Mengapa baterai di sel tubuh Anda hanya berasal dari ibu dan mengapa itu penting?

Beberapa orang mendapatkan banyak hal dari orang tuanya. Warna mata mereka, atau bentuk hidung mereka, atau kesetiaan mereka yang luar biasa dan tak dapat dijelaskan kepada tim olahraga yang buruk pasti bersifat genetik, jadi mengapa ada orang yang memilih siksaan ini? (Bahkan dengan sakit hati, ayo, Hubs, ayo!) Kita juga mewarisi beberapa sifat yang kurang jelas, termasuk kode genetik yang membuat segala sesuatu yang kita lakukan menjadi mungkin.

Di dalam setiap sel kita – sebenarnya sel dari sebagian besar organisme yang mengandung DNA – terdapat struktur yang disebut mitokondria, yang menghasilkan zat yang disebut adenosin trifosfat (ATP), yang sangat penting untuk energi yang kita perlukan untuk bertahan hidup. Baterai sel yang sangat kecil ini mengandung bentuk DNA mereka sendiri, yang berbeda dengan yang ditemukan dalam inti sel. Pada hampir semua hewan, termasuk manusia, DNA mitokondria ini hanya diwarisi dari ibu. Para ahli biologi bingung mengapa hal ini terjadi, namun data baru dapat memberikan jawabannya, dan mengarah pada pengobatan baru untuk beberapa kelainan langka.

Meskipun ada kasus manusia yang memiliki mtDNA dari kedua orang tuanya, hal ini sangat jarang terjadi. Pada tahun 2016, Ding Xue, seorang profesor mikrobiologi molekuler dan perkembangan di Universitas Colorado Boulder, mencari tahu alasannya. Temukan proses kompleks yang mengarah pada kehancuran DNA mitokondria orang tua itu sendiri.

“Mungkin terdengar menghina bagi seorang pria untuk mendengarnya, tapi itu benar,” kata Xue dalam sebuah pesan. penyataan. “Barang-barang kita sangat tidak diinginkan sehingga evolusi merancang berbagai mekanisme untuk memastikan barang-barang tersebut hilang selama reproduksi.”

Pada tahun-tahun berikutnya, Xue berangkat untuk mencari tahu apa yang terjadi dalam kasus yang jarang terjadi di mana rangkaian penghancuran diri tidak dimulai, dan mitokondria orang tua diturunkan ke keturunannya. Dia memilih untuk bereksperimen C. eleganscacing gelang kecil yang hanya terdiri dari sekitar 1.000 sel, namun masih memiliki beberapa jaringan yang sama dengan manusia, seperti sistem saraf, usus, dan otot.

sebuah deskripsi sebuah pengalaman Di majalah Kemajuan ilmu pengetahuanXue mengatakan cacing tersebut tidak menunjukkan cacat dalam respons sensoriknya, namun terpengaruh dengan cara lain, seperti berkurangnya kemampuan mengingat atau belajar dari rangsangan negatif. Cacing mutan juga kurang aktif dalam pergerakannya.

Semua hal ini tidak terlalu mengejutkan. Sekitar satu dari 5.000 orang terkena penyakit mitokondria, dan gejalanya sering kali berupa keterlambatan pertumbuhan, gangguan kognitif, kelemahan otot, dan pertumbuhan yang buruk. Eksperimen sebelumnya mengungkapkan bahwa ketika tikus dimodifikasi untuk memiliki dua urutan mtDNA yang berbeda, terdapat sejumlah efek negatif pada metabolisme, tingkat aktivitas, dan kognisi.

Yang mengejutkan adalah Xue dan rekan-rekannya mampu membalikkan efek tersebut secara signifikan, termasuk mengembalikan tingkat ATP ke normal. Ketika mereka mengobati cacing tersebut dengan sejenis vitamin K2, mereka menemukan bahwa kemampuan belajar dan memori cacing tersebut “meningkat secara signifikan”.

Makalah Xue tidak hanya menjelaskan manfaat mewarisi mitokondria dari salah satu orang tua—karena menambahkan DNA mitokondria dari orang tua kedua dapat menyebabkan efek berbahaya—tetapi mungkin juga meletakkan dasar bagi pengobatan gangguan mitokondria di masa depan. Ia mengatakan, ada kemungkinan keterlambatan dalam menghilangkan DNA mitokondria pihak ayah inilah yang menyebabkan kelainan yang terjadi pada manusia. “Jika ada masalah dengan ATP, itu bisa mempengaruhi setiap tahapan siklus hidup manusia,” ujarnya.

Cacing gelang adalah makhluk sederhana, dan memberi vitamin K2 pada manusia yang menderita kelainan mitokondria tidak mungkin menyembuhkan kondisi mereka sepenuhnya. Namun kelainan ini bisa bersifat turun-temurun, dan Xue mengatakan meskipun diperlukan lebih banyak penelitian, pemberian vitamin K2 pada ibu yang memiliki riwayat penyakit ini dalam keluarga dapat mengurangi kemungkinan menularkannya kepada anak-anaknya.

Masih belum ada obat untuk kekecewaan tahunan karena gagal lolos ke babak playoff. Terima kasih ayah.