Telomer terkadang dianggap sebagai kunci untuk hidup lebih lama. Mereka melindungi gen dari kerusakan tetapi menjadi lebih pendek setiap kali sel membelah. Setiap kali sel membelah, telomernya menjadi sedikit lebih pendek. Akhirnya, sel-sel tersebut menjadi sangat pendek sehingga sel tidak dapat lagi membelah dengan sukses, dan sel pun mati.
Sedikit yang diketahui tentang struktur kromatin telomer pada tingkat molekuler. Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan dari Institut Fisika Leiden (LION) telah menemukan struktur baru DNA telomer. Mereka menggunakan metode fisika untuk eksperimen biologis dan magnet yang sangat kecil untuk penemuan tersebut.
Karena DNA di antara telomer memiliki panjang dua meter, maka harus dilipat agar muat di dalam sel. Hal ini dilakukan dengan membungkus paket protein dan DNA bersama-sama membentuk struktur yang disebut nukleosom. Nukleosom, fragmen DNA bebas (atau tidak terikat), nukleosom, dan sebagainya disusun dalam pola seperti untaian manik-manik.
Tali manik kemudian berkontraksi lebih jauh. Panjang DNA di antara nukleosom—manik-manik pada tali—menentukan cara DNA mencapai hal ini. Sudah ada dua struktur pasca pelipatan yang diketahui. Salah satunya memiliki DNA bebas yang tergantung di ruang antara dua manik-manik terdekat yang saling menempel (gbr. 2A). Manik-manik di dekatnya gagal berikatan jika celah DNA di antara keduanya terlalu kecil. Kemudian dua tumpukan mulai terbentuk berdampingan.
Dalam penelitian ini, para ilmuwan menemukan struktur telomer lain: Jarak nukleosom lebih berdekatan, sehingga tidak ada lagi DNA bebas di antara manik-manik tersebut. Hal ini pada akhirnya menciptakan satu heliks, atau spiral, DNA yang besar.
Para ilmuwan menemukan Struktur baru ini menggunakan kombinasi mikroskop elektron dan spektroskopi gaya molekul. Teknik terakhir berasal dari laboratorium Van Noort. Di sini, salah satu ujung DNA ditempelkan pada kaca objek, dan bola magnet kecil ditempelkan pada ujung lainnya.
Sepasang magnet kuat di atas bola ini kemudian menarik untaian mutiara tersebut hingga terpisah. Dengan mengukur jumlah gaya yang diperlukan untuk menarik manik-manik satu per satu, Anda dapat mengetahui lebih banyak tentang bagaimana tali tersebut dilipat. Para peneliti di Singapura kemudian menggunakan mikroskop elektron untuk memahami strukturnya dengan lebih baik.
Van Noort berkata, “Struktur adalah 'cawan suci biologi molekuler. Mengetahui Struktur molekul akan memberi kita lebih banyak wawasan tentang bagaimana gen diaktifkan dan dimatikan dan bagaimana enzim dalam sel menangani telomer: bagaimana mereka memperbaiki dan menyalin DNA, misalnya. Penemuan Struktur telomer baru akan meningkatkan pemahaman kita tentang unsur-unsur penyusun dalam tubuh. Dan hal ini pada akhirnya akan membantu kita mempelajari penuaan dan penyakit seperti kanker serta mengembangkan obat untuk melawannya.”
Referensi Jurnal:
- Soman, A., Wong, SY, Korolev, N., dkk. Struktur Kolom kromatin telomer manusia. Alam (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05236-5
