Nationalgeographic.co.id - Selama tiga dekade, kelompok protein misterius yang ditemukan di badan sel neuron di hipokampus, bagian dari otak, membuat James Trimmer penasaran dan bingung.
Kini, profesor fisiologi dan biologi membran terkemuka di UC Davis School of Medicine tersebut akhirnya dapat menemukan jawabannya. Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di jurnal PNAS pada 16 November 2021 berjudul Regulation of neuronal excitation–transcription coupling by Kv2.1-induced clustering of somatic L-type Ca2+ channels at ER-PM junctions, Trimmer dan rekan-rekannya mengungkapkan kelompok protein ini adalah sinyal kalsium "hotspot" di neuron yang memainkan peran penting dalam mengaktifkan transkripsi gen.
Transkripsi tersebut memungkinkan bagian dari DNA neuron untuk "ditranskripsi" menjadi untaian RNA yang kemudian digunakan untuk membuat protein yang dibutuhkan oleh sel.
Lebih mengejutkan, kelompok protein tersebut juga ditemukan pada banyak hewan.
Laboratorium Trimmer telah mempelajari kelompok misterius itu pada tikus, tetapi ternyata mereka juga ada pada invertebrata dan semua vertebrata, termasuk manusia. Trimmer memperkirakan bahwa mungkin ada 50 hingga 100 kelompok besar ini pada satu neuron.
Dia dan rekan-rekannya tahu bahwa kelompok itu dibentuk oleh protein yang melewati ion kalium melalui membran (saluran kalium). Mereka juga tahu bahwa kelompok ini mengandung jenis saluran kalsium tertentu. Saluran kalsium yang memungkinkan kalsium memasuki sel, di mana ia memicu berbagai respons fisiologis tergantung pada jenis sel.
"Kehadiran kelompok ini di neuron sangat terjaga. Fitur yang sangat dilestarikan relatif tidak berubah melalui rentang waktu evolusi, menunjukkan bahwa mereka memiliki properti fungsional yang penting dalam jenis hewan yang sangat berbeda ini,” kata Trimmer.
Baca Juga: Bagaimana Asupan Garam Mampu Memengaruhi Aliran Darah di Otak?
Hipokampus, adalah salah satu wilayah otak di mana kelompok misterius ini ditemukan pada neuron, memainkan peran utama dalam pembelajaran dan memori. Para peneliti mengetahui bahwa gangguan pada kelompok-kelompok ini—misalnya, dari mutasi genetik pada saluran kalium—menghasilkan gangguan neurologis yang parah. Namun tidak jelas alasannya.
"Kami telah lama mengetahui fungsi kelompok saluran ion jenis lain, misalnya pada sinapsis, untuk waktu yang lama. Namun, tidak diketahui peran struktur yang jauh lebih besar pada badan sel ini dalam fisiologi neuron," tutur Trimmer.
Eksperimen yang mengungkapkan fungsi kelompok saraf dirancang oleh Nicholas C. Vierra, peneliti pascadoktoral di lab Trimmer dan penulis utama studi tersebut.