Diposting Jumat, 23 September 2011 jam 11:32 am oleh Gun HS

Ahli Biologi Menemukan Gen-gen yang Memperbaiki Kerusakan Saraf

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

Jumat, 23 September 2011 -


Para ahli biologi di University of California, San Diego, telah mengidentifikasi lebih dari 70 gen yang memainkan peran dalam regenerasi saraf setelah cedera, memberi kontribusi bagi peneliti biomedis berupa satu set genetik yang berharga, memungkinkan untuk digunakan dalam mengembangkan terapi dalam memperbaiki cedera tulang belakang dan kerusakan saraf jenis umum lainnya seperti stroke.

Dalam jurnal Neuron edisi 22 September, para ilmuwan merinci penemuan mereka setelah melakukan penelitian selama dua tahun terhadap 654 gen yang diduga terlibat dalam mengatur pertumbuhan akson – ekstensi sel saraf yang mengirim impuls listrik ke sel-sel saraf lainnya. Dari skala besar layar genetik mereka, para peneliti mengidentifikasi 70 gen yang mempromosikan pertumbuhan akson setelah cedera dan enam gen lagi yang menekan pertumbuhan kembali akson.

“Kami tidak tahu banyak tentang bagaimana akson tumbuh kembali setelah rusak,” kata Andrew Chisholm, seorang profesor biologi di UC San Diego. “Bila Anda mengalami cedera pada tulang belakang atau Anda mengalami stroke, itu akan menyebabkan banyak kerusakan pada akson Anda. Dan dalam otak atau sumsum tulang belakang, regenerasi sangatlah tidak efisien. Itulah sebabnya cedera tulang belakang pada dasarnya tidak dapat disembuhkan.”

Pertumbuhan kembali akson setelah 12 jam (atas) dan 24 jam (bawah) setelah cedera. (Kredit: Lizhen Chen, UC San Diego)

Profesor biologi Chisholm dan UC San Diego dan peneliti HHMI, Yishi Jin, memimpin tim riset kolaboratif, yang juga meliputi para peneliti dari University of Oregon.

Sementara para ilmuwan dalam beberapa dekade terakhir ini telah memperoleh pemahaman yang baik tentang bagaimana sel-sel saraf, atau neuron, mengembangkan koneksi mereka dalam embrio yang berkembang, namun masih jauh lebih sedikit yang diketahui tentang bagaimana manusia dan hewan dewasa memperbaiki – atau gagal memperbaiki - koneksinya saat akson mengalami kerusakan.

“Terdapat banyak proses yang tak terlibat dalam pengembangan awal ternyata terlibat dalam peralihan neuron untuk mode pertumbuhan kembali ini,” kata Chisholm. “Pada dasarnya, apa yang kami temukan adalah gen-gen yang tidak diduga menjadi bagian dari proses ini.”

Yang menarik bagi para ahli biologi UC San Diego adalah enam gen yang muncul untuk menekan pertumbuhan akson.

“Penemuan penghambat ini mungkin adalah penemuan yang paling menarik,” kata Chisholm, karena mengidentifikasi dan menghilangkan faktor penghambat bagi pertumbuhan kembali akson bisa sama pentingnya dengan jalur biokimia yang mempromosikan pertumbuhan kembali akson dalam memperbaiki sumsum cedera tulang belakang dan kerusakan saraf jenis lainnya.

Para ilmuwan juga terkejut mengetahui bahwa beberapa gen yang mereka ditemukan itu terlibat dalam pertumbuhan kembali akson yang diketahui memiliki fungsi lain, seperti mengatur pelepasan neurotransmitter.

“Ini adalah bagian besar yang tak terduga,” kata Chisholm. “Gen-gen ini tidak pernah terlibat dalam pertumbuhan kembali akson sebelumnya.”

Untuk menemukan 76 gen ini, para peneliti melakukan percobaan melelahkan pada lebih dari 10.000 cacing gelang kecil yang dikenal sebagai C. elegans. Langkah pertama melibatkan pengembangan mutan genetik cacing gelang transparan ini untuk setiap satu dari 654 gen yang diduga memainkan peran dalam regulasi pertumbuhan kembali akson pada cacing, lalat buah dan tikus. Mereka kemudian memberi label neuron cacing gelang dengan protein fluorescent hijau dan, dengan laser bedah yang tepat, merusak sebuah akson tertentu.

“Tujuannya adalah untuk mempelajari proses ini dalam bentuk yang paling sederhana,” kata Chisholm. “Karena hewan-hewan ini pada dasarnya transparan, kami bisa melihat akson yang mengekspresikan protein fluorescent hijau.”

Dengan memeriksa pertumbuhan kembali, atau kurangnya pertumbuhan, dari akson yang rusak selama 24 jam kemudian, para ilmuwan kemudian mampu menentukan yang mana dari 654 gen yang benar-benar penting untuk pertumbuhan kembali akson.

Chisholm mengatakan bahwa, sementara 76 gen yang teridentifikasi diyakini memiliki peran yang sama pada mamalia, karena fungsi mereka “dilestarikan” oleh organisme melalui evolusi, ia beserta tim risetnya kini bekerja sama dengan para peneliti lain untuk melakukan percobaan pada tikus dalam memverifikasi koneksi ini dan menentukan gen yang paling penting.

“Cacing jelas berbeda dengan mamalia,” tambahnya. “Namun akan ada inti molekul dilestarikan yang melakukan pekerjaan yang sama.”

Selain Chisholm dan Jin, ahli biologi UC San Diego yang terlibat dalam penelitian ini adalah Lizhen Chen, Wang Zhiping, Anindya Ghosh-Roy, Thomas Hubert, Dong Yan, dan Zilu Wu. Sean O’Rourke dan Bruce Bowerman dari Universitas Oregon juga bagian dari tim.

Proyek penelitian ini didukung pendanaan dari Institut Kesehatan Nasional dan Howard Hughes Medical Institute.

Kredit: University of California – San Diego
Jurnal: Lizhen Chen, Zhiping Wang, Anindya Ghosh-Roy, Thomas Hubert, Dong Yan, Sean O’Rourke, Bruce Bowerman, Zilu Wu, Yishi Jin, Andrew D. Chisholm. Axon Regeneration Pathways Identified by Systematic Genetic Screening in C. elegans. Neuron, Volume 71, Issue 6, 1043-1057, 22 September 2011 DOI: 10.1016/j.neuron.2011.07.009

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
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.