Kupu-Kupu Atlas di Maroko: Arsip Genetik Unik dan Potensi Obat Kanker
Alam Maroko menyimpan banyak keberkahan, salah satunya adalah Kupu-kupu Atlas Maroko, yang memiliki banyak keunikan
rezaervani.com – Maroko – Pegunungan Atlas di Maroko dan timur laut Aljazair kerap hadir dalam penelitian ilmiah yang menyoroti gempa bumi, karena kawasan ini dikenal sebagai daerah dengan aktivitas seismik. Namun, belakangan ini, penelitian ilmiah mengaitkannya dengan hal lain: wilayah tersebut merupakan habitat kupu-kupu Atlas biru, makhluk menawan yang baru-baru ini dikonfirmasi melalui sebuah studi di jurnal Current Biology memiliki arsip genetik terbesar di kerajaan hewan.
Sebelumnya, para ilmuwan menduga kupu-kupu ini memiliki jumlah kromosom terbanyak di antara hewan, namun studi terbaru yang dilakukan peneliti dari Wellcome Sanger Institute di Inggris dan Institute of Evolutionary Biology di Barcelona menjadi yang pertama mengonfirmasi hal itu melalui pemetaan lengkap genomnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa serangga mungil ini memiliki 229 pasang kromosom, sementara kerabat terdekatnya, kupu-kupu biru umum di Inggris, hanya memiliki 24 pasang.
Untuk membayangkan materi genetik suatu makhluk hidup, para ilmuwan menganalogikannya dengan sebuah perpustakaan besar, di mana setiap buku menjelaskan resep untuk membentuk bagian dari makhluk tersebut. Dalam hal ini, kromosom berfungsi layaknya jilid besar yang menyimpan dan mengatur buku-buku tersebut. Di dalam tiap jilid terdapat gen, yang mirip dengan “bab” berisi instruksi detail untuk setiap sifat atau fungsi.
Pasangan Kromosom
Jika manusia hanya memiliki 23 pasang kromosom, para peneliti dalam studi mereka menegaskan bahwa kupu-kupu Atlas Maroko menyimpan dalam intinya 229 pasang kromosom. Artinya, ia memiliki arsip genetik terbesar di dunia hewan. Jumlah yang sangat besar ini, sebagaimana dijelaskan oleh Dr. Charlotte Wright, profesor di Wellcome Sanger Institute dalam pernyataannya kepada Al Jazeera Net, merupakan pedang bermata dua.
Wright mengatakan bahwa “kepemilikan 229 pasang kromosom oleh kupu-kupu Atlas memberinya kemampuan adaptasi yang lebih besar, karena hal itu menyediakan keragaman genetik yang lebih luas. Saat gen berpindah dari induk ke keturunan, jumlah kromosom yang besar meningkatkan peluang rekombinasi DNA, yang pada gilirannya menghasilkan keragaman genetik lebih tinggi.”
Ia menambahkan bahwa keragaman ini adalah bahan mentah yang memungkinkan kupu-kupu Atlas beradaptasi selama jutaan tahun dengan lingkungan baru, jika dibandingkan dengan kerabatnya yang hanya memiliki 24 kromosom.
Untuk mempermudah pemahaman, kromosom kembali dianalogikan sebagai jilid dalam sebuah perpustakaan besar, di mana setiap jilid berisi bab-bab instruksi genetik makhluk hidup. Organisme lain dengan jumlah jilid terbatas, misalnya hanya 24, hanya memiliki sedikit peluang untuk mengatur ulang bab-bab itu dan menciptakan keragaman baru. Sebaliknya, kupu-kupu Atlas dengan perpustakaan genetiknya yang sangat besar memiliki kemampuan lebih luas untuk mengombinasikan informasi genetik antar generasi, membuka peluang variasi lebih banyak yang membantunya beradaptasi cepat dengan beragam lingkungan.
Pedang Bermata Dua
Meski jumlah kromosom yang sangat besar memberi kupu-kupu Atlas kemampuan lebih besar dalam menciptakan keragaman genetik, keunggulan ini tetap memiliki harga yang harus dibayar. Dr. Wright menjelaskan bahwa “semakin banyak jumlah kromosom, semakin sulit pula untuk mewariskannya secara utuh kepada generasi berikutnya.”
Untuk mempermudah pemahaman, bayangkan sebuah perpustakaan besar yang berisi ratusan jilid. Setiap kali Anda ingin mewariskan perpustakaan itu kepada anak-anak, Anda harus menyalin semua jilid tersebut dan menyerahkan salinan lengkapnya. Semakin banyak jumlah jilid, semakin besar kemungkinan ada yang hilang atau salah urut saat proses penyalinan.
Di alam, persoalan ini terlihat lebih jelas ketika jumlah individu suatu spesies sangat sedikit. Dr. Wright meyakini bahwa “kupu-kupu Atlas dalam sejarahnya pernah melalui periode ketika jumlah populasinya sangat rendah. Hal itu memungkinkan akumulasi perubahan kromosom yang tidak biasa hingga mencapai jumlah luar biasa besar yang kita lihat sekarang.”
Umumnya, makhluk hidup memiliki antara 20 hingga 30 kromosom, jumlah yang ideal agar sel dapat membaginya dengan akurat saat membentuk sel telur atau sperma. Namun ketika jumlah itu membengkak hingga ratusan, seperti pada kupu-kupu Atlas, proses tersebut menjadi seperti mencoba menata ratusan buku tebal di rak sempit sekaligus.
