Ilmuwan Harvard Temukan Jam Biologis Baru

Ketika Anda meminta seseorang untuk mengatakan berapa usia mereka, mereka membuat perhitungan - mengurangi tahun mereka dilahirkan dari hari ini. Tetapi ketika ahli biologi melihat untuk melihat berapa usia sebenarnya tubuh seseorang, mereka beralih ke jam internal kecil yang dapat menerangi petunjuk tentang penuaan dan kesehatan.

Para peneliti di Harvard telah mengidentifikasi jam DNA ribosom (rDNA) baru, atau jam biologis, yang mengungkapkan wawasan akurat tentang bagaimana tubuh menua, dan bagaimana manusia dapat melakukan intervensi untuk memperlambatnya. Karya itu diterbitkan Kamis di jurnal Penelitian Genom.

Bernardo Lemos, Ph.D., seorang profesor epigenetika lingkungan di Harvard, mengatakan sebagian kecil DNA mengumpulkan sinyal usia dengan sangat baik sehingga dapat secara akurat memperkirakan usia biologis. Lemos dan penulis utama studi ini Meng Wang, berpikir bahwa rDNA adalah "senjata merokok" dalam kontrol genomik penuaan. Mereka pikir itu bisa menyimpan jam yang sebelumnya tidak dikenal.

Untuk menentukan seberapa cepat atau lambat jam biologis seseorang berdetak, para ilmuwan terkadang akan mencari metilasi, molekul kecil, dalam DNA. Sebuah studi pada 2017 pada tikus untuk menandai perubahan menunjukkan usia biologis, atau usia metilasi DNA:

Jam biologis adalah bagian dari genom yang membantu melacak apa yang disebut para ilmuwan usia biologis yang merupakan usia sebenarnya dari tubuh seseorang, berdasarkan pada perubahan yang menumpuk dari waktu ke waktu dalam DNA seseorang - dan ternyata menjadi cara yang lebih akurat untuk memprediksi timbulnya penyakit terkait penuaan.

Alih-alih mencari segmen DNA yang tersebar di seluruh genom, Lemos mengatakan Terbalik bahwa jam biologis baru ini adalah toko serba ada untuk menentukan usia biologis seseorang.

“Ini membuat pengukuran jam sedikit lebih mudah, karena ini hanya satu tempat,” kata Lemos Terbalik. “Ada tantangan, tetapi sekarang alih-alih melihat beberapa kromosom yang berbeda dan beragam situs, kita bisa fokus pada situs-situs ini.”

Jam yang membantu Lemos mengidentifikasi sebenarnya terletak di dalam ribosom, mesin molekuler yang membantu sel membuat protein, tetapi juga mengandung segmen DNA.

Ketika Lemos melihat lokasi-lokasi ini dalam spesies yang sangat beragam seperti anjing, lalat, dan manusia, ia menemukan bahwa jumlah metilasi di beberapa tempat saja dapat secara akurat memprediksi usia kronologis. Yang terpenting, lokasi-lokasi ini juga dapat menentukan usia biologis, bersama dengan jam biologis terkenal lainnya.

Harapannya adalah bahwa jam baru ini mungkin sebenarnya terkait untuk aktivitas di jam jauh, mungkin tautan umum yang menyatukan mereka semua. Tapi itu hanya teori, yang harus dia buktikan lebih kuat.

“Ini adalah terobosan ketika ditemukan bahwa metilasi DNA di seluruh genom dapat digunakan sebagai penanda usia yang cukup kuat, andal. Ini sangat luar biasa. Jam rDNA mungkin merupakan langkah ke arah yang benar untuk menghubungkan berbagai jam secara mekanis, ”katanya.

Salah satu hal yang membuat Lemos yakin bahwa jam biologis baru ini sangat berguna adalah bahwa itu mencerminkan pilihan yang dibuat organisme yang mungkin mempercepat, atau memperlambat proses penuaan.

Misalnya, ketika ia menyelidiki jam rDNA pada tikus yang merupakan bagian dari percobaan puasa, ia menemukan bahwa jam mereka menunjukkan sedikit tanda penuaan biologis, bahkan jika tikus itu sendiri lebih tua secara kronologis.

Karena puasa telah terbukti memperpanjang hidup pada hewan dan mengatur ulang jam biologis di masa lalu, ia menyarankan bahwa efeknya pada jam rDNA adalah pertanda baik.

Jam biologisnya adalah responsif untuk berubah, yang bisa menjadi alat yang ampuh ketika datang untuk mengidentifikasi bagaimana kita dapat campur tangan dalam proses penuaan biologis.

Lihat juga: Apa yang Sebenarnya Terjadi pada Otak dan Tubuh Anda Saat Berpuasa

"Ini sesuai dengan harapan dan siapa pun berharap bahwa jam biologis rDNA kami dinamis, dapat ditindaklanjuti, berpotensi responsif terhadap pilihan pribadi," kata Lemos. "Orang bertanya-tanya apakah jam itu juga responsif terhadap fitur-fitur lingkungan lainnya, sejarah paparan racun."

Jika jam ini terhubung dengan penuaan seperti yang diklaim oleh penelitian ini, ini bisa menjadi cara yang ampuh untuk menguji faktor-faktor mana dari diet hingga paparan kimia yang mempercepat proses penuaan biologis, dan mana yang dapat memperlambatnya.

Jika ada sesuatu yang mungkin menyebabkan jam biologis berdetak sedikit lebih cepat, perubahan rDNA bisa menjadi kenari potensial di tambang batubara.