Penemuan baru dibidang Biologi

PENEMUAN BARU DIBIDANG

BIOLOGI

1.     Siput Berbadan Setengah Flora Setengah Fauna

Tampaknya siput laut ini makhluk pertama yang tubuhnya setengah flora setengah fauna. Pasalnya, siput yang baru ditemukan ini bisa menghasilkan pigmen klorofil seperti layaknya tumbuh-tumbuhan.

Para ilmuwan memperkirakan, siput cerdik tersebut mencuri gen dari alga yang mereka makan, sehingga bisa menghasilkan klorofil. Dengan gen “curian”, mereka bisa berfotosintesis, yaitu proses tumbuhan untuk mengubah cahaya matahari menjadi energi.

“Hewan ini bisa membuat molekul berisi energi tanpa makan apa-apa,” kata Sydney Pierce, pakar biologi dari Universitas South Florida di Tampa. Pierce telah mempelajari mahluk unik tersebut, yang telah resmi dinamakan Elysia chlorotica, selama 20 tahun.

Ia mengajukan temuan terbarunya pada tanggal 7 Januari 2010 silam, pada pertemuan tahunan Komunitas Integratif dan Perbandingan Biologi di Seattle. Temuan ini dilaporkan pertama kali oleh jurnal Science. “Ini pertama kalinya hewan multiseluler bisa menghasilkan klorofil,” tutur Pierce.

Siput cerdik Elysia chlorotica mencuri gen dari alga yang mereka makan, sehingga bisa menghasilkan klorofil.

Siput laut ini tinggal di rawa-rawa air asin di New England, Kanada. Selain “mencuri” gen untuk menghasilkan pigmen hijau klorofil, hewan ini juga mencuri bagian-bagian kecil sel yang disebuy (kloroplas) chloroplast, yang dipakai untuk melakukan fotosintesis.

Kloroplas menggunakan klorofil untuk mengubah cahaya matahari menjadi energi, seperti tanaman, sehingga hewan ini tak perlu makan untuk mendapatkan energi.

“Kami mengumpulkan sejumlah hewan tersebut dan menyimpannya di akuarium selama berbulan-bulan, asalkan diberi cahaya selama 12 jam sehari, mereka bisa bertahan hidup walau tanpa makan,” kata Pierce.

Dengan menggunakan mikroskop, tampak klorofil dibadan siput Elysia chlorotica.

Para peneliti memakai pelacak radioaktif untuk memastikan bahwa siput-siput ini benar-benar menghasilkan klorofil, dan bukan mencurinya dari pigmen yang sudah pada alga.

Nyatanya, siput-siput ini mengintegrasikan materi genetika dengan sangat sempurna sehingga bisa diturunkan pada generasi selanjutnya.

Anak-anak dari siput yang sudah “mencuri” gen juga bisa menghasilkan klorofil sendiri, walaupun mereka tak bisa berfotosintesis sebelum mereka makan cukup alga hingga bisa “mencuri” cukup kloroplas. Sejauh ini, kloroplasnya belum bisa mereka produksi sendiri.

Keberhasilan siput-siput ini mengagumkan, dan para ilmuwan juga masih belum bisa memastikan, bagaimana hewan ini bisa memilih gen yang mereka butuhkan.

“Mungkin saja DNA dari satu spesies bisa masuk ke spesies yang lain, seperti yang telah dibuktikan oleh siput jenis ini. Tapi mekanismenya masih belum diketahui,” ungkap Pierce. (Science/kompas)

2.     Kucing Berpedar dalam Gelap

 

Perkembangan ilmu pengetahuan telah melahirkan berbagai penemuan baru. Penemuan baru di bidang biologi antara lain adanya spesies-spesies hewan yang mnampu berpedar dalam kegelapan. Peneliti AS Eric Poeschla telah menghasilkan tiga kucing berpendar dalam gelap hasil rekayasa genetika dengan menggunakan virus untuk membawa gen, yang disebut green fluorescent protein (GFP), ke dalam telur dari binatang yang akhirnya berkembang. Metode modifikasi genetika lebih sederhana dan lebih efisien daripada teknik tradisional kloning, dan hasil pada hewan lebih sedikit yang dibutuhkan dalam proses.   

Gen GFP, yang memiliki asal-usul dalam ubur-ubur, mengekspresikan protein yang berpendar ketika diterangi dengan frekuensi tertentu dari cahaya. Poeschla, dari Mayo Clinic di Rochester, Minnesota, melaporkan hasilnya dalam jurnal Nature Metode.              

Pengembangan dan penyempurnaan dari teknik GFP memperoleh hadiah Nobel untuk kimia pada tahun 2008. Dalam kasus kucing menyala, para ilmuwan berharap untuk menggunakan binatang GM dalam penelitian HIV / AIDS.     

3.     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, 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 dari asupan makanan menghambat, dan dengan demikian merangsang rasa lapar.

“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.