"Saya tidak berpikir kita dapat memahami perkembangan atau penyakit tanpa memahami gen Hox," kata Mazzoni. Bayangkan, semua jenis kecacatan dan ancaman kanker kelak bisa dicegah dengan teknologi canggih dengan melibatkan gen buatan ini.
Gen Hox menantang untuk dipelajari, terang para peneliti. Soalnya, gen Hox tersusun rapat dalam kelompok yang berada di dalam DNA tempat mereka ditemukan dan tidak ada gen lain yang mengelilinginya.
Kluster gen Hox tidak punya pengulangan seperti genom lainnya. Faktor inilah yang membuat mereka unik, tetapi sulit untuk dipelajari dengan penyuntingan gen konvensional tanpa memengaruhi gen Hox tetangga, terang Mazzoni dan tim.
Peneliti lainnya adalah Jef Boeke, direktur di Institute of System Genetics NYU Grossman School of Medicine. Dia adalah ahlinya dalam sintesis genom ragi. Laboratorium gennya saat ini sedang mencari cara menerjemahkan teknologi ini ke sel mamalia.
"Secara lebih luas, teknologi DNA sintetik ini, di mana kami telah membangun semacam pabrik, akan berguna untuk mempelajari penyakit yang secara genomik rumit dan sekarang kami memiliki metode untuk memproduksi model yang jauh lebih akurat untuk penyakit tersebut," kata Boeke.
Mereka menyalin DNA dari gen Hox tikus. DNA itu kemudian dibawa ke lokasi yang tepat di dalam sel induk yang berpotensi majemuk pada tikus. Mereka mencoba menggunakan spesies yang berbeda supaya memungkinkan untuk membedakan antara DNA tikus sintetis dan sel alami tikus.
Dengan DNA Hox buatan dalam sel induk tikus, para peneliti mengeksplorasi bagaimana gen itu membantu sel untuk belajar dan mengingat lokasinya berada. Pada mamalia, kluster Hox dikelilingi oleh daerah yang mengontrol bagaimana gen Hox bisa diaktifkan.
Para peneliti menemukan bahwa kelompok padat gen ini bisa mengandung seluruh informasi yang dibutuhkan sel. Informasi ini bisa berisi kode sinyal posisi untuk dipecahkan oleh sel dan diingatnya.
Di masa depan, mungkin DNA sintetis dan gen Hox buatan bisa jadi jalan buat penelitian mendatang bagaimana perkembangan hewan dan penyakit pada manusia.
"Spesies yang berbeda punya struktur dan bentuk yang berbeda, banyak yang tergantung pada bagaimana kelompok Hox diekspresikan," terang Mazzoni. "Pemahaman yang lebih baik tentang klaster Hox dapat membantu kita untuk memahami bagaimana sistem ini beradaptasi dan dimodifikasi membuat hewan yang berbeda."