Sumber ilustrasi: Magnific
7 Agustus 2026 10.20 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [07.08.2026] Kemampuan gen untuk berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain di dalam materi genetik telah lama dikenal sebagai salah satu pendorong penting evolusi. Elemen genetik yang dikenal sebagai jumping genes atau gen melompat ditemukan pada bakteri, tumbuhan, hewan, hingga manusia. Ketika berpindah, gen-gen tersebut dapat memberikan sifat baru kepada sel sehingga membantu membentuk keragaman biologis selama proses evolusi.
Sebagian gen melompat memiliki kemampuan yang lebih unik. Selain dapat berpindah di dalam genom, beberapa di antaranya mampu melepaskan dirinya dari molekul RNA melalui bantuan enzim RNA. Kelompok ini dikenal sebagai ribozim atau self-splicing introns. Meskipun keberadaan elemen tersebut telah lama diketahui, mekanisme bagaimana gen melompat dapat berpindah dari satu spesies ke spesies lain masih menjadi misteri. Selama ini para ilmuwan menganggap perpindahan tersebut terutama terjadi melalui virus atau plasmid yang membawa materi genetik sebagai “kendaraan” biologis.
Sebuah penelitian terbaru dari Max Planck Institute for Marine Microbiology kini menawarkan kemungkinan mekanisme baru yang belum pernah diamati sebelumnya. Tim peneliti berhasil menangkap secara langsung RNA intron dari gen melompat yang berada di dalam sel organisme lain, memberikan bukti bahwa RNA berbentuk melingkar mungkin menjadi jalur alternatif penyebaran gen antarspesies.
Penelitian dipimpin oleh Jens Harder bersama rekan-rekannya dengan mempelajari komunitas mikroorganisme penghasil metana atau biogas yang tumbuh secara lambat. Di dalam komunitas tersebut terdapat bakteri predator berukuran sangat kecil bernama Candidatus Velamenicoccus archaeovorus, yang memangsa mikroorganisme lain yang berperan mengubah limonena—senyawa pemberi aroma khas jeruk—menjadi metana dan karbon dioksida.
Ketika mengamati filamen Methanothrix soehngenii, mikroorganisme yang dikenal sebagai salah satu penghasil metana terpenting di Bumi, para peneliti menemukan banyak sel yang telah mati. Kondisi tersebut menimbulkan dugaan bahwa kematian sel-sel tersebut disebabkan oleh aktivitas Ca. Velamenicoccus archaeovorus. Untuk membuktikannya, para ilmuwan berusaha mencari molekul khas milik bakteri predator tersebut di dalam sel-sel yang mati.
Saat mempelajari genom Ca. Velamenicoccus archaeovorus, Jens Harder menemukan sebuah intron yang berfungsi sebagai gen melompat. Penemuan tersebut menarik perhatian karena RNA intron belum pernah ditemukan berada di luar sel hidup. Oleh sebab itu, tim kemudian mencoba mendeteksi apakah molekul tersebut juga terdapat pada organisme mangsanya.
Para peneliti menggunakan teknik deteksi RNA yang sangat sensitif yang sebelumnya dikembangkan di Max Planck Institute for Marine Microbiology. Dengan bantuan probe asam nukleat khusus, mereka berhasil menghasilkan citra mikroskopis yang memperlihatkan RNA intron tidak hanya berada di dalam sel hidup Ca. Velamenicoccus archaeovorus, tetapi juga ditemukan di dalam sel mati Methanothrix soehngenii.
Temuan tersebut menunjukkan bahwa para peneliti pada dasarnya berhasil menangkap proses perpindahan gen melompat ketika sedang berlangsung. Akan tetapi, perpindahan tersebut tidak berhasil menghasilkan inang baru karena bakteri predator telah lebih dahulu membunuh sel target. Akibatnya, gen melompat tersebut berpindah menuju sel yang sudah tidak hidup.
Penelitian kemudian berusaha menjelaskan mengapa RNA intron tersebut tetap dapat bertahan. Dalam kondisi normal, RNA merupakan molekul pembawa informasi genetik yang relatif tidak stabil. Sebagian besar RNA akan segera diuraikan oleh enzim yang bekerja dari kedua ujung molekul, sehingga RNA biasanya cepat menghilang ketika sel mati.
Berbeda dengan RNA biasa, RNA intron yang ditemukan dalam penelitian ini membentuk struktur melingkar menyerupai cincin tanpa memiliki ujung terbuka. Bentuk tersebut membuatnya jauh lebih tahan terhadap proses degradasi oleh enzim sehingga mampu bertahan lebih lama dibandingkan RNA konvensional.
Menurut Jens Harder, kestabilan RNA intron berbentuk cincin merupakan karakteristik yang sangat khas. Harder menjelaskan bahwa pada manusia, RNA melingkar diketahui berperan dalam berbagai proses metabolisme dan saat ini sedang banyak dipelajari karena diduga berhubungan dengan perkembangan tumor. Molekul serupa juga mulai dikembangkan untuk berbagai aplikasi medis, termasuk vaksin berbasis RNA terhadap COVID-19 maupun beberapa jenis kanker.
Harder menambahkan bahwa penelitian tersebut menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa pada mikroorganisme, gen melompat berpotensi berpindah ke spesies lain melalui RNA melingkar yang dimilikinya. Temuan tersebut memperluas pemahaman mengenai cara materi genetik dapat berpindah melampaui batas spesies.
Penemuan ini juga memberikan sudut pandang baru mengenai evolusi mikroorganisme. Jika RNA melingkar benar-benar menjadi media perpindahan gen antarspesies, proses pertukaran informasi genetik mungkin berlangsung melalui jalur yang selama ini belum pernah dipertimbangkan. Mekanisme tersebut dapat membantu menjelaskan bagaimana sifat-sifat baru dapat menyebar lebih cepat di antara berbagai kelompok mikroba.
Selain memiliki implikasi terhadap evolusi, penelitian ini juga membuka peluang untuk memahami lebih jauh fungsi RNA melingkar dalam berbagai sistem biologis. Stabilitas molekul tersebut dapat dimanfaatkan dalam pengembangan teknologi biologi molekuler maupun aplikasi medis berbasis RNA di masa mendatang.
Temuan terbaru menunjukkan bahwa gen melompat kemungkinan tidak hanya berpindah melalui virus atau plasmid, tetapi juga dapat memanfaatkan RNA melingkar yang sangat stabil sebagai jalur penyebaran antarspesies. Penemuan tersebut memberikan gambaran baru mengenai mekanisme evolusi mikroorganisme sekaligus memperluas pemahaman tentang peran RNA melingkar yang kini semakin penting dalam bidang biologi, kedokteran, dan bioteknologi.
Diolah dari artikel:
“Scientists catch a ‘jumping gene’ mid-leap between species” oleh Max Planck Institute for Marine Microbiology. (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/2026/08/260803080911.htm
