Penelitian baru menunjukkan bahwa cacing gelang dapat mengirim sifat-sifat yang memperluas usia generasi ke generasi melalui warisan epigenetik berbasis histone, membentuk kembali pemahaman kita tentang bagaimana informasi non-genetik terungkap.
Di laboratorium Wang, tidak jarang cacing hidup lama.
Kampus Penelitian Kampus Senior Pemimpin HHMI Janelia Meng Wang dan timnya belajar umur panjang. Mereka telah menunjukkan bahwa dengan mengekspresikan enzim yang berlebihan di lisosom cacing bundar C. elegansMereka dapat memperpanjang umur cacing hingga 60 persen.
Namun yang mengejutkan, tim menemukan keturunan cacing tanpa modifikasi genetik masih hidup lebih lama dari biasanya. Ketika mereka melintasi cacing berumur panjang mereka dengan cacing “tipe liar” yang tidak mengekspresikan prosedur laboratorium enzim-rutin yang berlebihan yang digunakan untuk membersihkan manipulasi genetik-mereka melihat bahwa keturunan mereka juga hidup lebih lama dari cacing normal. Entah bagaimana, penanda umur panjang ditransfer dari generasi ke generasi, bahkan empat generasi kemudian.
Dalam studi baru, Wang dan timnya mengungkapkan bagaimana perubahan lisosom cacing yang mempromosikan umur panjang ditransfer dari sel -sel dalam tubuh mereka ke sel reproduksi melalui histones – protein yang memainkan peran kunci dalam mengorganisir dan mengatur DNA. Dalam sel reproduksi, messenger histone ini menyebabkan modifikasi pada cacing epigenom – kumpulan tag kimia yang mengatur ekspresi gen – menghasilkan perubahan lisosom untuk dikurangi dari generasi ke generasi tanpa mengubah DNA yang mendasari.
Temuan ini memiliki dampak panjang di luar umur panjang. Modifikasi epigenetik dapat membantu organisme mengatasi berbagai jenis stres lingkungan – dari perubahan diet hingga paparan polutan hingga stres psikologis – dan pekerjaan baru menunjukkan bagaimana keuntungan ini dapat diberikan dari orang tua ke keturunan mereka.
“Anda selalu berpikir bahwa warisan Anda ada di dalam nukleus, di dalam sel, tetapi sekarang kami menunjukkan bahwa histone dapat beralih dari satu tempat ke tempat lain, dan jika histone membawa modifikasi apa pun, itu berarti Anda akan mentransfer informasi epigenetik dari satu sel ke sel lainnya,” kata Wang. “Ini benar -benar memberikan mekanisme untuk memahami efek transgenerasional.”
Mengungkap warisan
Para peneliti menemukan bahwa jenis modifikasi tipe histone dari perubahan epigenetik pada cacing berumur panjang dibandingkan dengan yang memiliki rentang hidup normal. Mereka ingin melihat bagaimana modifikasi ini terkait dengan perubahan lisosom yang mempromosikan umur panjang.
Menggunakan kombinasi perangkat genetik, transkriptomik, dan pencitraan, mereka menemukan bahwa perubahan metabolisme lisosomal yang mempengaruhi umur panjang cacing mengaktifkan serangkaian proses dalam sel. Tindakan ini memicu peningkatan varian histone spesifik, yang diangkut dari jaringan somatik atau tubuh cacing ke germline atau sel reproduksi melalui protein yang menyediakan nutrisi untuk mengembangkan telur. Dalam germline, histone dimodifikasi, memungkinkan informasi dari lisosom untuk memasuki germline dan digunakan dari orang tua ke anak.
Para peneliti menunjukkan bahwa jalur ini diaktifkan selama puasa, yang menyebabkan perubahan metabolisme lisosom – memberikan hubungan dari fenomena fisiologis dengan perubahan germline.
Pekerjaan baru ini menambahkan banyak bukti bahwa lisosom, yang telah dianggap hanya bertindak sebagai pusat daur ulang sel, juga berfungsi sebagai hub sinyal untuk mengendalikan proses yang berbeda dalam sel dan sekarang terbukti mempengaruhi generasi.
Penelitian baru ini juga mengungkapkan mekanisme baru untuk mengangkut informasi dari sel somatik ke sel germline melalui histones, yang dapat membantu menjelaskan bagaimana jenis informasi bawaan lainnya berasal dari orang tua ke keturunan.
Dengan memberikan mekanisme untuk memahami bagaimana perubahan lingkungan pada sel somatik dilewatkan melalui germline, pekerjaan baru dapat membantu para peneliti lebih memahami efek transgenerasional yang telah diamati sebelumnya, seperti kekurangan gizi orang tua yang mempengaruhi keturunan mereka.
“Kami sekarang menunjukkan bahwa soma dan germline dapat dihubungkan dengan histone dan dapat membawa informasi genetik yang mengesankan selama beberapa generasi,” kata Wang.
Referensi: “Lisosom menandakan epigenome untuk mengatur umur panjang satu generasi” oleh Qinghao Zhang, Weiwei Dang dan Meng C. Wang, 25 September 2025, Sains.
Doi: 10.1126/science.adn8754
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
