Mengungkap pengaruh genetik yang aneh dari belut listrik

Belut listrik secara alami dapat mengubah genetika organisme di sekitarnya, sebuah penemuan yang dibuat sebelumnya Universitas Nagoya Para peneliti menyoroti peran listrik alami dalam perubahan genetik.

Belut listrik adalah makhluk penghasil energi terbesar di Bumi. Ia dapat melepaskan hingga 860 volt, yang cukup untuk memberi daya pada mesin. Dalam penelitian terbaru, kelompok peneliti dari Universitas Nagoya di Jepang menemukan bahwa belut listrik dapat mengeluarkan listrik yang cukup untuk memodifikasi larva ikan muda secara genetik. Mereka mempublikasikan temuan mereka di jurnal ilmiah PeerJ – Kehidupan dan Lingkungan.

Pemahaman elektroporasi tentang alam

Temuan para peneliti menambah pengetahuan kita tentang elektroporasi, sebuah teknik pengiriman gen. Elektroporasi menggunakan medan listrik untuk membuat pori-pori sementara di membran sel. Hal ini memungkinkan molekul, mis DNA Atau protein, masuk ke sel target.

Para peneliti telah menemukan bahwa belut listrik, makhluk penghasil energi terbesar di Bumi, dapat melepaskan listrik yang cukup untuk memodifikasi larva ikan kecil secara genetik. Kredit: Shintaro Sakaki

Kelompok penelitian dipimpin oleh Profesor Eiichi Hondo dan Asisten Profesor Atsu Iida dari Universitas Nagoya. Mereka percaya bahwa jika listrik dialirkan di sungai, hal itu dapat mempengaruhi sel-sel organisme di sekitarnya. Sel dapat memasukkan fragmen DNA ke dalam air, yang dikenal sebagai DNA lingkungan. Untuk mengujinya, mereka memaparkan ikan-ikan kecil di laboratorium mereka ke larutan DNA dengan penanda yang bersinar jika terkena cahaya untuk melihat apakah ikan zebra mengambil DNA tersebut. Mereka kemudian memasukkan belut listrik dan memaksanya menggigit pengumpan untuk mengeluarkan listrik.

Belut listrik: pendorong alami perubahan genetik

Menurut Ida, elektroporasi biasanya dipandang sebagai proses yang hanya ada di laboratorium, namun ia tidak yakin. “Saya pikir elektroporasi mungkin terjadi di alam,” katanya. “Saya menyadari bahwa belut listrik di Sungai Amazon dapat berfungsi sebagai sumber energi, organisme yang hidup di sekitarnya dapat bertindak sebagai sel penerima, dan fragmen DNA lingkungan yang dilepaskan ke dalam air akan menjadi gen asing, sehingga menyebabkan rekombinasi genetik pada organisme. ” Kehidupan di sekitar akibat pelepasan muatan listrik.

DNA larva ikan zebra (ditampilkan dalam warna hijau) dimodifikasi oleh listrik yang dipancarkan belut. (Gambar ikan zebra dan gambar GFP yang disorot dilapis). Kredit: Shintaro Sakaki

Para peneliti menemukan bahwa 5% larva memiliki tanda-tanda yang menunjukkan transfer gen. “Hal ini menunjukkan bahwa pelepasan belut listrik meningkatkan transfer gen ke dalam sel, meskipun belut memiliki bentuk denyut yang berbeda dan tegangan yang tidak stabil dibandingkan dengan mesin yang biasanya digunakan dalam elektroporasi,” kata Ida. “Belut listrik dan organisme lain yang menghasilkan listrik dapat mempengaruhi modifikasi genetik di alam.”

Penelitian lain telah mengamati fenomena serupa di alam, seperti petir, yang mempengaruhi nematoda dan bakteri tanah. Ida sangat antusias dengan kemungkinan penelitian medan listrik pada organisme hidup. Ia yakin dampak-dampak ini melampaui pemahaman konvensional. “Saya percaya bahwa upaya untuk menemukan fenomena biologis baru berdasarkan ide-ide yang ‘tidak terduga’ dan ‘di luar kebiasaan’ akan memberikan pencerahan kepada dunia tentang kompleksitas organisme hidup dan mengarah pada terobosan di masa depan,” katanya.

Larva ikan zebra dan larutan DNA ditempatkan dalam wadah kecil dan ditempatkan di dalam tangki tempat belut listrik menghasilkan pulsa listrik ketika peneliti memakannya. Kredit: Shintaro Sakaki

Referensi: “Pelepasan organ listrik dari belut listrik memfasilitasi transformasi DNA menjadi larva dewasa dalam kondisi laboratorium” oleh Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 Desember 2023, PeerJ – Kehidupan dan Lingkungan.
DOI: 10.7717/peerj.16596