Diposting Rabu, 3 Agustus 2011 jam 4:45 pm oleh Evy Siscawati

Bagaimana Ilmuan Melakukan Eksperimen Pengaruh Nutrisi Ibu pada Anak

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Rabu, 3 Agustus 2011 -


Sebagian besar sel suatu organism adalah satu genotype namun genotype yang sama ini menghasilkan sejumlah besar tipe sel. Sebagai contoh, diperkirakan ada lebih dari 400 tipe sel pada manusia. Banyak tipe sel stabil untuk seumur hidup organisme, yang dapat hanya beberapa minggu (misalnya Caenorhabditis elegans) hingga berdekade (misalnya manusia) bahkan bermilenium (misalnya pohon pinus bristle cone). Stabilitas kondisi terdiferensiasi ini terjadi daam sel-sel yang membelah (misalnya sel hematopoietic dan sel hati) serta sel yang tidak membelah (misalnya sel syaraf). Sebagian besar diferensiasi sel awal terjadi saat perkembangan embrionik dan janin. Perawatan dan pemeliharaan kondisi diferensiasi ini membutuhkan mekanisme epigenetic untuk menentukan pola-pola ekspresi gen yang menjadi karakteristik tiap keadaan. Bukti yang bertumpuk menunjukkan kalau paparan embrio dan janin pada nutrisi dan berbagai senyawa lain dapat mempengaruhi epigenetika. Pada mamalia, nutrisi dan variable lingkungan lainnya dalam masa ini diturunkan dari ibu.

Penelitian mengenai pengaruh nutrisi ibu pada epigenetika anak dilakukan lewat eksperimen pada tikus agouti. Tikus agouti digunakan oleh penelitian epigenetika karena memiliki warna bulu yang hanya diatur oleh dua alel. Rentang warna yang ada mulai dari kuning hingga ke coklat. Eksperimen ini tidak dilakukan pada manusia karena resiko moral dan etika.

Epigenetika dapat membuat kedua alel ini menghasilkan warna yang berbeda walaupun gennya sama. Dalam sebuah percobaan, proporsi fenotipe epigenetik anak diubah ketika sang ibu diberi makan sebelum dan saat kehamilan dengan diet dengan suplemen metil. Diet ini diberi suplemen betaine, choline, asam folat, dan vitamin B12 atau dengan ini plus metionin dan zinc (3SZM). Terdapat pula diet untuk kelompok kontrol yang berfungsi sebagai pembanding. Perbandingan warna coklat pada populasi keturunan ternyata meningkat seiring meningkatnya level suplemen metil yang ditambahkan pada makanan ibu. Perbandingan tikus dengan warna coklat pada kelompok control hanya 43% sementara pada kelompok yang diberi makan makanan dengan suplemen metil 3SZM memiliki 66% anak berwarna coklat. Para peneliti hanya menemukan satu fenotipe baru pada kotoran ibu yang diberi makan 3SZM. Fenotipe ini muncul pada tikus dengan alel metilasi DNA tingkat tinggi dan warna bulu coklat. Tidak ada efek samping lainnya pada ukuran kotoran, mortalitas neonatal (kematian bayi), kesehatan, dsb, bahkan pada ibu dengan suplemen tertinggi. Studi lebih lanjut menunjukkan kalau makanan suplemen genistein, sebuah senyawa mirip estrogen dari kacang kedelai, memiliki efek yang sama dengan suplemen metil pada epigenetika keturunan. Studi-studi tersebut memberi ibu suplemen selama kehamilan dan tidak menentukan waktu saat kehamilan mengenai pengaruh nutrisi pada epigenetika.

Bahkan makanan ibu yang disuplemen dengan metil sangat banyak masih menghasilkan proporsi kecil tikus kuning. Studi genetika yang membuang ekspresi dari gen Dnmt1 juga masih menghasilkan beberapa tikus coklat. Rentang persentase coklat dalam populasi dapat diperkirakan antara sekitar 30% hingga sekitar 70%. Dalam teori setidaknya, adalah mungkin untuk mendorong fenotipe epigenetika sedemikian hingga hampir semua keturunan adalah coklat penuh atau hampir semua keturunan berwarna total kuning. Walau begitu, hingga sekarang tidak ada perlakuan yang berhasil mencapai hal ini.

