif singkat. Ini menunjukkan bagaimana mereka beradaptasi dengan lingkungan mereka.

"Salah satu hal yang sangat keren tentang mamalia adalah pada saat ini, mereka beradaptasi untuk bertahan hidup di hampir setiap ekosistem di Bumi," kata Karlsson.

Kelompok ilmuwan mencari gen yang tidak dimiliki manusia tetapi dimiliki oleh mamalia lainnya.

Alih-alih fokus pada gen baru yang mungkin menciptakan karakteristik yang unik pada manusia, "kami agak membalikkan situasi itu," kata Steven Reilly, seorang peneliti genetika di Universitas Yale, "Menghilangkan bagian-bagian DNA dapat benar-benar menghasilkan fitur baru," kata Reilly.

Baca Juga: Penelitian Terbaru Ungkap Kemungkinan Inti Bumi Sudah Berputar ke Arah Berlawanan, Pertanda Apa Ini?

Misalnya, katanya, penghapusan DNA kecil antara simpanse dan manusia menyebabkan rangkaian perubahan dalam ekspresi gen yang mungkin menjadi salah satu penyebab perkembangan otak yang lebih lama pada manusia.

Penelitian lain berfokus pada kebugaran salah satu hewan terkenal, yaitu anjing ras Balto.

Ilmuwan menyelesaikan genom anjing luncur itu, yang memimpin tim anjing membawa serum difteri penyelamat ke Nome, Alaska, pada tahun 1925. Kisahnya diangkat menjadi film fitur animasi tahun 1995 dan patung anjing kecil berdiri di Taman Central New York.

Dengan membandingkan gen Balto dengan gen anjing lainnya, peneliti menemukan bahwa ia lebih beragam secara genetik daripada ras anjing modern dan mungkin membawa varian genetik yang membantunya bertahan hidup dalam kondisi yang keras.

Salah satu penulis, peneliti Katherine Moon dari Universitas California, Santa Cruz, mengatakan bahwa Balto "memberi kami panduan melalui genomik perbandingan," menunjukkan bagaimana genetika dapat membentuk individu.

O'Connor mengatakan bahwa ia berharap Zoonomia akan memberikan wawasan yang lebih luas di masa depan.

"Dengan memiliki alat-alat ini dan memiliki keberanian untuk bertanya pada pertanyaan besar" membantu ilmuwan dan orang lain "belajar lebih banyak tentang kehidupan di sekitar kita," katanya.