Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Popular

‘Tanda tangan’ modifikasi DNA baru ditemukan pada ikan zebra – ScienceDaily


Para peneliti di Garvan Institute of Medical Research telah menemukan bentuk baru modifikasi DNA dalam genom ikan zebra, hewan vertebrata yang memiliki nenek moyang evolusioner dengan manusia ~ 400 juta tahun yang lalu.

Dr Ozren Bogdanovic dan timnya menemukan bahwa tingkat pengulangan DNA yang luar biasa tinggi dari urutan ‘TGCT’ dalam genom ikan zebra mengalami modifikasi yang disebut metilasi, yang dapat mengubah bentuk atau aktivitas DNA di sekitarnya. Studi yang dipublikasikan di Penelitian Asam Nukleat dan dilakukan bekerja sama dengan Queen Mary University of London, dapat mengarah pada pengembangan model eksperimental baru untuk mempelajari bagaimana modifikasi DNA memengaruhi perkembangan dan penyakit manusia.

“Kami telah mengungkapkan bentuk baru metilasi DNA pada ikan zebra di TGCT yang berulang, dan yang terpenting, enzim yang membuat modifikasi,” kata Dr Bogdanovic, yang mengepalai Lab Epigenomik Perkembangan di Garvan dan Peneliti Senior di Sekolah Bioteknologi dan Ilmu Biomolekuler, UNSW Sydney. “Temuan ini membuka lapangan untuk kemungkinan baru dalam mempelajari epigenom – lapisan tambahan instruksi pada DNA yang mengubah cara gen dibaca – dan memahami bagaimana hal itu mungkin relevan secara klinis.”

Tanda tangan tersembunyi

Semua spesies yang memiliki DNA – dari tumbuhan hingga manusia – juga memodifikasinya dengan menempelkan molekul yang disebut gugus metil.

“Metilasi DNA sangat penting untuk fungsi seluler, karena mengontrol gen mana yang dihidupkan dan dimatikan,” jelas penulis pertama makalah, mahasiswa PhD Sam Ross. “Inilah sebabnya mengapa sel-sel dalam tubuh kita dapat menjalankan fungsi yang sangat berbeda, meski memiliki DNA yang hampir identik.”

Ada empat huruf ‘dasar’ yang menyusun DNA – C, G, T dan A. Pada vertebrata, metilasi terjadi sebagian besar di mana huruf G mengikuti C (‘CG’), tetapi ada beberapa pengecualian. Salah satu contohnya adalah metilasi di situs non-CG dalam sel otak manusia, penyimpangannya telah dikaitkan dengan Rett Syndrome, kelainan genetik yang mengganggu pertumbuhan, gerakan, dan ucapan pada anak-anak.

Untuk menyelidiki metilasi non-CG lebih lanjut, para peneliti melakukan profil komprehensif dari genom ikan zebra, organisme vertebrata yang merupakan kerabat evolusioner jauh manusia dan berbagi 70% dari gen kita, yang menjadikannya model yang berguna untuk mempelajari efek manusia. gen.

Tim menemukan bahwa metilasi terjadi di mana urutan ‘TGCT’ muncul beberapa kali, berdekatan.

“Kami terpesona melihat tingkat metilasi pada pengulangan TGCT lebih tinggi daripada metilasi non-CG yang sebelumnya diamati pada sebagian besar jaringan vertebrata dewasa,” kata Dr Bogdanovic. Selanjutnya, metilasi ini hadir pada tingkat tinggi dalam sperma dan sel telur, tidak ada dalam sel telur yang telah dibuahi, dan kemudian muncul lagi dalam embrio yang sedang tumbuh, mencapai tingkat tertinggi di jaringan dewasa seperti otak dan gonad. Sementara kita belum melakukannya mengungkapkan bagaimana modifikasi ini mengubah ekspresi gen, kami percaya metilasi TGCT terkait dengan ‘kebangkitan’ genom embrionik pada ikan zebra. “

Potensi baru untuk mempelajari penyakit

Para peneliti selanjutnya mengungkapkan bahwa enzim Dnmt3ba bertanggung jawab untuk memetilasi pengulangan TGCT dalam genom ikan zebra.

“Meskipun tidak jelas apakah modifikasi serupa terjadi pada hewan secara lebih luas, penemuan kami pada ikan zebra cukup signifikan, karena itu berarti kami dapat mulai secara selektif memanipulasi bentuk metilasi atipikal ini dalam organisme model. Artinya kami dapat mengubah tingkat Dnmt3ba menjadi lihat apa yang terjadi jika kita menghilangkan hanya satu bentuk metilasi, tetapi tidak yang lain, “kata Dr Bogdanovic.

“Ini bisa sangat memudahkan pemahaman kita tentang bagaimana perubahan pola metilasi atipikal mempengaruhi jaringan tertentu seperti otak, untuk mendapatkan wawasan lebih jauh ke dalam mekanisme molekuler gangguan perkembangan saraf,” kata Dr Bogdanovic.

“Kami berharap temuan kami akan membantu kami mengembangkan model eksperimental baru yang dapat digunakan untuk mempelajari epigenetik dengan cara yang sejauh ini belum mungkin dilakukan.”

Penelitian ini didukung oleh Australian Research Council (DP190103852).

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>