Fenotipe epigenetik tikus kuning sebagian diwariskan secara ibu (maternal). Hal ini berdasarkan pada pengamatan kalau ibu berwarna coklat cenderung menurunkan anak coklat daripada ibu berwarna kuning. Lebih lanjut, penelitian menunjukkan kalau ketika ibu dan nenek sepenuhnya berwarna coklat, proporsi keturunan berwarna coklat penuh juga lebih tinggi dari pada nenek yang memiliki fenotipe perantara atau kuning. Penelitian lain juga mempelajari pengaruhi pola makan nenek yang diberi asupan tinggi metil pada epigenetika keturunan.

Dari penelitian di atas, hal yang sama diduga terjadi pada manusia karena sama-sama mamalia. Ilmuan akan bertambah yakin jika dilakukan eksperimen sejenis pada mamalia yang lebih mirip lagi dengan manusia, seperti monyet. Studi pada manusia tidak boleh bersifat eksperimen, namun lebih pada penilaian dampak atau observasi. Beberapa ibu yang telah terlanjur mengkonsumsi sesuatu yang tidak diketahui dampaknya saat hamil misalnya, diawasi pengaruhnya dan di lihat dampaknya pada sang anak. Studi lain misalnya dengan merekam kasus-kasus kelahiran khusus yang ditemukan di masyarakat dan mempelajari akar permasalahannya secara seksama.

Sumber

Cooney, C.A. 2009. Nutrients, Epigenetics, and Embryonic Development. In Nutrients and Epigenetics, Sang-Woo Choi and Simonetta Friso (eds), hal. 155-174

Referensi lanjut

Cooney, C.A., Dave, A.A., and Wolff, G.L. (2002). Maternal methyl supplements in mice affect epigenetic variation and DNA methylation of offspring.

Cropley, J.E., Suter, C.M., Beckman, K.B., and Martin, D.I.K. (2006). Germline

epigenetic modification of the murine A vy allele by nutritional supplementation. Proc Natl Acad Sci USA 103, 17308–17312.

Dolinoy, D.C., Huang, D., and Jirtle, R.L. (2007). Maternal nutrient supplementation counteracts bisphenol A-induced DNA hypomethylation in early

development. Proc Natl Acad Sci USA 104, 13056–13061.

Dolinoy, D.C., Weidman, J.R., Waterland, R.A., and Jirtle, R.L. (2006). Maternal genistein alters coat color and protects Avy mouse offspring from obesity by modifying the fetal epigenome. Environ Health Perspect 114, 567–572.

Gaudet, F., Rideout, W. M. III, Meissner, A., Dausman, J., Leonhardt, H., and Jaenisch, R. (2004). Dnmt1 expression in pre- and postimplantation embryogenesis and the maintenance of IAP silencing. Mol Cell Biol 24, 1640–1648.

Morgan, H.D., Sutherland, H.G., Martin, D.I., and Whitelaw, E. (1999). Epigenetic inheritance at the agouti locus in the mouse. Nat Genet 23, 314–318.

Vickaryous, M.K. and Hall, B.K. (2006). Human cell type diversity, evolution, development, and classification with special reference to cells derived from the neural crest. Biol Rev Camb Philos Soc 81, 425–455.

Wolff, G.L. (1978). Influence of maternal phenotype on metabolic differentiation of agouti locus mutants in the mouse. Genetics 88, 529–539.

Wolff, G.L., Kodell, R.L., Moore, S.R., and Cooney, C.A. (1998). Maternal epigenetics and methyl supplements affect agouti gene expression in Avy/a mice, FASEB J 12, 949–957.

Evy Siscawati
Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.