Berita | Sambungan DNA Kecil Ditemukan Mengatur Pindah Silang dan Melindungi Stabilitas Kromosom
Setiap kehidupan baru dimulai dengan rekombinasi genetik yang presisi. Ketika sel telur atau sperma terbentuk, kromosom maternal dan paternal berpasangan serta bertukar segmen DNA melalui pindah silang. Setidaknya diperlukan satu peristiwa rekombinasi per pasangan kromosom untuk kesuburan dan jumlah kromosom yang stabil, tetapi terlalu banyak pemutusan atau pertukaran DNA dapat mengancam genom. Bagaimana sel menjaga keseimbangan yang tepat?
Sebuah studi yang dipimpin oleh Dr. João Matos di Max Perutz Labs menjawab pertanyaan lama ini. Temuannya diterbitkan di Nature pada 2025.
Tim menemukan bahwa struktur DNA kecil yang disebut sambungan Holliday lebih dari sekadar tahap perantara dalam pindah silang. Struktur ini juga membantu mempertahankan kompleks sinaptonemal menyerupai ritsleting yang menghubungkan kromosom berpasangan. Sambungan Holliday yang stabil memberi sinyal kepada sel untuk berhenti membuat pemutusan DNA, sehingga melindungi genom dari kerusakan.
“Kami menghipotesiskan bahwa sambungan Holliday bukanlah hubungan DNA pasif, melainkan unsur kunci dalam membangun dan mempertahankan kompleks sinaptonemal, yang memastikan kromosom tetap berpasangan hingga lokasi pindah silang siap.”
—Dr. João Matos, pemimpin tim penelitian
Untuk menguji hipotesis tersebut, penulis pertama Adrian Henggeler menggunakan ragi, yang mekanisme meiosisnya menyerupai sel manusia dan menjadikannya model genetik yang berguna.
Dengan alat molekuler yang dikembangkan laboratorium tersebut, Henggeler “membekukan” jutaan sel ragi ketika sambungan Holliday dan kompleks sinaptonemal hidup berdampingan, tetapi sebelum pertukaran kromosom terjadi. Ia kemudian menghilangkan sambungan DNA itu secara presisi dan mengamati respons sel secara langsung.
“Itu adalah salah satu momen eureka kami,” kenang Henggeler. “Begitu sambungan Holliday dihilangkan, kompleks sinaptonemal runtuh secara langsung, persis seperti hipotesis kami dan terlihat di bawah mikroskop.”
Tanpa sambungan Holliday, kompleks sinaptonemal segera terurai, pemutusan DNA baru mulai terbentuk kembali, dan meiosis terganggu.
“Studi ini mengungkap mekanisme umpan balik yang sederhana dan elegan,” tambah Matos. “Begitu lokasi pindah silang dan kompleks sinaptonemal terbentuk stabil, sel ‘mengetahui’ bahwa ia dapat berhenti membuat pemutusan dan melanjutkan meiosis.”
Tantangan berikutnya adalah menentukan apakah mekanisme yang sama berlaku pada mamalia. Jika dikonfirmasi, hal ini dapat memberikan petunjuk penting tentang kesuburan dan stabilitas genom lintas spesies, serta arah penelitian baru untuk gangguan kesuburan atau penyakit kromosom.
Sumber:
Dikumpulkan dari internet
Diterbitkan 2025-10-15
Artikel ini disusun dengan bantuan AI dan ditinjau oleh tim editorial sebelum diterbitkan.
Berita | Sambungan DNA Kecil Ditemukan Mengatur Pindah Silang dan Melindungi Stabilitas Kromosom
Berita | Sambungan DNA Kecil Ditemukan Mengatur Pindah Silang dan Melindungi Stabilitas Kromosom
Setiap kehidupan baru dimulai dengan rekombinasi genetik yang presisi. Ketika sel telur atau sperma terbentuk, kromosom maternal dan paternal berpasangan serta bertukar segmen DNA melalui pindah silang. Setidaknya diperlukan satu peristiwa rekombinasi per pasangan kromosom untuk kesuburan dan jumlah kromosom yang stabil, tetapi terlalu banyak pemutusan atau pertukaran DNA dapat mengancam genom. Bagaimana sel menjaga keseimbangan yang tepat?
Sebuah studi yang dipimpin oleh Dr. João Matos di Max Perutz Labs menjawab pertanyaan lama ini. Temuannya diterbitkan di Nature pada 2025.
Tim menemukan bahwa struktur DNA kecil yang disebut sambungan Holliday lebih dari sekadar tahap perantara dalam pindah silang. Struktur ini juga membantu mempertahankan kompleks sinaptonemal menyerupai ritsleting yang menghubungkan kromosom berpasangan. Sambungan Holliday yang stabil memberi sinyal kepada sel untuk berhenti membuat pemutusan DNA, sehingga melindungi genom dari kerusakan.
“Kami menghipotesiskan bahwa sambungan Holliday bukanlah hubungan DNA pasif, melainkan unsur kunci dalam membangun dan mempertahankan kompleks sinaptonemal, yang memastikan kromosom tetap berpasangan hingga lokasi pindah silang siap.”
—Dr. João Matos, pemimpin tim penelitian
Untuk menguji hipotesis tersebut, penulis pertama Adrian Henggeler menggunakan ragi, yang mekanisme meiosisnya menyerupai sel manusia dan menjadikannya model genetik yang berguna.
Dengan alat molekuler yang dikembangkan laboratorium tersebut, Henggeler “membekukan” jutaan sel ragi ketika sambungan Holliday dan kompleks sinaptonemal hidup berdampingan, tetapi sebelum pertukaran kromosom terjadi. Ia kemudian menghilangkan sambungan DNA itu secara presisi dan mengamati respons sel secara langsung.
“Itu adalah salah satu momen eureka kami,” kenang Henggeler. “Begitu sambungan Holliday dihilangkan, kompleks sinaptonemal runtuh secara langsung, persis seperti hipotesis kami dan terlihat di bawah mikroskop.”
Tanpa sambungan Holliday, kompleks sinaptonemal segera terurai, pemutusan DNA baru mulai terbentuk kembali, dan meiosis terganggu.
“Studi ini mengungkap mekanisme umpan balik yang sederhana dan elegan,” tambah Matos. “Begitu lokasi pindah silang dan kompleks sinaptonemal terbentuk stabil, sel ‘mengetahui’ bahwa ia dapat berhenti membuat pemutusan dan melanjutkan meiosis.”
Tantangan berikutnya adalah menentukan apakah mekanisme yang sama berlaku pada mamalia. Jika dikonfirmasi, hal ini dapat memberikan petunjuk penting tentang kesuburan dan stabilitas genom lintas spesies, serta arah penelitian baru untuk gangguan kesuburan atau penyakit kromosom.
Sumber:
Dikumpulkan dari internet