Para ilmuwan telah menemukan gen yang bertanggung jawab untuk memulai jam biologis setiap hari

Hampir semua proses yang terjadi dalam tubuh manusia tunduk pada jam biologis, termasuk perubahan siklus tidur-bangun.

Para ilmuwan dari Institut Salk (AS) telah menemukan gen yang bertanggung jawab atas dimulainya jam biologis setiap hari. Penemuan dan penguraian tindakan gen ini akan membantu menjelaskan mekanisme genetik insomnia, penuaan, dan penyakit kronis seperti kanker dan diabetes, yang akan membantu dalam pengembangan obat-obatan baru yang efektif untuk pengobatan penyakit-penyakit ini.

“Tubuh kita adalah sekumpulan jam,” kata Satchidananda Panda, yang memimpin proyek tersebut. “Pada dasarnya, kita tahu mekanisme apa yang memerintahkan tubuh kita untuk berhenti bekerja di malam hari, tetapi kita tidak tahu apa yang membuat kita bangun di pagi hari. Sekarang setelah kita menemukan alasan itu, kita dapat mempelajari bagaimana jam biologis kita melemah seiring bertambahnya usia dan munculnya penyakit kronis.”

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Science, para ilmuwan menjelaskan bagaimana protein JARID1a, yang dikodekan oleh gen KDM5A, berfungsi sebagai tombol on/off untuk ritme sirkadian tubuh kita.

Penemuan gen ini melengkapi mata rantai yang hilang dalam mekanisme molekuler yang mengendalikan siklus tidur-bangun harian. Para ilmuwan mengetahui bahwa peran utama dalam jam biologis dimainkan oleh protein PERIOD (PER), yang jumlahnya dalam setiap sel meningkat dan menurun setiap 24 jam. Alasan utama peningkatan kadar protein PER adalah gen CLOCK dan BMAL1. Mencapai kadar maksimum di penghujung hari, protein PER menghambat aktivitas gen CLOCK dan BMAL1, sehingga mengurangi kadarnya sendiri.

Penurunan kadar protein PER menyebabkan penurunan tekanan darah, penurunan denyut jantung, dan perlambatan proses mental. Namun, hingga saat ini, alasan pasti mengapa protein CLOCK dan BMAL1 mengatasi perlambatan tubuh di malam hari setiap pagi masih belum diketahui.

Para ilmuwan telah menetapkan bahwa protein JARID1a yang mereka temukan mengaktifkan kembali protein CLOCK dan BMAL1 setiap pagi. Hal ini dikonfirmasi oleh sebuah eksperimen yang dilakukan oleh para peneliti dengan menggunakan tikus yang dimodifikasi secara genetika dan tidak memiliki gen yang mengkodekan JARID1a. Hasilnya, kadar protein PER tidak naik ke kadar awal. Hewan-hewan tersebut kehilangan jejak waktu, tidak tahu kapan harus tidur dan kapan harus bangun. Ritme sirkadian mulai bekerja ketika hewan-hewan tersebut diberi obat yang meniru aksi JARID1a.

“Sekarang setelah kita mengetahui apa yang mengaktifkan ritme sirkadian kita, kita memiliki arah baru dalam studi gangguan ritme sirkadian, pengembangan obat baru untuk insomnia, diabetes, dan sindrom metabolik,” simpul Panda.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]