Sel Penyengat Ubur-ubur Menyimpan Petunjuk Keanekaragaman Hayati

Nationalgeographic.co.id—Knidosit atau sel penyengat adalah ciri khas dari anemon laut, hydrae, karang, serta ubur-ubur, dan membuat kita menjadi lebih berhati-hati saat mengarungi lautan. Mereka juga merupakan model yang sangat baik untuk memahami kemunculan jenis sel baru, menurut penelitian terbaru Cornell. Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation dan NASA.

Dalam penelitian yang diterbitkan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences pada 2 Mei 2022 berjudul A novel regulatory gene promotes novel cell fate by suppressing ancestral fate in the sea anemone Nematostella vectensis, Leslie Babonis, asisten profesor ekologi dan biologi evolusioner di College of Arts and Sciences, menunjukkan bahwa sel-sel penyengat ini berevolusi dengan menggunakan kembali neuron yang diwarisi dari sel-sel penyengat sebelumnya, nenek moyang cnidaria.

"Hasil mengejutkan ini menunjukkan bagaimana gen baru memperoleh fungsi baru untuk mendorong evolusi keanekaragaman hayati," kata Babonis. "Mereka menyarankan bahwa kooptasi tipe sel leluhur merupakan sumber penting untuk fungsi sel baru selama evolusi awal hewan."

Memahami bagaimana jenis sel khusus seperti sel penyengat ini, menjadi salah satu tantangan utama dalam biologi evolusioner, kata Babonis. Selama hampir satu abad, diketahui bahwa knidosit berkembang dari kumpulan sel punca yang juga memunculkan neuron (sel otak), tetapi hingga sekarang, tidak ada yang tahu bagaimana sel punca itu memutuskan untuk membuat neuron atau knidosit. Memahami proses ini pada cnidaria hidup dapat mengungkapkan petunjuk tentang knidosit saat ini berevolusi di tempat pertama, kata Babonis.

Knidosit ("cnidos adalah bahasa Yunani untuk "jelatang penyengat"), umumnya sebutan untuk spesies dalam beragam filum Cnidaria, yang dapat meluncurkan duri, gumpalan beracun, memungkinkan cnidaria untuk menyetrum mangsa atau untuk menghalangi penyerang.

“Cnidaria adalah satu-satunya hewan yang memiliki knidosit, tetapi banyak hewan yang memiliki neuron,” kata Babonis. Jadi dia dan rekan-rekannya di Universitas Florida's Whitney Lab for Marine Bioscience mempelajari cnidaria - khususnya anemon laut - untuk memahami bagaimana sebuah neuron dapat diprogram ulang untuk membuat sel baru.

"Salah satu fitur unik knidosit adalah mereka semua memiliki organel peledak (kantong kecil di dalam sel) yang berisi tombak yang menembak untuk menyengat Anda," kata Babonis. "Tombak ini terbuat dari protein yang juga hanya ditemukan di cnidaria, jadi knidosit tampaknya menjadi salah satu contoh paling jelas tentang bagaimana asal usul gen baru (yang mengkode protein unik) dapat mendorong evolusi jenis sel baru."

  

Baca Juga: Penemuan Spesies Baru Ubur-Ubur Mahkota Laut Dalam di Samudera Pasifik

Baca Juga: NOAA: Ubur-Ubur Spesies Baru Ditemukan di Perairan Atlantik Utara

Baca Juga: Racun Ubur-Ubur Raksasa Ini Sangat Kompleks, Apakah Mematikan?

Baca Juga: Ubur-Ubur Sebesar Tubuh Manusia Ditemukan di Lepas Pantai Inggris

   

Menggunakan genomik fungsional dalam anemon laut bintang muda, Nematostella vectensis, para peneliti menunjukkan bahwa knidosit berkembang dengan mematikan ekspresi neuropeptida, RFamide, dalam subset dari neuron yang sedang berkembang dan mengubah sel-sel itu sebagai knidosit. Selain itu, para peneliti juga menunjukkan bahwa satu gen pengatur spesifik cnidaria bertanggung jawab untuk mematikan fungsi saraf sel-sel tersebut dan mengaktifkan sifat spesifik knidosit.

Neuron dan knidosit memiliki bentuk yang serupa, kata Babonis; keduanya adalah sel sekretorik yang mampu mengeluarkan sesuatu dari sel. Neuron mengeluarkan neuropeptida - protein yang dengan cepat menyampaikan informasi ke sel lain. Knidosit mengeluarkan tombak yang mengandung racun.

"Ada satu gen yang bertindak seperti saklar lampu - saat aktif, Anda mendapatkan knidosit, saat dimatikan Anda mendapatkan neuron," kata Babonis. "Ini logika yang cukup sederhana untuk mengontrol identitas sel."

Ini adalah studi pertama yang menunjukkan bahwa logika ini ada di cnidaria, kata Babonis, jadi fitur ini kemungkinan besar mengatur bagaimana sel menjadi berbeda satu sama lain pada hewan multiseluler paling awal.

Babonis dan labnya merencanakan studi di masa depan untuk menyelidiki seberapa luas sakelar mati/hidup genetik ini dalam menciptakan jenis sel baru pada hewan. Satu proyek, misalnya, akan menyelidiki apakah mekanisme serupa mendorong asal usul sel-sel pensekresi kerangka baru di karang.

  

PROMOTED CONTENT