Nationalgeographi.co.id - Perlu diketahui bahwa, tubuh kita memiliki sebuah ritme biologis internal, yaitu jam internal. Jam ini adalah yang mengontrol banyak proses fisiologis, salah satunya yaitu siklus tidur-bangun. Bagaimana cara kerja jam internal tersebut?
Sebagian besar fungsi biologis organisme seperti siklus tidur-bangun, suhu tubuh, detak jantung, tekanan darah, produksi hormon, tetapi juga kemampuan kognitif, suasana hati atau memori diatur oleh ritme sirkadian, siklus 24 jam. Oleh karena itu, berkat jam internal ini, yang terletak pada manusia di hipotalamus, kita paling terjaga dari pagi hingga penghujung hari, sehingga suhu tubuh kita secara signifikan lebih tinggi di siang hari dan kontraksi usus lebih rendah di malam hari.
Dalam sebuah studi baru yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications pada 1 Oktober 2021 berjudul Neurofibromin 1 in mushroom body neurons mediates circadian wake drive through activating cAMP–PKA signaling, ilmuwan mencoba mempelajari mekanisme pengaturan jam internal tersebut melalui sebuah penelitian menggunakan bantuan hewan lalat kecil.
Sama halnya dengan manusia, semua hewan juga memiliki ritme sirkadian. Bahkan lalat kecil (Drosophila melanogaster) yang ditemukan pada buah matang tersebut juga memiliki jam internal. Para ilmuwan yang berasal dari Universitas Jenewa (UNIGE), Swiss, menggunakan bantuan lalat itu untuk mempelajarinya.
Drosophila adalah model pilihan untuk penelitian genetik: lalat dan genomnya tidak hanya dapat dimanipulasi dengan sangat mudah di laboratorium, tetapi banyak gen yang disimpan antara lalat dan organisme yang lebih tinggi, yang seringkali memungkinkan untuk memperluas cakupan penemuan dari lalat buah ke manusia.
Baca Juga: Implan Ini Suatu Hari Dapat Mengontrol Siklus Tidur dan Bangun Anda
Dengan menggunakan sensor infra merah, para ilmuwan mendeteksi gerakan lalat dalam tabung untuk menganalisis siklus tidur-bangun mereka dengan mudah. Selama 24 jam, lalat tidur sekitar 10 jam di malam hari, kemudian aktif sepanjang hari, kecuali tidur siang sekitar 4 hingga 5 jam.
Para ilmuwan juga mengamati lalat dengan siklus tidur-bangun yang tidak teratur dan area tertentu di otaknya, yang disebut 'tubuh jamur' karena bentuknya yang khas, rusak. Mereka menganalisis ekspresi gen di area otak Drosophila yang sehat ini.
Sebagaimana dilansir oleh Tech Explorist, Blanca Lago Solis, seorang peneliti di Departemen Genetika dan Evolusi, mengatakan, “Kami mengidentifikasi gen, Nf1, yang ekspresinya berfluktuasi sesuai dengan fase tidur-bangun lalat: ekspresinya meningkat ketika lalat bangun, sementara itu menurun selama mereka tidur.”
Untuk mengonfirmasi hubungan antara gen ini dan ritme sirkadian, para ahli biologi mengamati lalat yang mengekspresikan gen ini dengan lemah, terlepas dari waktu ke waktu.
“Lalat ini benar-benar tidak teratur dan memiliki lebih banyak fase tidur,” lapor Blanca lago Solis.
Baca Juga: Ahli Biologi Singkap Dua Spesies Jamur Ini Membuat Lalat Jadi Zombie
Protein NF1 adalah hulu dari kaskade regulasi yang memicu pelepasan kalsium, yang diperlukan untuk aktivasi neuron di tubuh jamur otak. Ekspresi Nf1 menyebabkan aktivitas neuron yang lebih tinggi di area otak ini di siang hari daripada di malam hari, sehingga membuat terjaga di siang hari. Homolog manusia dari Nf1 adalah gen yang mencegah perkembangan tumor di sistem saraf.
“Ketika seseorang membawa mutasi pada gen Nf1, mereka akan memiliki neurofibromatosis, yaitu penyakit genetik umum yang dapat memengaruhi perkembangan tumor sistem saraf. Salah satu gejala pasien dengan neurofibromatosis adalah gangguan tidur, dan akan menarik untuk mengeksplorasi peran potensial Nf1 dalam fenomena ini,” kata Emi Nagoshi, Profesor di Departemen Genetika dan Evolusi di Fakultas Sains UNIGE.