Nationalgeographic.co.id—Telah kita ketahui bahwa tanaman perangkap lalat Venus dikenal karena kebiasaannya yang tidak biasa dalam menangkap dan mencerna serangga dan hewan kecil lainnya. Para ilmuwan di Scripps Research telah berhasil mengungkap struktur tiga dimensi Flycatcher1, yaitu sebuah saluran protein yang memungkinkan tanaman perangkap lalat Venus untuk menutup sebagai respons terhadap mangsa.
Struktur Flycatcher1, diterbitkan 14 Februari 2022 di jurnal Nature Communications dengan judul Structural insights into the Venus flytrap mechanosensitive ion channel Flycatcher1, membantu menjelaskan pertanyaan lama tentang respons sentuhan yang sangat sensitif dari perangkap lalat Venus. Struktur ini juga memberi para peneliti pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana protein serupa dalam organisme termasuk tanaman dan bakteri, serta protein dalam tubuh manusia dengan fungsi yang sama (disebut sebagai saluran ion mekanosensitif), yang dapat beroperasi.
"Meskipun perangkap lalat Venus berbeda dari manusia, mempelajari struktur dan fungsi saluran mekanosensitif ini memberi kita kerangka kerja yang lebih luas untuk memahami cara sel dan organisme merespons sentuhan dan tekanan," kata Andrew Ward, PhD rekan penulis senior dan profesor Scripps Research.
"Setiap saluran mekanosensitif baru yang kami pelajari membantu kami membuat kemajuan dalam memahami bagaimana protein ini dapat merasakan kekuatan dan menerjemahkannya menjadi tindakan dan pada akhirnya mengungkapkan lebih banyak tentang biologi dan kesehatan manusia," tambah rekan penulis senior, Ardem Patapoutian, PhD. Dia juga merupakan seorang profesor Scripps Research yang memenangi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk penelitiannya tentang saluran mekanosensitif yang memungkinkan tubuh merasakan sentuhan dan suhu.
Saluran ion mekanosensitif seperti terowongan yang membentang di membran sel. Ketika didorong oleh gerakan, saluran terbuka, membiarkan molekul bermuatan mengalir. Sebagai tanggapan, sel kemudian mengubah perilakunya, misalnya, sebuah neuron mungkin memberi sinyal ke tetangganya. Kemampuan sel untuk merasakan tekanan dan gerakan penting untuk indera peraba dan pendengaran orang, tetapi juga untuk banyak proses tubuh internal, mulai dari kemampuan kandung kemih untuk merasakan bahwa itu penuh hingga kemampuan paru-paru untuk merasakan berapa banyak udara yang masuk saat sedang bernafas.
Sebelumnya, para ilmuwan telah menemukan tiga saluran ion di perangkap lalat Venus yang dianggap terkait dengan kemampuan tanaman karnivora untuk menutup daunnya ketika rambut pemicu sensitifnya disentuh. Namun yang satu ini, Flycatcher1, menarik perhatian peneliti karena urutan genetiknya tampak mirip dengan keluarga saluran mekanosensitif, MscS, yang ditemukan pada bakteri.
"Fakta bahwa varian saluran ini ditemukan sepanjang evolusi memberi tahu kita bahwa ia pasti memiliki beberapa fungsi mendasar dan penting yang telah dipertahankan dalam berbagai jenis organisme," kata Sebastian Jojoa-Cruz, seorang mahasiswa pascasarjana di Scripps Research, seperti dilaporkan Tech Explorist.
Baca Juga: Amorphophallus titanum, Si Bunga Bangkai Raksasa yang Terancam Punah
Baca Juga: Ahli Botani Indonesia Budidayakan Rafflesia di Luar Habitat Aslinya
Dalam studi baru ini, para peneliti menggunakan mikroskop cryo-elektron - teknik mutakhir yang mengungkapkan lokasi atom dalam sampel protein beku - untuk menganalisis pengaturan yang tepat dari molekul yang membentuk saluran protein Flycatcher1 di tanaman perangkap lalat Venus. Mereka menemukan bahwa Flycatcher1, dalam banyak hal, mirip dengan protein MscS bakteri. Namun, tidak seperti saluran MscS lainnya, Flycatcher1 memiliki wilayah penghubung yang tidak biasa yang memanjang keluar dari setiap kelompok heliks. Seperti sakelar, setiap tautan dapat dibalik ke atas atau ke bawah. Ketika tim menentukan struktur Flycatcher1, mereka menemukan enam tautan di posisi bawah, dan hanya satu yang terbalik.
"Arsitektur inti saluran Flycatcher1 mirip dengan saluran lain yang telah dipelajari selama bertahun-tahun, tetapi wilayah penghubung ini mengejutkan," kata Kei Saotome, PhD, mantan rekan penelitian pascadoktoral di Scripps Research dan penulis pendamping pertama dari makalah baru.