Bukan Rumah Biasa

Siapa sangka keong atau siput yang biasa merayap dan menggerogoti tanaman di kebun ternyata memiliki gen yang sama dengan manusia. Bentuk cangkangnya yang bergulung ke kiri atau ke kanan diatur oleh gen yang juga mengatur letak jantung, usus, dan organ bagian tubuh manusia lainnya.

Hal itu terungkap berkat penemuan ahli biologi yang berhasil melacak gen pengontrol handedness pada cangkang keong yang membuatnya berputar ke kiri atau kanan. Yang mengejutkan, gen itu ternyata sama dengan gen yang digunakan manusia untuk mengorganisasi sisi kiri dan kanan tubuh.

Temuan para ilmuwan di University of California, Berkeley, Amerika Serikat, itu mengindikasikan bahwa gen yang sama telah bertanggung jawab atas bentuk asimetris kanan dan kiri binatang selama 500-650 juta tahun. Gen itu berawal pada nenek moyang bersama yang terakhir dari semua binatang yang mempunyai organisasi tubuh bilateral, mulai dari cacing sampai manusia.

“Beberapa studi sebelumnya mengindikasikan bahwa metode yang menyimpang dari simetri kanan dan kiri pada binatang tampaknya berbeda secara luas, sehingga tidak ada yang menduga bahwa nenek moyang bersama antara manusia, keong, dan organisme bilateral lainnya memiliki strategi asimetris kiri dan kanan yang sama,” kata Nipam H. Patel, dosen biologi integratif, biologi sel, dan molekuler di Universitas California, Berkeley.

Para ilmuwan sebelumnya menyatakan bahwa salah satu gen yang amat penting untuk mengatur asimetri kiri dan kanan hanya terdapat pada hewan bertulang belakang dan kelompoknya. “Tapi kami menemukan bahwa gen itu ada pada siput yang pada akhirnya membawa banyak implikasi evolusioner,” tutur Christina Grande, doktor bidang biologi integratif dari Universitas California. “Jalur seluler ini telah ada dalam tubuh nenek moyang banyak binatang sebelum bercabang-cabang menjadi organisme yang berbeda.”

Dengan penemuan itu, para ilmuwan bisa melacak penyebab fundamental terjadinya penyimpangan simetri pada siput dan organisme lain, serta alur proses aktivasi gen yang mengarah pada bentuk yang lebih kompleks, semisal cangkang yang bergulung.

Meski penampilan luar manusia sangat simetris, sisi kiri dan kanan tampak seperti bayangan cermin sisi lainnya, tubuh kita tidaklah benar-benar simetris. Jantung manusia umumnya berada di sisi kiri tubuh, sehingga paru-paru kiri lebih kecil untuk menyediakan tempat bagi jantung. Bahkan usus manusia pun berbentuk kumparan yang asimetris. Namun bentuk asimetris ini tak ada kaitannya dengan kidal atau tidak, karena kecenderungan yang satu ini ditentukan oleh otak.

Sebagian kecil orang ada yang memiliki organ internal yang terbalik, tapi pada dasarnya susunan organ secara keseluruhan tetap simetris. Patel menyatakan organisme yang memiliki kelainan susunan organ tak akan bertahan hidup karena tidak dapat bekerja sama.

Vertebrata lainnya juga sama. Bahkan para ilmuwan telah mengidentifikasi gen nodal yang diekspresikan pada sisi kiri tubuh dan diperlukan untuk menyusun bentuk asimetris kiri dan kanan. Jika nodal tak bekerja, seluruh organ dalamnya akan bercampur aduk dan organisme itu mati. “Pada vertebrata, ada satu set gen yang memberi tahu tubuh untuk membentuk jantung ke arah satu sisi, dan nodal adalah salah satu di antara gen itu,” kata Grande.

Patel menambahkan bahwa banyak sekali molekul asimetris dalam tubuh dan hanya aktif pada salah satu sisi. Tapi nodal selalu diekspresikan pada sisi kiri semua vertebrata. Gen serupa nodal ditemukan pada seluruh hewan deuterostome, satu dari tiga subgrup binatang bilateral yang tidak terbatas pada vertebrata, tapi juga landak laut dan squirt laut.

Riset Patel dan Grande juga mengungkap bahwa handedness pada keong ditentukan sejak awal janin. Ketika embrio empat sel membelah diri menjadi delapan sel, sel yang baru berkembang membentuk spiral searah jarum jam, dan di kemudian hari menjadi keong kanan (dextral). Sebaliknya, pertumbuhan yang berlawanan dengan arah jarum jam menghasilkan keong kiri (sinistral).

Semula, para ilmuwan menduga kecenderungan itu ditentukan oleh gen induk. Namun, Patel dan Grande membuktikan bahwa handedness itu dipengaruhi oleh gen yang berfungsi sama seperti nodal. Grande menemukan bukti bahwa keong laut Lottia gigantea, siput dengan cangkang kanan memiliki gen serupa nodal, serta gen yang analog dengan Pitx, yang diaktivasi oleh nodal dan terlibat dalam penyusunan asimetris pada vertebrata.

Grande menggunakan informasi itu untuk mencari gen yang sama pada keong kiri Biomphalaria glabrata. Eksperimennya membuktikan bahwa nodal dan Pitx aktif atau terekspresikan pada sisi kanan janin Lottia, dan pada sisi kiri Biomphalaria.

Untuk menguji fungsi nodal, mereka memberi siput-siput itu bahan kimia tertentu yang diketahui dapat menghalangi aktivitas nodal. Sebagian besar siput itu mati, sisanya kehilangan ekspresi asimetris Pitx, dan menghasilkan cangkang yang lurus.

korantempo.com

%d bloggers like this: