Bagaimana Perubahan Tersembunyi Dalam DNA Anda Yang Bisa Menghasilkan Penyakit Baru ktsdesign / Shutterstock

Jarang lingkungan kita berubah begitu cepat. Di atas perubahan iklim, kami memaparkan diri kita pada polutan udara, mikroplastik dan tingkat lemak, garam, dan gula yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam makanan kita.

Perubahan lingkungan adalah salah satu hal yang dapat menghasilkan mutasi besar dan serius dalam DNA kita yang dapat dengan cepat menyebabkan penyakit, seperti kanker yang disebabkan oleh radiasi. Tetapi DNA kita juga mengandung banyak mutasi tersembunyi yang kecil. Sementara mereka pada awalnya tidak berpengaruh pada kita berkat sekotak trik genetik yang digunakan tubuh kita untuk melindungi kita, variasi "samar" ini dapat menumpuk selama beberapa generasi dan kemudian dihidupkan kembali oleh perubahan lingkungan yang besar.

Penelitian terbaru menunjukkan betapa pentingnya variasi samar ini untuk evolusi. Ada kemungkinan mereka bisa di balik meningkatnya risiko masalah seperti diabetes, kanker dan penyakit jantung, dan bahkan bisa menghasilkan penyakit baru. Tetapi mutasi ini juga bisa menjadi hadiah tersembunyi dari nenek moyang kita yang memungkinkan kita untuk beradaptasi lebih cepat dengan masalah yang kita hadapi, dari kondisi medis hingga perubahan iklim.

Perubahan pada DNA yang dikombinasikan dengan proses seleksi alam adalah apa yang memungkinkan spesies berevolusi. Beberapa variasi genetik memberikan keuntungan selektif dan individu yang memilikinya cenderung bertahan dan meneruskan gen mereka, secara bertahap menyebarkannya ke seluruh spesies. Setiap perubahan yang merugikan mengurangi peluang bertahan hidup atau reproduksi bagi seorang individu dan kecil kemungkinannya untuk diteruskan ke generasi mendatang.

Buffer terhadap perubahan

Variasi genetik samar memberi kita alternatif ketiga. Beberapa perubahan dalam DNA memiliki sedikit atau tidak ada efek, tidak memberikan keuntungan atau kerugian tetapi perlahan-lahan menumpuk dari generasi ke generasi. Variasi ini disembunyikan dengan berbagai cara. Misalnya, organisme sederhana dapat mengurangi dampak perubahan lingkungan pada fungsi biologisnya menggunakan proses yang dikenal sebagai Kanalisasi. Ini berarti perubahan kecil pada DNA mereka tidak menyebabkan perbedaan yang terlihat.


grafis berlangganan batin


Kadang-kadang, gen bahkan digandakan di berbagai bagian DNA, sehingga ada redundansi dalam sistem. Setiap perubahan dalam satu gen kemudian dapat disembunyikan oleh gen lainnya.

Dalam bentuk kehidupan yang kompleks, banyak variasi baru juga tidak terlihat karena kita memiliki dua versi dari sebagian besar gen kita (satu dari ibu dan satu dari ayah), dan salah satu versi dominan lebih dari yang lain. Variasi genetik samar bersifat resesif (tidak dominan) dalam hubungan ini sehingga dalam kondisi normal tidak terlihat.

Ada juga beberapa perubahan kecil jangan menyebabkan perubahan nyata untuk biokimia organisme. Mereka mungkin menukar satu komponen dalam protein untuk sesuatu yang sangat mirip.

Semua hal ini bertindak sebagai penyangga terhadap perubahan fisik, memungkinkan penumpukan variasi dalam DNA yang hanya menjadi terlihat ketika ada perubahan signifikan di lingkungan. Banyak peneliti di bidang genetika evolusi percaya bahwa variasi genetik samar ini dapat menjawab masalah bagaimana spesies dapat dengan cepat beradaptasi dengan tantangan baru di masa lalu. Itu kutilang dari pulau Galapagos membantu Darwin mengembangkan teorinya tentang evolusi, dan penciptaan cepat berbagai jenis kutilang yang dilihatnya sangat mungkin menjadi contoh variasi samar di tempat kerja.

Bagaimana Perubahan Tersembunyi Dalam DNA Anda Yang Bisa Menghasilkan Penyakit Baru Percobaan iluminasi: hijau neon E. coli bakteri. KPWangkanont / Shutterstock

Mengamati perubahan pada hewan atau di alam liar ini tidak mungkin, mengingat rentang waktu multi-generasi yang terlibat. Tapi peneliti di Universitas Zürich baru - baru ini digunakan E. coli bakteri untuk membuktikan pentingnya variasi ini dalam evolusi dan adaptasi ke lingkungan baru.

Dalam percobaan mereka, mereka menciptakan lingkungan buatan di mana bakteri yang dapat menghasilkan fluoresensi hijau memiliki keunggulan dibandingkan bakteri yang menghasilkan warna kuning. Para peneliti menunjukkan bahwa koloni bakteri yang mengandung tingkat variasi cryptic yang lebih tinggi mampu beralih lebih cepat menjadi hijau berfluoresensi.

Ini adalah perubahan kecil yang tidak signifikan bagi bakteri, tetapi bukti yang sangat jelas dari konsep bahwa variasi samar dapat membantu spesies beradaptasi lebih cepat terhadap perubahan lingkungan. Ini mungkin sangat penting dalam memahami pentingnya variasi cryptic dalam sistem yang lebih kritis yang mempengaruhi resistensi dan kerentanan penyakit.

Peneliti di Universitas Würzburg telah menunjukkan bahwa tingkat variasi genetik samar di Neisseria meningitidis, bakteri yang dapat menyebabkan meningitis, berkontribusi terhadap seberapa berbahaya penyakit yang dihasilkan. Variasi tingkat yang lebih tinggi ini hanya merupakan faktor ketika bakteri memasuki aliran darah, tetapi tidak berdampak pada lingkungan normal tenggorokan manusia.

Pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bakteri ini berubah ketika mereka berada dalam darah dapat membantu kita memerangi penyakit seperti meningitis. Kami akan memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana gejala muncul dan, yang terpenting, dapat mengatasi resistensi antibiotik tersembunyi di dalam DNA bakteri.

Potensi tersembunyi

DNA kita sendiri juga mengandung variasi variasi tingkat tinggi. Potensi varian genetik samar yang tersembunyi dalam DNA kita tiba-tiba menjadi tidak begitu samar berkat perubahan lingkungan adalah masalah serius.

Meskipun kami masih belum memahami efek pasti dari variasi samar, beberapa perubahan dalam DNA kami, yang diwarisi secara diam-diam dari leluhur kami, telah dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit seperti asma or kanker. Untuk orang-orang dengan perubahan ini, paparan asap knalpot mobil, lebih cenderung memiliki efek.

Namun, mungkin juga ada solusi serta masalah yang tersembunyi dalam DNA. Saat dunia menghangat sebagai akibat dari perubahan iklim, dapatkah variasi genetik samar memberi kita dan spesies lain garis hidup yang sangat dibutuhkan? Meningkatnya kemampuan untuk berevolusi dengan cepat dan beradaptasi, mungkin merupakan satu-satunya yang bertahan di antara spesies yang selamat dari pemanasan global dan kepunahan.Percakapan

Tentang Penulis

Michael J Porter, Dosen Genetika Molekuler, Universitas Central Lancashire

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait:

Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma

oleh Bessel van der Kolk

Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang

oleh James Nestor

Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan

oleh Steven R. Gundry

Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal

oleh Joel Greene

Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan

oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore

Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan