Dukungan sel berpotensi majemuk dari waktu ke waktu merupakan ciri penting perkembangan. Sel berpotensi majemuk adalah sel induk yang dapat berkembang menjadi semua sel lainnya. Memahami pengembangan sel induk berpotensi majemuk menjadi jantung dapat membantu mereplikasi proses ini di laboratorium.
Ikan purba yang disebut 'fosil hidup' telah membantu para ilmuwan memahami dasar-dasar sel induk. Ilmuwan di Universitas Kopenhagen telah menemukan bahwa ikan coelacanth mengandung gen utama yang mengatur sel induk dan mempertahankan potensi majemuk. Gen ini, yang dikenal sebagai OCT4 pada manusia dan tikus, ditemukan dapat digantikan dengan varian coelacanth pada manusia sel induk tikus.
Coelacanth telah disebut sebagai “fosil hidup” dan diklasifikasikan secara terpisah dari mamalia karena fakta bahwa ia berevolusi menjadi bentuknya yang sekarang sekitar 400 juta tahun yang lalu. Ia meniru hewan pertama yang bertransisi dari laut ke darat karena memiliki sirip yang menyerupai anggota badan.
Asisten Profesor Molly Lowndes berkata, “Dengan mempelajari sel-selnya, Anda dapat kembali ke evolusi.”
Asisten Profesor Woranop Sukparangsi melanjutkan: “Faktor utama yang mengendalikan jaringan gen dalam sel induk ditemukan pada coelacanth. Hal ini menunjukkan bahwa jaringan tersebut sudah ada pada awal evolusi, kemungkinan sudah ada sejak 400 juta tahun yang lalu.”
Ph.D. siswa Elena Morganti berkata, “Keindahan dari kemunduran evolusi adalah organisme menjadi lebih sederhana. Misalnya, mereka hanya mempunyai satu salinan dari beberapa gen esensial, bukan banyak versi. Dengan begitu, Anda dapat memisahkan hal-hal penting untuk sel induk dan menggunakannya untuk meningkatkan cara Anda menumbuhkan sel induk dalam sebuah cawan.”
Para ilmuwan menemukan bahwa jaringan sel induk jauh lebih tua dari yang diyakini sebelumnya dan dapat ditemukan pada spesies yang telah punah. Mereka juga menemukan bagaimana evolusi mengubah jaringan gen menjadi aktif sel induk berpotensi majemuk.
Lebih dari 40 gen sel induk hewan diperiksa: kanguru, tikus, dan hiu. Hewan-hewan tersebut dipilih untuk mewakili titik balik evolusi utama.
Penelitian ini digunakan kecerdasan buatan untuk membuat model tiga dimensi dari berbagai protein OCT4. Struktur keseluruhan protein telah dipertahankan sepanjang evolusi, menurut para ahli. Meskipun bagian-bagian protein yang diketahui penting bagi sel induk tidak berubah, variasi spesifik spesies dalam protein ini yang tampak tidak berhubungan satu sama lain mengubah orientasinya, yang mungkin berdampak pada seberapa baik protein tersebut mempertahankan potensi majemuknya.
Joshua Mark Brickman tersebut, “Ini merupakan temuan menarik tentang evolusi yang tidak mungkin terjadi sebelum munculnya teknologi baru. Anda dapat melihatnya sebagai evolusi dengan pemikiran yang cerdas, kita tidak mengutak-atik 'mesin di dalam mobil', namun kita dapat menggerakkan mesin dan meningkatkan drive train untuk melihat apakah hal ini membuat mobil melaju lebih cepat.”
Referensi Jurnal:
- Sukparangsi, W., Morganti, E., Lowndes, M. dkk. Asal usul evolusioner vertebrata OCT4/POU5 berfungsi dalam mendukung pluripotensi. Nat Commun 13 Agustus 5537 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-32481-z
