Perbaikan DNA terjadi sesuai jadwal

Zat enzimatik yang memperbaiki kerusakan DNA lebih aktif menjalankan fungsinya sebelum matahari terbit dan terbenam.

Bukan rahasia lagi bahwa jam biologis memegang peranan penting dalam fungsi tubuh manusia. Jam biologis inilah yang menentukan kualitas tidur, kekuatan kekebalan tubuh, metabolisme, fungsi jantung, dan sebagainya. Para ilmuwan telah "melihat" lebih dalam dan mengetahui bahwa bahkan mekanisme molekuler dasar pun tunduk pada ritme harian.

Dr. Aziz Sancar dan tim ilmuwan dari University of North Carolina di Chapel Hill telah menunjukkan bahwa ada hubungan antara ritme sirkadian dan perbaikan DNA. Dr. Sancar adalah salah satu ilmuwan yang dianugerahi Penghargaan Nobel dalam bidang Kimia pada tahun 2015 atas analisisnya tentang proses molekuler yang terjadi saat sel memperbaiki kerusakan DNA.

DNA sering mengalami mutasi: rantai putus, huruf genetik diganti dengan yang salah. Oleh karena itu, sangat penting bahwa pemulihan terjadi tidak hanya secara kualitatif, tetapi juga secara teratur.

Seperti yang telah ditemukan para ilmuwan, "perbaikan" DNA bergantung pada aktivitas harian. Oleh karena itu, sebuah eksperimen dilakukan dengan Cisplatin, zat platinum yang merusak struktur DNA jika dikombinasikan dengannya.

Hewan pengerat percobaan menerima Cisplatin selama 24 jam. Pada saat yang sama, para spesialis memantau bagian genom mana yang akan diperbaiki oleh sistem pemulihan kerusakan akibat Cisplatin. Hasilnya, tidak kurang dari dua ribu gen diperoleh, yang pemulihannya terjadi dalam periode harian yang berbeda.

Pada saat sintesis salinan RNA pada gen, DNA untai ganda terurai, dan hanya satu untai yang menjadi cetakan untuk sintesis RNA. Untaian tersebut "diperbaiki" hanya sebelum matahari terbit atau terbenam, yang bergantung pada gen tertentu. Untai lainnya yang tidak ditranskripsi "diperbaiki" sesaat sebelum matahari terbenam, terlepas dari gennya. Selama sisa waktu, proses perbaikan juga berlangsung, tetapi tidak terlalu aktif.

Kemungkinan besar, gen yang bersangkutan merespons perubahan harian dan memasuki fase aktif sesuai dengan jam. Agaknya, stimulasi sistem perbaikan bergantung pada mode gen yang siap untuk "diperbaiki". Namun, diperlukan lebih banyak informasi dan eksperimen tambahan untuk menjawab pertanyaan ini secara akurat.

Kini, banyak pakar mencatat peran praktis terpenting dari informasi yang diperoleh. Bukan kebetulan bahwa para ilmuwan menggunakan obat yang merupakan bagian dari rejimen pengobatan untuk patologi onkologis dalam eksperimen mereka.

Cisplatin menghancurkan sel tumor dengan menyebabkan kerusakan DNA yang sama yang menyebabkan sel kehilangan kemampuan untuk berkembang dan membelah. Namun, pada saat yang sama, obat tersebut juga merusak sel hati, ginjal, dan sel-sel sehat lainnya. Para ilmuwan mungkin akan dapat melindungi organ dengan menggunakan Cisplatin tergantung pada ritme harian sistem perbaikan DNA.

Informasi terperinci tentang penelitian ini tersedia di PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]