Sumber ilustrasi: Pixabay
26 April 2026 08.05 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [26.04.2026] Pertumbuhan sel di tumbuhan harus dikendalikan secara ketat agar organisme tersebut dapat berkembang dengan normal. Salah satu komponen penting dalam proses ini adalah peroksisom, struktur kecil dalam sel yang berperan memproses asam lemak dan menjalankan berbagai fungsi metabolik. Pada tahap awal pertumbuhan, sebelum tumbuhan mampu melakukan fotosintesis, peroksisom menjadi sangat penting karena membantu menyediakan energi dari cadangan lemak. Akan tetapi, bagaimana ukuran dan jumlah struktur ini dikendalikan masih menjadi pertanyaan besar dalam biologi sel.
Penelitian terbaru dari Rice University mengungkap bahwa protein kecil bernama PEX11 memiliki peran yang jauh lebih luas dari yang sebelumnya diketahui. Studi ini menunjukkan bahwa PEX11 tidak hanya terlibat dalam pembelahan peroksisom, tetapi juga mengatur ukuran struktur tersebut selama fase awal perkembangan tumbuhan. Temuan ini membuka perspektif baru tentang bagaimana sel menjaga keseimbangan internalnya.
Para peneliti menggunakan tanaman model Arabidopsis karena memiliki sel dan peroksisom berukuran besar sehingga mudah diamati. Bonnie Bartel menjelaskan bahwa peroksisom pada tahap awal pertumbuhan akan membesar ketika tumbuhan masih bergantung pada asam lemak, lalu kembali mengecil setelah fotosintesis dimulai. Pengamatan ini menunjukkan adanya mekanisme dinamis yang mengontrol ukuran peroksisom sesuai kebutuhan energi sel.
Fokus penelitian kemudian diarahkan pada protein PEX11 yang telah lama diketahui berperan dalam pembelahan peroksisom. Dalam studi yang dipublikasikan di Nature Communications, tim menemukan bahwa protein tersebut juga mengontrol proses pembesaran dan penyusutan peroksisom. Nathan Tharp menyampaikan bahwa peroksisom relevan dengan berbagai penyakit manusia serta aplikasi rekayasa hayati, namun struktur ini sulit dipelajari sehingga temuan ini menjadi penting bagi bidang tersebut.
Untuk memahami fungsi PEX11, para peneliti menggunakan teknik CRISPR guna memodifikasi gen yang mengkode protein tersebut. Tantangan muncul karena PEX11 dihasilkan oleh lima gen berbeda. Menghilangkan satu gen tidak memberikan dampak besar, sementara menghilangkan semuanya menyebabkan kematian tanaman. Melalui pendekatan kombinasi gen, tim akhirnya mampu mengidentifikasi bahwa PEX11 berperan langsung dalam mengontrol pertumbuhan peroksisom pada fase kritis perkembangan.
Eksperimen menghasilkan tanaman mutan dengan kombinasi gen tertentu yang tidak berfungsi. Pada tanaman ini, peroksisom tetap membesar seperti biasa, tetapi gagal kembali ke ukuran normal. Dalam beberapa kasus ekstrem, struktur tersebut memanjang hingga memenuhi hampir seluruh sel. Temuan ini menunjukkan adanya kegagalan dalam mekanisme pengendalian ukuran yang biasanya menjaga keseimbangan pertumbuhan.
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa sel mutan kekurangan vesikel kecil yang biasanya terbentuk di dalam peroksisom. Vesikel ini berfungsi mengambil sebagian membran saat terbentuk, yang menurut penjelasan Nathan Tharp kemungkinan menjadi mekanisme alami untuk membatasi pertumbuhan peroksisom. Ketika vesikel tidak terbentuk dengan baik, peroksisom terus membesar tanpa kontrol.
Penelitian ini juga meluas ke organisme lain untuk melihat apakah mekanisme serupa berlaku secara universal. Tim memasukkan versi protein dari ragi ke dalam sel tumbuhan mutan, dan hasilnya menunjukkan pemulihan ukuran peroksisom ke kondisi normal. Bonnie Bartel menyatakan bahwa kesamaan fungsi antara ragi dan tumbuhan menunjukkan bahwa protein ini sangat terjaga sepanjang evolusi, sehingga kemungkinan memiliki peran serupa pada sel manusia.
Temuan ini memperluas pemahaman tentang bagaimana sel mengatur struktur internalnya dan membuka peluang penelitian lebih lanjut dalam bidang kesehatan serta bioteknologi. Dengan memahami mekanisme dasar ini, ilmuwan dapat mengembangkan pendekatan baru untuk mempelajari penyakit yang melibatkan peroksisom maupun untuk memanfaatkan sistem sel dalam rekayasa hayati.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa protein PEX11 memainkan peran kunci dalam menjaga ukuran peroksisom agar tetap seimbang selama pertumbuhan awal tumbuhan, dengan mekanisme yang melibatkan pembentukan vesikel internal sebagai pengontrol alami. Eksperimen pada tanaman mutan serta keberhasilan protein dari ragi dalam memulihkan fungsi tersebut menunjukkan bahwa mekanisme ini bersifat konservatif secara evolusioner dan berpotensi relevan bagi sel manusia, sekaligus membuka arah baru dalam studi biologi sel dan aplikasi bioteknologi.
Diolah dari artikel:
“Scientists just found what keeps plant cells from growing out of control” oleh Rice University. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/04/260424233201.htm
