Sebuah bakteri berusia 500 juta tahun memberikan penjelasan

Mata selalu mengganggu. Bahkan teori evolusi Charles Darwin kesulitan menjelaskan evolusi bola mata yang kompleks. Penemuan baru di mana bakteri berusia lebih dari 500 juta tahun memainkan peran penting kini membuatnya semakin jelas.

peneliti Amerika Saya menemukan buktinya Untuk bertukar paket gen antara bakteri dan vertebrata. Studi baru mereka berfokus pada contoh khusus dari hal ini: gen IRBP (pengikatan protein pada reseptor retinoid)yang berisi kode untuk membuat protein, membentuk mata rantai penting dalam perkembangan mata dan persepsi cahaya. Para ilmuwan telah menggunakan kekuatan komputasi model komputer canggih IQ-TREE untuk memahami sejarah evolusi asal usul mata pada vertebrata, dan telah menemukan lebih banyak sekuens gen bakteri pada manusia yang tidak ada pada nenek moyang jauh kita.

Meminjam gen dari bentuk kehidupan lain
Gagasan penyerbukan silang genetik antara bakteri dan vertebrata bukanlah hal baru. Ketika gen manusia pertama kali diurutkan pada tahun 2001, para ilmuwan mengira mereka berurusan dengan lebih dari 200 gen “bakteri”. Namun, banyak dari koneksi genetik mikroba ini tidak bertahan dalam penelitian lanjutan. Peneliti Matthew Dougherty dan rekan dari Universitas California Selami lebih dalam DNA manusia dengan program komputer baru dan bandingkan fragmen DNA dengan sekuens genetik serupa dari ratusan spesies lain. Gen yang tidak dapat ditemukan pada leluhur jauh tergolong menarik. Menurut para peneliti, ini akan menjadi kandidat yang baik untuk melompat langsung dari bakteri ke vertebrata. “Dari lusinan gen abnormal yang mungkin ada, satu berdiri di atas yang lain,” kata Dougherty.

seri penting
Ini adalah gen IRBP, yang sudah dikenal sebagai mata rantai penting untuk penglihatan. Protein yang dapat disintesis tersebut bekerja di ruang antara retina dan retinal pigment epithelium (RPE), yaitu lapisan bersel tunggal pada retina yang terhubung dengan retina sensorineural. Ketika cahaya mengenai fotoreseptor fotosensitif, senyawa vitamin A yang ada menyebabkannya “memutar”, memicu impuls listrik yang mengaktifkan saraf optik. IRBP memastikan bahwa puntiran pada molekul-molekul ini menghilang dan kompleks vitamin A kembali ke bentuk semula. Oleh karena itu IRBP sangat penting untuk penglihatan pada semua vertebrata, kata para peneliti.

Dari daur ulang protein hingga penglihatan
IRBP sangat mirip dengan sekelompok urutan gen bakteri yang disebut peptidase. Enzim ini dikenal karena kemampuannya untuk mendaur ulang protein. Gen peptidase diperkirakan telah melompat dari mikroba ke nenek moyang purba dari semua vertebrata modern lebih dari 500 juta tahun yang lalu. Setelah gen ini dienkapsulasi di lokasi barunya, ia menggandakan dirinya sendiri dua kali. Setelah itu, ia kehilangan fungsi daur ulang proteinnya dan mengambil peran visual dengan mengikat molekul peka cahaya, kata studi tersebut.

tak terbantahkan
Peran utama IRBP tidak diragukan lagi. Beberapa ahli biologi di lapangan sama sekali tidak setuju dengan teori peneliti California. Tapi pertukaran gen horizontal ini terjadi di antara bentuk kehidupan yang sangat berbeda, itu sudah pasti. Ketika sekuens gen mengakar pada spesies baru, proses evolusi dapat berjalan liar bersamanya, dan terkadang kemungkinan yang sama sekali baru muncul atau keterampilan penerima yang ada mendapat dorongan besar. Ini adalah konsep hebat yang pasti membutuhkan penelitian lebih lanjut.