Semakin banyak jumlahnya, semakin besar risiko ada yang jatuh atau salah tempat. Itu berarti organisme menjadi lebih rentan terhadap kesalahan genetik yang bisa berakibat fatal. Pada kebanyakan makhluk hidup, “kekacauan genetik” seperti itu bisa menyebabkan kepunahan, tetapi kupu-kupu Atlas telah mengembangkan mekanisme khusus yang membuatnya mampu menanggung beban genetik raksasa ini.
Mekanisme Genetik Unik
Mengenai mekanisme yang memungkinkan kupu-kupu Atlas luar biasa ini mengatasi masalah besar jumlah kromosomnya, Wright menjelaskan bahwa kupu-kupu Atlas memiliki cara unik dalam membangun kromosom yang membuatnya lebih mampu bertahan dari pembelahan dan perubahan.
Jika kebanyakan makhluk hidup, seperti manusia, memiliki kromosom “berpusat tunggal”—artinya setiap kromosom punya satu titik tertentu yang bertanggung jawab atas pembelahan dan distribusinya ke sel dengan benar—maka kondisi pada kupu-kupu Atlas berbeda. Kromosomnya bersifat “multi-pusat”, yaitu memiliki beberapa titik pembelahan. Jadi, jika satu kromosom terpecah menjadi dua bagian atau lebih, setiap bagian tetap bisa berfungsi seolah-olah kromosom mandiri, sehingga menjadikannya lebih fleksibel dalam menghadapi fragmentasi.
Selain itu, Wright menunjukkan kemungkinan bahwa kupu-kupu ini kehilangan sebagian “gen perbaikan kromosom patah”, yang membuat pecahan kromosom dapat diwariskan ke generasi berikutnya alih-alih diperbaiki. Hal ini diibaratkan seperti mencetak buku baru dengan halaman-halaman yang sudah robek, bukan merekatkannya kembali. Seiring waktu, halaman-halaman ini berubah menjadi “jilid tambahan” yang meningkatkan jumlah total kromosom.
Terakhir, Wright menambahkan bahwa kupu-kupu ini memiliki sekuens genetik (telomer) di dalam kromosom, bukan hanya di ujungnya sebagaimana biasanya. Hal ini memungkinkan pecahnya kromosom di titik-titik tersebut, seakan-akan ada “sambungan tambahan” yang memudahkan pemotongan kromosom menjadi bagian baru.
Model Unik untuk Riset Kanker
Dengan mekanisme unik tersebut, kupu-kupu Atlas Maroko menjadi model yang luar biasa untuk memahami perubahan mendasar dalam genom yang terkait dengan sejumlah penyakit, termasuk kanker.
Wright menjelaskan, “Dalam kanker manusia, kromosom terkadang mengalami apa yang disebut ‘kerusakan genetik’, di mana kromosom tiba-tiba terpecah menjadi banyak potongan dan menyusunnya kembali secara acak, yang biasanya menyebabkan kekacauan genetik yang menghancurkan sel. Ini berbeda dengan kupu-kupu Atlas, di mana fragmentasi kromosom berlangsung bertahap selama jutaan tahun tanpa penyusunan ulang acak.”
Jika diibaratkan sebuah buku dengan 24 bab, dalam kanker buku itu robek sekaligus menjadi 229 potongan dan diacak susunannya. Sedangkan pada kupu-kupu Atlas, buku yang sama terpecah secara bertahap menjadi 229 bagian, namun tetap bisa dibaca dan alur ceritanya masih dapat dipahami. Hal ini memberi para ilmuwan kesempatan langka untuk mempelajari bagaimana menjaga stabilitas genom dengan mengetahui bagaimana kupu-kupu Atlas tetap mempertahankan kesehatan genomnya meski mengalami fragmentasi besar.
Ia menambahkan, “Penelitian ini dapat membantu menemukan cara untuk mengurangi atau mencegah kekacauan genetik pada sel manusia, khususnya dalam kasus kanker.”
Kunci Bertahan di Tengah Perubahan Iklim
Keunggulan lain dari studi genom lengkap kupu-kupu Atlas adalah memberikan peta rinci untuk memahami sejarah genetiknya serta kemampuannya menghadapi perubahan lingkungan, jelas Wright.
Genom dapat diibaratkan sebagai “gudang informasi” yang menyimpan semua pengalaman yang dialami kupu-kupu ini sepanjang sejarahnya, mulai dari perubahan iklim, hilangnya hutan, hingga kelangkaan makanan. Semakin kaya dan beragam gudang ini, semakin besar kemampuan kupu-kupu beradaptasi dengan kenaikan suhu atau ancaman akibat aktivitas manusia. Sebaliknya, jika miskin variasi, maka ia lebih rentan terhadap bahaya.
Pemahaman ini tidak hanya bermanfaat untuk memprediksi ketahanan lingkungan, tetapi juga menjadi panduan dalam strategi konservasi. Wright menekankan, “Mengetahui detail genom membuat ilmuwan mampu mengembangkan strategi perlindungan yang tepat. Memahami keragaman genetik dan ukuran populasi memungkinkan perencanaan untuk memulihkan keseimbangan ekosistem, misalnya dengan melindungi hutan yang menjadi sumber makanan kupu-kupu atau mengatur padang rumput guna mengurangi penggembalaan berlebih.”
Ia menambahkan, “Penelitian ini tidak hanya terbatas pada kupu-kupu Atlas, tetapi juga dapat membantu melindungi spesies kupu-kupu atau serangga lain yang terancam punah, dengan memahami bagaimana genom memberi fleksibilitas untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan.”
Sumber: Al Jazeera
About the Author
